JP2006525829A - インテリジェント欺瞞検証システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 心理生理学的信号処理システムであって、精神的及び身体的活動を利用して、被験者が情報を隠そうとする、若しくは検査官または訓練を受けた観察者を騙そうとする意図を判断する。脳波;眼、心臓、筋肉、及び/または発話活動;皮膚コンダクタンス、抵抗、及び/またはインピーダンス;体温、体位、姿勢、表情、及び/またはジェスチャー動作;血流及び血量;及び呼吸、血圧、心拍数、及び/または身体から感知され得る他のそのような現象を用いることが可能である。これらの心理測定データの1若しくはそれ以上を分析するコンピュータ適応システムは、前記被験者に刺激を提供する仮想現実システムと組み合わせて用いることが可能であり、それにより、個人のスクリーニング、聴取、情報の識別及び/または認定、尋問、及び/または欺瞞の発見のために使用される既存のうそ発見方法を強化することができる。前記仮想現実システムは、前記被験者の特定の測定可能な反応を引き出すか、欺瞞の発見を避けようとする前記被験者の試みを封じるか、あるいは前記被験者の注意を散漫にするように設計された刺激を提供することが可能である。
Description
本特許出願は、2002年12月20日に同時係属出願済みの「インテリジェント欺瞞検証システム(Intelligent Deception Verification System)」と題する米国特許仮出願第60/435,511号に対する優先権を主張するものであり、この参照によりその全体が本明細書に組み込まれるものである。
本特許出願は、2001年12月18日にDonald R.DuRousseauにより出願済みの「電気生理学的データ感知に基づく開始活動のための方法とシステム(Method and System for Initiating Activity Based on Sensed Electrophysiological Data)」と題する米国特許出願第10/028,902号に関連するものであり、この参照によりその全体が本明細書に組み込まれるものである。
本発明は全般に、自動欺瞞発見装置に関するものである。より具体的には、本発明は、人体から発する精神的及び身体的信号を感知及び処理するための方法とシステムに関するものであり、能動的に取り付けられたセンサー、受動的に接触されているセンサー、及び/または近接してまたは距離を置いた非接触センサーの使用によってその感知または処理を行うものであり、前記センサーは、人を欺く意図を発見する目的のために、個人または集団の生理的及び行動的活動に関連する情報を収集する。また、本発明の好ましい実施形態では、被験者に没入型マルチメディア仮想現実環境プレゼンテーションを提供し、その間に被験者の行動的及び/または生理的活動をモニターすることを説明する。
心理生理学的欺瞞発見法(PDD)は、関心事に関する真実を人が述べているかを判断するために、米国防省(DoD)、各種法執行機関、裁判官などにごく普通に使われている手段である。理論上、前記被験者の生理的反応性は、与えられた刺激との個人的関連により変化するものであり、特に、その関連を検査官から隠そうと試みることによって変化する。PDD分野において、心理生理学的反応の変動は、血圧、皮膚電気反応、心拍数、呼吸数及び量、脳波(EEG)、誘発電位、及び目の動きを測定することによって発見することができる。典型的にこれらの測定は、訓練された検査官により(目視)評価され、主観性、及び精度と感度の変動性の影響をかなり受ける。反応性の上昇は、一部の刺激のみに対する反応レベルの変化として定義され、前記被験者に与えられた刺激との個人的関連を反映するものと考えられている。
典型的なPDD検査は、関心事に関する特定の質問に対し前記被験者が示す、外的に観測可能な生理的反応を引き出すように設計されている。次にこれら生理的反応は、1若しくはそれ以上の方法により記録され、検査官により、関心事の質問に対する前記被験者の口頭反応の真実性を示すものとして解釈される。
既存のPDD法は、比較的大型で取り扱いにくいアナログうそ発見器を必要とする。ある程度ポータブルなデジタル装置を使う場合でさえ、検査官はなお、かさばる感知装置、計算装置、監視装置、及び分析装置を別個に使う必要がある。
前記装置サイズの問題に加え、PDDの科学は今なお、前記検査官の尋問技術と、前記検査官がうそ発見器データを主観的に目視観察して行う解釈に依存している。残念なことに、検査官によって結果の精度はばらつき、人間の検査官は自動検出方法のように迅速にまたは規定どおりに動作することができない。更に、舌を噛む、つま先を丸める、括約筋の緊張、あるいは数字の精神的操作といった対策を身につけた者は、しばしば検査官を欺くことができる。一部の研究者がコントロール質問技法(control question technique)テストの間、身体的及び精神的な対策を使用したテストをしたところ、前記対策方法は、うそ発見器検査を欺く上で、人間の検査官によって行われときと同等に有効であった。1つの調査では、被験者の50パーセントが検査官を騙すことができ、対策を発見することが非常に難しいことが報告された。
