JPH0721146A - 相性度測定方法及び装置 - Google Patents

相性度測定方法及び装置

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JPH0721146A
JPH0721146A JP14409293A JP14409293A JPH0721146A JP H0721146 A JPH0721146 A JP H0721146A JP 14409293 A JP14409293 A JP 14409293A JP 14409293 A JP14409293 A JP 14409293A JP H0721146 A JPH0721146 A JP H0721146A
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chaos
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JP14409293A
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Shigeji Tanizawa
茂治 谷沢
Tomoshi Kimura
知史 木村
Chihoko Suga
千帆子 菅
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Pola Chemical Industries Inc
Original Assignee
Pola Chemical Industries Inc
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Abstract

(57)【要約】 【目的】対人間の相性度を簡略且つ定量的に測定する方
法及び装置を提供することを目的とする。 【構成】対面した二人の被験者の生理信号についてカオ
ス理論上のカオス量を算出するカオス量算出規則1、及
び両被験者のカオス量の相対量と相性度との相関関係を
定めた相性度判定規則2とを用いると共に、対面した前
記各被験者から所定の生理信号を検出する生理信号検出
ステップ101と、生理信号検出ステップ101により
検出された各生理信号について前記カオス量算出規則1
に基づいてカオス量を算出するカオス量算出ステップ1
02と、前記カオス量算出ステップ102により算出さ
れた二つのカオス量の相対量から前記相性度判定規則2
に基づいて相性度を算出する相性度算出ステップ103
とからなる相性度測定方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、対面した被験者間の相
性度をカオス理論を用いて定量的に測定する方法及び装
置に関する。
【0002】
【従来の技術】相性度を測定する方法として、測定者が
二人の被験者の各々に同様の質問をし、各質問に対する
解答を集計して各被験者の傾向を判定し、さらに両者の
傾向を照らし合わせて相性度を判定する方法。あるい
は、生年月日や血液型等から推測される性格判断を指標
として両被験者の相性度を評価する方法がある。
【0003】しかし、これらの相性度測定方法では、測
定者の主観により相性度が判断されるため、客観的な精
度が低いという問題がある。この問題を解決するため
に、対面した二人の被験者に一定時間会話を行ってもら
い、その間の両者の脳波の揺らぎから沈静/興奮を判断
し、相性度を定性的に測定する方法等が試みれられてい
る。ところが、この方法では、脳波を測定する際に被験
者の頭部に電極を装着しなければならず、被験者に心理
的負担がかかるという問題がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は前記
問題点に鑑みてなされたものであり、対人間の相性度を
簡略且つ定量的に測定する方法及び装置を提供すること
を課題とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題を
解決するため、カオス理論と生理現象との相関関係に着
目し、生理現象をカオス解析することで対面する被験者
間の相性度を定量的に測定する方法について検討した。
【0006】ここで、カオスとは、一定の原理に基づい
て発生する非常に複雑に見える現象のことをいい、アト
ラクタと呼ばれるn次元状態空間における安定な状態に
おいて、自己相似性、軌道不安定性、長期予測不
能性の3つの特徴を有する。これらの特徴は、下記の3
つの解析方法により判定できる。 (1)自己相似性 ;時系列データより再構成したア
