脳波キーボードの入力速度向上手法と評価

概要

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脳波の一種である事象関連電位P300を利用した脳波キーボードの入力速度向上のために, P300を加算平均しない, 単一試行での判別と文字入力速度向上のための手法を検討した. そのために (1) 特徴量としてウェーブレット係数の導入, (2) 誤判別の許容と瞬目による有効なキャンセル方法の検討, (3) 1文字の平均入力時間を最短とする判別エラー率の理論的検討, を行った. 4人の被験者に対してP300の取得実験を行い, 得られたデータに線形判別分析法を行って判別力を試験した. その結果, 特徴量としてのウェーブレット係数の有効性が認められた. 瞬目による誤判別のキャンセルは, 即時性とチャネルやデバイスの追加なしに行える点で有効であることがわかった. また判別エラー率から1文字の平均入力時間を推定する式を示し, 最適な判別エラー率を推定した. その推定値を実証するために脳波キーボードを試作し, 4人の被験者に対して利用実験を行った. その結果, ほぼ推定値どおりの入力速度が得られることを確認した. 得られた入力速度は平均 3.0文字/分, 15.6ビット/分で, これまでの 1.3倍の速度を達成した.
1996-02-25