将来的にPDD法をより有用な方法とするには、PDD法から人間の検査官の主観を取り除かなくてはならない、それには、被験者が前記検査官を騙そうとしているかどうか、若しくは対策を用いて尋問を失敗させようとしているかどうかを正確に判断できる自動発見アルゴリズムを提供する必要がある。PDDデータを分析して判断する自動ソフトウェア・システムが開発され市販されているが、コンピュータを利用するこれまでの発見方法の正解率がわずか88%〜91%であることが調査から判っている。
従って、対策の使用の兆候を発見し、欺瞞発見精度を好ましくは95%以上に向上するための、自動化された知的ルーチンが必要とされている。
また、欺瞞発見精度を向上するために、被験者による対策の使用を妨害するために使用する方法及びシステムも必要とされている。
従って、改良された欺瞞発見装置及びシステムの提供が望まれている。
従って、改良された欺瞞発見装置及びシステムの提供が望まれている。
好ましい実施形態において、本発明は携帯用インテリジェント欺瞞検証システム(IDVS)を提供し、(好ましくは超軽量の)センサーと、処理用ハードウェア・システムと、洗練された信号処理用ソフトウェア(またはファームウェア)とを利用し、現実の世界の条件下で心理測定データを取得及び計測する。
本発明の好ましい実施形態では、没入型マルチモード仮想現実刺激プレゼンテーション・システムも提供し、前記システムは心理測定データの取得及び測定と同期することができる。
本発明の好ましい実施形態ではまた、マルチチャネル信号処理システムを統合し、認知及びストレスの測定に関連する心理生理学的及び身体的プロセスと、血液の流れ、動作、ジェスチャー、表情、眼差し、及びその他の活動に関連するその他のプロセスとを記録及び分析する。
本発明の好ましい実施形態ではまた、特別に設定されたセンサー及び/またはトランスデューサのキットを提供し、前記キットは、前記被験者へのアクセスのしやすさに依存してアプリケーション特定の信号セットを取得する。例えば、前記被験者が存在する場合は、身体上または身体の近くに取り付けられたセンサーを使うことができる。カメラ、レーザー、赤外線、超音波装置、磁気及びレーダー画像機、及びその他の装置を任意に、身体に接触させずに離れた場所から使うことができる。
本発明の好ましい実施形態ではまた、前記信号処理システムへの共通インターフェイスを提供し、前記インターフェイスはモジュール式であり、多くの異なるセンサー、トランスデューサ、あるいはその他の前述のような測定装置またはシステムへの取り付けが可能である。
本発明の好ましい実施形態ではまた、審査官がテキスト、スピーチ、音、写真、ビデオ詳細、証言、及び/または他の前述のような証拠を含めて、本発明の没入型マルチメディア刺激プレゼンテーション・コンポーネントの中で用いるためのシンプルな機構を提供する。
本発明の好ましい実施形態ではまた、没入型仮想現実プレゼンテーション及び分析的信号処理方法を使用して、様々な心理測定データを測定及び定量化し、欺瞞発見を意図的に欺くための精神的及び/または身体的対策の使用を示す具体的指標を結果として出力する。
本発明の好ましい実施形態ではまた、認知及びストレスに関連する信号を処理するアルゴリズム及び方法のライブラリを提供し、前記ライブラリは、前記被験者の精神的、身体的、生理的、姿勢、及び/または活動に関連した体位から引き出される数々の心理測定指標を測定及び定量化する。
本発明の好ましい実施形態ではまた、インターネットのような通信システムを介して心理測定データを収集、処理、伝達し、好ましくは世界中のどこででも行うことにより、前記オペレータまたは被験者から離れた場所で、評価またはオーグメンテーションにそれが利用できることを可能にする。
本発明の好ましい実施形態ではまた、コンピュータを利用した尋問作成システムを提供し、その尋問作成システムを、ユーザー特定の尋問プロトコルをプログラムするためのグラフィカル・ユーザー・インターフェイス(GUI)を提供するソフトウェア開発者キット(SDK)として搭載することが可能である。本発明のSDKは、好ましくはMicrosoft Windows(登録商標)、UNIX(登録商標)、LINUX(登録商標)のような標準的オペレーティング・システム内で動作可能である。
本発明の好ましい実施形態ではまた、SDKと共にサブルーチンを含み、前記サブルーチンは、当該被験者によって測定される心理測定活動に基づき、マルチメディアによる刺激のプレゼンテーションを瞬時に調整する能力を持つソフトウェアを開発者が作成することを可能にする。
本発明の好ましい実施形態ではまた、単独のセンサーまたはセンサー群を提供し、それを用いて、頭皮、顔面、胸部、及び/または身体の適切な部位にセンサーを配置する手段を提供することにより、脳、目、皮膚、心臓、及び/または筋肉から信号を取得することができる。
本発明の好ましい実施形態ではまた、単独のリード線またはリード線群を提供し、それを用いて、身体装着及び遠隔のトランスデューサ装置と接続及び信号の伝達が行われ、前記装置は、手足、胸部、腹部、腰部、及び/またはその他の身体の部分の適切な部位にそれらを配置する手段を提供することにより、呼吸、血流、体温、心拍数、インピーダンス、動作、加速現象、負荷、圧力、及び/またはその他の属性を測定するために用いられる。
本発明の好ましい実施形態では、センサー、トランスデューサ、及び/またはその他の測定装置への直接またはワイヤレスのアクセスを提供し、前記測定装置はビデオ、オーディオ、赤外線、レーザー、レーダー、長音波、無線周波、マイクロ波、発振、動作、及び/または加速現象を用いて欺瞞を発見する。
本発明は、本明細書に含まれる説明または図面が示す構造の詳細及び前記コンポーネントの配置への応用に限定されないものと理解されるべきである。本発明は、他の形態も可能であり、様々な方法で実用及び実行されることが可能である。従って、本書及び本書の要約で使われている表現及び用語は説明を目的とするものであり、限定するものではないことは理解されるべきである。
従って、当業者は、本開示に基づく概念を基本として容易に利用し、本発明の幾つかの目的を実行するための他の構造、方法、及びシステムが設計可能であることを理解するであろう。
本発明は、人とコンピュータの相互運用方法論を用いるものであって、前記方法論において、マルチモード心理生理学的測定の分析は認知とストレスに関連するものである。これらの認知及びストレス評価方法は、高度に制約された時空間的EEG分析と、専門家による心臓、眼、筋肉、声、皮膚電気、体温、循環、及び/または呼吸データ処理アルゴリズムと、適応神経回路網(ANN)パターン認識及び分類技法とを用いて得られるものであり、それにより、個人または集団の虚偽または欺瞞的活動の心理生理学的指標を識別する。
本発明の好ましい実施形態は着用可能なコンピュータ・システムを用い、前記計算システムが脳波、眼、心臓及び/または筋肉の活動;皮膚コンダクタンス、抵抗及び/またはインピーダンス;体位、姿勢、表情、及び/またはジェスチャー;スピーチ;及び/または体温を検出及び記録する。前記システムは血流センサーと、呼吸、血圧、心拍数及び/またはその他の前述のような現象を処理するストレス測定センサーとを含むことができる。任意に且つ好ましくは、前記システムは警官または警備員の作業ベルトの上に着用できるほど小さいものである。
本発明は、好ましくはポータブルなデジタルうそ発見器を、コンピュータを利用し自動化された尋問ソフトウェア・システムと共に提供することにより、PDDの分野を進歩させるものであり、前記ソフトウェア・システムは以下を提供する。1)例えばテキスト、写真/絵、ビデオ、音声、及び/または感覚から成るマルチメディア刺激を与える時間制御式没入型仮想現実(VR)プレゼンテーション。2)これらの刺激に対する被験者の身体的及び心理生理学的反応のリアルタイム分析。そのような最新技術の心理測定分析ツールを有する便利で迅速、好ましくはポータブルであるデジタルうそ発見器の存在は、乗客、目撃者、及び証言スクリーニングと、定期的なスパイ及びサボタージュの検証と、法律及び司法の実施と、その他の領域でのPDDの使用を加速させる機会を提供する。また、前記インテリジェント欺瞞検証システム(IDVS)技術は、尋問研究者が最新技術を用いて欺瞞発見方法を改良し、他者及び/または財産に危害を及ぼすテロリストの悪意を発見する前記研究者の能力を強化するのに役立つ。
そのようなシステムの好ましい実施形態は、改良された人とコンピュータ間のインターフェイス(HCI)を提供し、前記HCIは従来の入力装置と同様の多くの機能性、例えばキーボード、マウス、あるいはスピーチ・プロセッサなどを有する。好ましい実施形態では、脳及び身体、更に動作からの生理的信号、及び喉頭、喉、舌、または口からの運動及び発振動信号に依存し、またはそれらを検出する。
前記HCIの好ましいシステム実施形態を図1に示す。図1が示すように、前記システムは少なくとも以下の3つの主要部分を含む。(1)着用可能なセンサー配置装置10(好ましくは人目につかず、着用が容易)であって、Gevinsらに与えられた米国特許第5,038,782号の図1〜6及び第4カラムの54行目から第6カラムの60行目に開示されている配置装置のようなセンサー配置装置であり、これらはこの参照により本明細書に組み込まれるものである。(2)統合マルチチャネル増幅器12、デジタル信号処理(DSP)装置14、及びパーソナル・コンピュータ(PC)16であって、好ましくはこれらすべてが、人が身に着けるのに十分に小さいサイズである。(3)仮想現実システム18。前記PC16は、処理装置及びメモリの両方を含む。前記増幅器12及び/またはDSP14はまた、システムのサイズを全体的に小さくするためにPC16の筐体内に含めることも可能であり、そうすることにより、統合デジタル取得装置17を作成することができる。好ましい実施形態において、Flaga(アイスランド、レイキャビク市)製のEmbla(登録商標)レコーディング装置を、前記デジタル取得装置17として用いることができる。その他のデータ取得及び処理装置を、単独若しくは組み合わせて用いることができ、それらも本発明の範囲に含まれるものである。
好ましくは、前記センサー配置装置10は様々な形の電気生理学的情報を受け取ることが可能であり、例えば、脳波(EEG)信号、筋電位(EMG)信号、眼電位(EOG)信号、心電位(ECG)信号、及び体位、動作及び加速現象、発振、皮膚コンダクタンス、呼吸、体温、及び/または他のトランスデューサ及び/または他のセンサーから得られる身体計測などである。前記システムは、汚染されていないか、実質的に汚染されていない信号を、前記デジタル取得装置17に伝達する能力を必要とする。
前記センサー配置装置10は、好ましくは以下の特徴の一部またはすべてを有する。(1)比較的少数の入力タイプ(好ましくは18未満だが、40以上もの数を含むこともできる)を有し、前記オペレータの身体に迅速に取り付けることが可能である。(2)生理物理的(EEG、EOG、ECG、EMGなど)な表面電極と、発振、皮膚電気反応(GSR)、呼吸、酸素測定、動作、体位、加速現象、負荷、及び/または抵抗などを取得するためのトランスデューサとを配置する。(3)前記センサー付属部品は邪魔にならず、容易に適用される。(4)前記センサー配置装置10は電極及び/またはトランスデューサの複数の組み合わせを受け入れる。(5)前記表面電極は再利用可能及び/または交換可能な粘着性ゲルの電解質プラグであり、使いやすく清潔に保てる。(6)任意に、EEG、EOG、ECG、及びEMG電極を同時に且つ瞬時に人の頭及び/または他の身体部位に、単独の配置装置によって配置することができる。
好ましい実施形態において、センサー配置装置10は、EOG、EMG、ECG、発振、GSR、呼吸、加速現象、動作などのセンサー、及び/または頭部及び身体に装着されるその他のセンサーを配置することが可能な、人目につかないEEG配置システムを有する。前記センサー及びトランスデューサ配置ストラップは、好ましくは迅速に取り付けられ、複数のタイプのセンサーまたはトランスデューサを運ぶ。好ましい実施形態において、前記装置は4つのEEGセンサー、2つのEOGセンサー、4つのEMGセンサー、及び発振、加速現象、血流、GSR及びポジションセンサーの組み合わせを含むものである。ただし、アプリケーションによっては、あらゆる数及びタイプのセンサー及びトランスデューサの組み合わせを用いることが可能である。
各センサーは、好ましくはセミドライの、インピーダンスを低下させる特別な能力を有する電解質プラグとともに適用される。好ましい実施形態において、単独の電解質プラグが各表面電極に取り付けられ、皮膚からの信号の瞬時の収集を可能にする。好ましくは、前記電解質プラグは交換可能であって、擦過傷または皮膚の準備を実質的に若しくは一切行わずに、センサーからの信号情報を素早く記録するために用いることが可能である。前記電解質プラグは取り外し可能であるため、前記センサー配置装置10を液体で直ちに洗浄及び殺菌する必要がない。毎回の使用後に前記システムを洗浄する必要をなくすことにより、前記好ましいセンサー配置システム10は、家庭またはオフィスでの使用に理想的でしょう。
前記センサー配置装置10は、好ましくは、増幅器12、DSP14、及びPC16を含む前記デジタル取得装置17と通信する。前記のアセンブリ全体は、好ましくは以下の特徴の一部またはすべてを有する。(1)十分に小さく、身体に着用することができる。(2)Conformite Europeene(CE)マーク認定及び/または国際標準化機構(ISO)認定を取得しており、米国で医療装置として用いるための承認を得ている。(3)複数の、好ましくは少なくとも16から最高40までの多目的チャネル、更に専用の事象及びビデオ・チャネルを処理する。(4)様々なセンサーからの入力を受け入れる共通インターフェイスを提供し、身体に装着されたいくつかのトランスデューサに電力を供給する。(5)EEG、EOG、ECG、EMG及び/または他の生理学的信号を高速デジタル信号処理する能力がある。(6)数多くのトランスデューサ装置からの測定を分析する能力がある。(7)リアルタイムで着信するデータを表示及び分析するための信号処理ソフトウェア群を提供する。
前記デジタル取得装置17は、好ましくは、継続的信号(例えばEEG、EMG、発振、加速現象など)の認知、ストレス、及び動作の評価をリアルタイムで実行し、空間周波数指標、線形及び非線形データ変換、及び/または正規化データ結果を生成する能力を有する内部DSPシステムを提供する。処理要件として、以下を含むことができる。(i)EOG発見及びアーチファクト補正、(ii)空間、周波数、及び/またはウェーブレット・フィルタリング、(iii)境界要素モデリング(BEM)及び有限要素モデリング(FEM)ソース局在化(source localization)、(iv)適応神経回路網パターン認識及び分類(adaptive neural network pattern recognition and classification)、(v)高速ファジークラスタ特徴分析法(fast fuzzy cluster feature analysis methods)、(vi)基準から派生する出力制御信号のリアルタイムによる生成。こられの基準には、(a)発振、加速現象、力、負荷、体位、角度、傾斜、及び/または他のそのような基準である動作データの分析、(b)心理生理学的ストレス関連データ、例えば瞳孔の動き、心拍数、まばたき数、皮膚コンダクタンス、体温、呼吸、血流、脈拍、及び/または他のそのような基準の分析、(c)継続的な生理学的波形の空間、時間、周波数、及びウェーブレット・フィルタリング、(d)BEM及びFEMに基づく活動の局在化及び再構築、(e)適応神経回路網パターン認知及び分類、(f)高速ファジークラスタ特徴抽出及び分析法。
前記センサー配置システム10及びホストPC16間のデータ・インターフェイスは、様々な方法で達成される。これらには、直接(医学的に隔離された)接続または他の接続、例えばシリアル、パラレル、SCSI、USB、イーサネット(登録商標)、またはファイヤーワイヤー(Firewire)ポートを介する接続が含まれる。あるいは、前記センサー配置システム10からのデータ送信を間接的にすることも可能であり、例えば、前記着用可能なコンピュータのPCMCIAベイにあるネットワークカードへのRFまたはIRリンクを使ったワイヤレス・インターネット接続を介することができる。
本発明は、好ましくはマルチメディア仮想現実システム18と、数学的に高度な認知生理学的信号処理、及びストレス分析とを用い、高度に制約された空間周波数パターン認識技法を用いて、欺瞞方法を発見する革新的な心理生理学的検出を提供する。
本発明のIDVSの好ましい実施形態は、研究ベース及び市販の尋問システムとの広範な相互操作を提供し、且つ高度分散型学習コラボ(Advanced Distributed Learning Co−Lab)のSCORMイニシアチブに準拠して、米陸軍の着用可能なコンピュータ・プラットフォームと相互作用する。前記米陸軍は、身体防護具、防護ヘルメット、武器に取り付けたセンサー及び頭部搭載ディスプレーと一体化する着用可能コンピュータを有する「地上軍のための個人防護システム」(Personal Armor System for Ground Troops:PASGT)の仕様を定めている。ただし、他のプラットフォームを使用することもできる。
本発明は、好ましくは以下を提供する。(1)マルチメディア・プレゼンテーション機能を有し迅速に使用できる着用可能なデジタルうそ発見器、(2)研究者及び現場検査官が自動尋問プロトコルを作成するのを容易にするプログラミング環境であって、前記プロトコルがマルチメディア刺激(例えばテキスト、画像、ビデオクリップ、オーディオレコーディング、触感)を提供し、数多くの異なる信号タイプのデータ分析を自動的に実行し、前記信号タイプには、電気生理学、皮膚電気、熱、発振、赤外線、レーザー、超音波、ビデオ、動作、及び/または加速現象を測定する装置により取得される脳、心臓、眼、皮膚、筋肉、音声、ジェスチャー及び/または体位から得られる基準が含まれるが、これらに限定されるものではない。
没入型視聴覚仮想現実環境18(大型マルチメディア構造内にあり、仮想現実ゲームで使われるようなポータブルVRメガネを用い;ヘッドホンのような聴覚システムを用い、及び/または例えば小さな振動するペン若しくは椅子の動きなどの皮膚を通した情報を検査官に伝えるために使われる触覚システムを用いることにより行われる)の中へ人を置くことにより、この今までにない環境は、欺瞞発見を欺くために用いられる精神的及び身体的対策の使用を隠そうとする被験者の試みを妨害する認知要求を前記被験者に最小限に与えることができる。没入型マルチメディア仮想現実(IMVR)18は、欺瞞発見方法を大幅に改良する可能性があり、コンピュータを使った尋問及び欺瞞技術の心理生理学的検出において重要な役割を果たす可能性がある。
例えば、IMVRシステム18は、移動中のローラーコースターに乗っているような刺激を前記被験者に提供することができる。前記被験者に、視角、聴覚、触覚による刺激のうち少なくとも1つを提供することにより、IMVR環境18は前記被験者の注意を散漫にし、前記被験者が欺瞞発見を欺くために使う対策を用いる能力を制限することができる。
更に、前記IMVRシステム18は刺激的描写を提供することができ、例えば1若しくはそれ以上の犯罪場面、犯罪に使われた武器、犯罪に関与している人物(すなわち前記犯罪の犯行に参加した別の人物または被害者)の画像または他の画像を提供することができる。その画像に対する被験者の心理生理学的反応を監視し、前記被験者が以前にその画像を見たことがあるかどうかを判断することができる。例えば、殺人場面の画像を、その殺人の犯人ではない被験者に見せると、前記被験者がその場面を見て、予期される反応、例えばショックなどを示すと期待される。しかし、その殺人場面を以前に目撃した被験者は(おそらくその被験者はその犯罪に加わったために)、反応を示さないか、期待されるような反応ほど顕著ではない反応、またはそのような反応とは異なる反応を示すかもしれない。前記デジタル取得装置17は、その画像のプレゼンテーション中に心理生理学的入力信号を記録し、その画像を見せられた前記被験者が、期待される反応を示したかどうかを前記検査官に報告する。あるいは、前記IMVRシステム18は他の感覚、例えば音、匂い、香味、及び/または触覚などに影響を与える刺激を提供することによって、前記被験者の反応を引き出すことができる。
身体的対策の問題に対処するための好ましい実施形態は、次の監視のための方法及びシステムを含むことができ、それによって脳波;眼、心臓、及び/または筋肉活動;体温;皮膚コンダクタンス、皮膚抵抗、及び/または皮膚インピーダンス;体位、姿勢、表情、及び/またはジェスチャー;動作;発話;血流及び血量;及び/または呼吸、血圧、心拍数、及び/または接触により若しくは離れた場所から、身体から感知され得る他のそのような現象のストレスを示す基準を監視する。特に、(つま先の丸まりを発見するための)踝から及び(舌を噛む動作の検出及び音声ストレス・パターンの記録のための)喉、舌または喉頭からの筋肉活動が有用である。IMVR技法を用い、例えば数を数える、想像パターン操作、または他のそのような認知処理計画など、身体的及びより複雑な精神的対策に対処することができる。従って、好ましい実施形態は広範なセンサー技術をデジタルうそ発見器の枠組みの中に統合することであり、前記枠組みには、コンピュータを利用する刺激プレゼンテーション及び自動化されたマルチモード信号分析機能が含まれる。
好ましい実施形態は没入型3次元マルチメディア仮想現実刺激提供技法18と、専門家によるデジタル信号処理アルゴリズムと、適応神経回路網(ANN)デジタル信号分類及び認知技法とを適用してマルチモード心理測定信号を処理することにより、本発明の精度を従来のPDD法のもの以上に改善することができる。好ましくは、前記信号処理アルゴリズムは、着用可能センサー装置10から周波数ドメインで受信される信号の力を調査することができるものである。関心のある周波数は、検出される欺瞞テクニックと前記センサーの配置とに基づいて選択することができる。好ましくは、関心のある周波数ドメインは1〜40Hzの間である。前記PC16または電気的若しくはワイヤレスに接続された処理装置は、選択された周波数及び異なるセンサーからの信号間の相互作用を分析することにより、空間周波数分析を実行することができる。空間周波数分析を用い、例えば、実行負荷、覚醒、関与、注意、ストレスの基準を定めることができる。
また、本発明は、通常は前記検査官によって行われる質問のプレゼンテーション及び分析を自動化することにより、実質的または完全に検査官の主観性による曖昧さを取り除くことができる。更に、前記被験者の視覚的、聴覚的、及び/または触覚的環境を実質的に操作することにより、本発明は、うその発見(検出)を欺くための対策の使用が成功しないようにすることができる。本発明が具体化する技術は、認知神経科学及び数学的信号処理法を没入型3Dグラフィック・ビジュアリゼーション・ツール及び強力なオーディオ・シンセサイザー18と組み合わせて新しい種類のマルチモード環境を作り出すことによって達成することができ、前記のマルチモード環境は被験者の精神及びストレス関連プロセスを惑わしてそのプロセスの方向を変えることによって、被験者の内的認知枠組みを混乱させる。
真の携帯性と信頼性を提供するために、本発明の好ましい実施形態はワイヤレスのウェブ対応データ送信機能を提供することにより、被験者データを安全で確実なウェブサイトにアップロードし、必要に応じてドメイン固有の専門家によるリアルタイムの検査を受けることができる。好ましい実施形態において、システム全体は作業ベルトにつけて運ぶのに十分なほど小さくすることができ、使い易いマルチセンサー・アセンブリを提供し、センサー、トランスデューサ、カメラ、及び他のそのような画像装置を前記被験者の身体またはその近くに置くことができる。
図2は、本発明の実施形態に従った、典型的なエージェント・フロー制御図である。前記実施例のアルゴリズムの目的は、前記センサー配置装置10が与える情報の中に一貫性のある周波数ピークを発見することと、前述のピークが被験者による欺瞞を示すものかどうかを判断することである。まず、前記データ取得装置17は、データ読み取り機200を用いて前記センサー配置装置10からの初期チャネル・データを読み取る。前記初期チャネル・データを用い、前記データ取得装置17を始動する。前記データ220は、チャネル毎の情報をフィルタするデータ・エンジン202に送信される。前記データ220は時刻印と、前記センサー配置装置10からのチャネル名及びタイプとのリストを含む。次に各チャネルのデータ・エンジン202は、このフィルタされたチャネル情報222をデータ平均化装置204に送信する。前記フィルタされたチャネル情報222は時刻印、チャネル名、及び前記チャネルの初期データを含むことができる。
初期化が完了すると、データは前記センサー配置装置10から必要に応じて受信される。前記データ読み取り機200は、前記の受信されたデータをロードし、それを前記データ・エンジン202に転送224することができる。前記転送データ224は時刻印と、全チャネルのデータリストとを含むことができる。前記データ・エンジン202は、チャネル毎の情報をフィルタし、各チャネルのフィルタ済みデータ226をデータ平均化装置204に送信することができる。前記データ平均化装置204は、例えばその前の2秒間など任意の期間、チャネル毎にフィルタ済みデータのバッファを維持することができる。前記データ平均化装置204は、前記バッファ・データの累積データ平均を実行し、結果として得られる情報(バッファ・データ)228をDFT206及び決定処理モジュール208に送信することができる。前記バッファ・データ228は、時刻印、情報ポイント数、及び前記情報の累積平均を含むことができる。前記DFT206は、前記バッファ・データのピーク間の周波数を分析することにより、前記バッファ・データ228からの信号に関する周波数データを作り出すことができる。前記DFT206は、時刻印及び周波数ピーク情報のような周波数データ230を周波数コンパレータ210に送信することができる。前記周波数コンパレータ210は、前記周波数ピーク情報を周波数ピーク・バッファに保管することができる。前記決定プロセス・モジュール208は前記周波数ピーク・バッファ値232と前記バッファ・データ228とを用いて特徴234を判断することができる。前記特徴234により、前記データ取得装置17は、前記被験者がIDVSを欺こうとする試みがあると確信しているかどうかを決める。
例えば、一定期間(例えば2分間)に亘り被験者に関する一連の測定値を取ることにより、各入力信号の基準または平均値を生成することができる。前記測定値は、「通常の」環境(すなわち、前記IMVRシステム18が、反応を引き起こすようにする、前記被験者の注意を散漫にする、または前記被験者が欺瞞発見を逃れないようにするための刺激を提供していない環境)で前記被験者に提供された質問に基づくものでよい。次に前記被験者に、前記被験者の反応を引き出すか、またはその注意を散漫にすることによって欺瞞を発見するように設計された新規環境をシミュレートするIMVR刺激を提供することができる。前記IMVR環境が実行されている間、前記被験者に質問することができる。前記の非正常環境が提供されている期間中の入力信号の値を各信号の基準値と比較することにより、前記被験者が欺瞞発見を逃れようと試みているかどうかを判断することができる。
図3は実施例の内部ハードウェアのブロック図であり、前記ハードウェアは本発明のシステム実施形態のプログラム命令を含有または実施するために用いることが可能である。図3を参照すると、バス256は、他の図示されている前記ハードウェア・コンポーネントと相互接続するメイン情報ハイウェーとしての役割を果たす。CPU258は前記システムの中央演算処理装置であり、プログラムの実行に必要とされる計算及び論理演算を行う。読み取り専用メモリ(ROM)260及びランダム・アクセス・メモリ(RAM)262がメモリ装置を構成する。
ディスク・コントローラ264は、1若しくはそれ以上の任意のディスク・ドライブを前記システム・バス256へ相互接続する。これらのディスク・ドライブは、外部または内部フロッピー(登録商標)ディスク・ドライブ(例えば270)、外部または内部CD−ROM、CD−R、CD−RW、またはDVDドライブ(例えば266)、または外部または内部ハードドライブ268である。前述したように、これらの様々なディスク・ドライブ及びディスク・コントローラの装置は任意である。
プログラム命令は、ROM260及び/またはRAM262に保管される。任意に、プログラム命令を、例えばフロッピー(登録商標)ディスクまたはデジタルディスク若しくは他の記録媒体、通信信号、あるいは搬送波など、コンピュータ読み取り可能な搬送波に保管することができる。
任意のディスプレー・インターフェイス272は、バス256からの情報を音声、グラフィック、または英数字形式で前記ディスプレー248に表示させることができる。外部装置との通信は、様々な通信ポート(例えば274)を用いて任意に行うことが可能である。
前記標準的なコンピュータ・タイプのコンポーネントに加え、前記ハードウェアにインターフェイス254を含めることにより、前記センサー若しくはトランスデューサ、及び/またはキーボード250などのその他のデータ入力装置若しくは例えばリモート・コントロール、ポインター、マウス、ジョイスティック、及び/またはセンサー/トランスデューサ入力などの他の入力デバイス252からデータの受信が可能となる。
本発明の多くの特徴及び利点は、この説明から明らかである。しかしながら、数々の修正及びバリエーションが当業者によって容易に可能であるので、本発明を図示及び説明された通りの構成及びオペレーションに限定することは望ましくない。従って、あらゆる適切な修正及び等価物は、本発明の範囲に含まれるものである。
本発明の実施形態の特徴、機能、利益、及び利点は、以下の説明及び付随の図面を参照して明らかにされる。
図1は、本発明の好ましいシステム実施形態のいくつかのハードウェア要素である。
図2は、本発明の実施形態に従った、典型的なエージェント・フロー制御図である。
図3は、本発明の実施形態に従ったデジタル・プロセッサ、メモリ、及びその他の電子ハードウェアの典型的要素を示すブロック図である。
Claims (28)
- 欺瞞検証システムであって、
複数のセンサーを有するセンサー配置装置と、
前記センサー配置装置から信号を受信するデジタル取得装置であって、
1若しくはそれ以上のマルチチャネル増幅器と、
1若しくはそれ以上のデジタル信号処理装置と、
1若しくはそれ以上の演算処理装置及び1若しくはそれ以上のメモリを有する演算器と
を有するデジタル取得装置と、
仮想現実システムと
を有する欺瞞検証システム。 - 請求項1の欺瞞検証システムにおいて、前記センサー配置装置は着用できるものである。
- 請求項1の欺瞞検証システムにおいて、前記センサー配置装置は約18〜約42のセンサーを有し、1つのセンサーがイベント・チャネルを有し、1つのセンサーがビデオ・チャネルを有し、残りのそれぞれのセンサーが多目的チャネルを有するものである。
- 請求項1の欺瞞検証システムにおいて、前記複数のセンサーは、脳波(EEG)信号、筋電位(EMG)信号、眼電位(EOG)信号、心電位(ECG)信号、体位、動作および加速現象、発振、皮膚コンダクタンス、呼吸、及び体温のうち1若しくはそれ以上を含む生理的信号を受信するものである。
- 請求項1の欺瞞検証システムにおいて、前記複数のセンサーはそれぞれ、電解質プラグを有する表面電極を含むものである。
- 請求項5の欺瞞検証システムにおいて、各電解質プラグは、取り外し可能な方法で前記表面電極に取り付けられるものである。
- 請求項1の欺瞞検証システムにおいて、前記デジタル取得装置は着用できるものである。
- 請求項1の欺瞞検証システムにおいて、前記デジタル取得装置は、前記複数のセンサーから受信される継続的な信号の認知評価、ストレス評価、及び動作評価をリアルタイムで行い、空間周波数指標、線形若しくは非線形データ変換、及び正規化データ結果のうち1若しくはそれ以上を生成するものである。
- 請求項1の欺瞞検証システムにおいて、前記仮想現実システムは、仮想現実メガネ、聴覚システム、及び触覚システムのうち少なくとも1つを含むものである。
- 請求項1の欺瞞検証システムにおいて、前記仮想現実システムは、聴覚及び視覚システムを含む構造を有するものである。
- 欺瞞検証システムであって、
1若しくはそれ以上のセンサー配置装置であって、各センサー配置装置が複数のトランスデューサ装置を有する、前記センサー配置装置と、
1若しくはそれ以上のマルチチャネル増幅器であって、各増幅器が1若しくはそれ以上の信号を少なくとも1つのセンサー配置装置から受信する、前記1若しくはそれ以上のマルチチャネル増幅器と、
1若しくはそれ以上のデジタル信号処理装置であって、各デジタル信号処理装置が少なくとも1つのマルチチャネル増幅器から増幅信号を受信する、前記1若しくはそれ以上のデジタル信号処理装置と、
1若しくはそれ以上の演算処理装置と1若しくはそれ以上のメモリとを有する第1の演算器であって、処理済信号を少なくとも1つのデジタル信号処理装置から受信する、前記第1の演算器と、
仮想現実システムと
を有する欺瞞検証システム。 - 請求項11の欺瞞検証システムであって、この欺瞞検証システムは、さらに、
1若しくはそれ以上の演算処理装置と1若しくはそれ以上のメモリとを有する第2の演算器を有するものである。 - 請求項12の欺瞞検証システムにおいて、前記第1の演算器の前記1若しくはそれ以上のメモリは、
前記仮想現実システムに1若しくはそれ以上の刺激を生成するためのコマンドを送信する工程と、
前記1若しくはそれ以上のデジタル信号処理装置から送られる生理的発現を表す1若しくはそれ以上の信号を受信する工程と、
前記第2の演算器へ前記1若しくはそれ以上の信号を表すデータを送信する工程と
を実行する命令を含むものである。 - 請求項13の欺瞞検証システムにおいて、前記第2の演算器の前記1若しくはそれ以上のメモリは、
前記第1の演算器から前記データを受信する工程と、
前記データの空間周波数分析を実行して欺瞞の可能性に関する情報を取得する、前記空間周波数分析を実行する工程と、
前記情報を前記第1の演算器へ送信する工程と
を実行する命令を含むものである。 - 請求項12の欺瞞検証システムにおいて、前記第2の演算器は前記第1の演算器にワイヤレスに接続されているものである。
- 請求項12の欺瞞検証システムにおいて、前記第2の演算器は前記第1の演算器に電気的に接続されているものである。
- 欺瞞検証を実行する方法であって、
被験者の1若しくはそれ以上の感覚を仮想現実システムで刺激する工程と、
前記被験者に質問する工程と、
複数のセンサーを用いて前記被験者から得た心理生理学的データを判断する工程と、
前記心理生理学的データを分析する工程と、
前記被験者による欺瞞の可能性を判断する工程と
を有する欺瞞検証を実行する方法。 - 請求項17の方法において、前記複数のセンサーのうち少なくとも1つは前記被験者の皮膚に取り付けられるものである。
- 請求項17の方法において、前記心理生理学的データの分析は、1若しくはそれ以上のコンピュータを用いて実行されるものである。
- 請求項19の方法において、前記コンピュータのうち少なくとも1つは、
眼電位検出
アーチファクト補正と、
空間フィルタリングと、
周波数フィルタリングと、
ウェーブレット・フィルタリングと、
境界要素モデリング・ソース局在化と、
有限要素モデリング・ソース局在化と、
適応神経回路網パターン認識及び分類と、
高速ファジークラスタ特徴分析法と
のうち1若しくはそれ以上を実行するための命令を含むプログラムを有するものである。 - 請求項17の方法において、前記心理生理学的データの分析は、
各センサーにつき1若しくはそれ以上の周波数で1若しくはそれ以上の信号を受信する工程と、
各センサーにつき各信号の電気振幅を決定する工程と、
1若しくはそれ以上の周波数で、1若しくはそれ以上のセンサーからの1若しくはそれ以上の信号の前記電気振幅間の1若しくはそれ以上の関係を分析する工程と
を有するものである。 - 請求項21の方法において、前記1若しくはそれ以上の周波数はそれぞれ、約1Hz〜約40Hzの間である。
- 請求項17の方法において、前記心理生理学的データの分析は、
高位実行作業負荷と、
覚醒と、
関与と、
注意と、
ストレスと
のうち1若しくはそれ以上の値を定める工程を有する。 - 請求項17の方法において、前記仮想現実システムは、
前記被験者に視覚的刺激を与えるための仮想現実メガネと、
前記被験者に聴覚的刺激を与えるための聴覚システムと、
前記被験者に触覚的刺激を与えるための触覚システムと
のうち少なくとも1つを含むものである。 - 請求項17の方法において、前記仮想現実システムは、
前記被験者に聴覚的刺激を与えるための聴覚システムと、
前記被験者に視覚的刺激を与えるための視覚システムと、
前記被験者に触覚的刺激を与えるための触覚システムと
のうち少なくとも1つを含む構造を有するものである。 - 請求項17の方法において、前記欺瞞の可能性を判断する工程は、前記仮想現実システムを用いて1若しくはそれ以上の特定の刺激を提供することに少なくとも部分的に基づくものである。
- 欺瞞検証システムであって、
複数のセンサーを有するセンサー配置装置と、
前記センサー配置装置から信号を受信するデジタル取得装置と、
仮想現実システムと
を有するものである。 - 請求項27の欺瞞検証システムにおいて、前記仮想現実システムは、被験者に合わせて用意された1若しくはそれ以上の刺激を提供するものである。
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