トラクタのフラクタル次元数が非整数である (2)軌道不安定性 ;時系列データより再構成したア
トラクタのアプノフ指数が正の値である (3)長期予測不能性;時系列データより再構成したア
トラクタのKSエントロピーが正の値である 一方、人間の生理現象には、多数の要因が作用してお
り、つまり、生理現象は、本来n次元状態空間において
その挙動を示すが、実際に観測できるのは心拍、脈波等
の経時変化を示す一次元時系列データである。この一次
元時系列データのカオス性を判定する場合、特に上記の
自己相似性を判定する場合には、元のn次元状態空間に
おけるアトラクタの軌道(n次元ベクトルデータ)を再
構成する必要がある。
【0007】ここで、1981年にF.Takensの
定理により、1変数の時系列データから力学系のアトラ
クタを再構成できることが証明されている。このTak
ensの定理は、一次元時系列データの個々のデータに
関し、そのデータの一定時間後のデータ、例えば、時間
kにおける計測データxkについて、このデータxkの時
間t後のデータxk+t、さらにデータxk+tの時間t後の
データxk+2t、以下同様の処理を繰り返し行うことによ
りxkについて、n個のベクトルデータ:(xk,
k+t,・・・,xk+t(n-1))(n:自然数)を作成す
ることができる。この手法を応用することにより、一次
元時系列データ; {x1、x2、・・・、xk} に時間遅れ”t”を埋め込み、n次元の再構成状態空間
におけるn次元ベクトルデータ; X1=(x1、x1+t、・・・、x1+t/(n-1)) X2=(x2、x2+t、・・・、x2+t/(n-1)) ・ ・ Xt=(xk、xk+t、・・・、xk+t/(n-1)) を再構成することができる。
【0008】次に、再構成されたアトラクタのフラクタ
ル次元を求め、そのフラクタル次元数が非整数性を備え
ているか否かを判別しなければならない。ここで、19
83年に、P.GrassbergerとI.Proc
acciaは、フラクタル次元の一つの尺度である相関
次元を求める手法として相関積分法を発表した。この相
関積分法は、再構成されたアトラクタ上の一点をXi、
相関積分をC(r)とした場合に、 と定義される。但し、H(s)はヘビサイド関数、Nは
データ数、rは超球内の半径を表す距離である。
【0009】そして、距離rの適当な領域で相関積分C
n(r)とrd(n)(d(n):相関指数)とが比例関係
にあるようにスケーリングする。即ち、上記相関積分式
に基づいて相関積分Cn(r)の対数と距離rの対数と
の関係を、相関積分Cn(r)の対数を縦軸とし且つ距
離rの対数を横軸とした二次元座標空間上に図示し、前
記図形が直線を形成する距離rの領域を求める。このと
き、前記直線の傾きは埋め込み次元nを変数とする関数
であり、この関数がnの増加により飽和・漸近するとき
の相関指数値を前記高次元ベクトルデータのフラクタル
次元あるいは相関次元といい、この値が非整数であれば
前記一次元時系列データはカオス性を有し且つ前記相関
指数値を前記一次元時系列データのカオス量という。
【0010】本発明者は、上記のカオス理論に基づいて
対面した二人の被験者の生理信号からカオス量を算出
し、且つ両被験者のカオス量の相対量と相性度との相関
関係から前記相対カオス量に対応する相性度を測定する
手段を方法及び装置を発明した。
【0011】本発明は、対面した被験者の生理信号につ
いてカオス量を算出するカオス量算出規則1と、前記被
験者の相対カオス量及び相性度の相関関係を定めた相性
度判定規則2とを用い、対面した被験者間の相性度を測
定するものである。
【0012】以下、本発明の相性度測定方法及び相性度
測定装置について詳細に説明する。 (相性度測定方法)本発明の相性度測定方法について図
1の原理図に基づいて説明する。
【0013】本相性度測定方法は、対面した各被験者か
ら所定の生理信号を検出する生理信号検出ステップ10
1、この生理信号検出ステップ101により検出された
生理信号毎にカオス量を算出するカオス量算出ステップ
102、このカオス量算出ステップ102の算出した二
つのカオス量の相対量から前記被験者間の相性度を算出
する相性度算出ステップ103を備える。
【0014】ここで、前記生理信号検出ステップ101
は、例えば、指尖容積脈波、心拍、脳波、血圧、身体表
面の微細振動(マイクロバイブレーション)、皮膚温、
皮膚電気抵抗、皮膚電位反応から選択される少なくとも
一つの生理信号を各被験者から検出するものである。
【0015】前記カオス量算出ステップ102は、生理
信号検出ステップ101の検出した各生理信号について
カオス量算出規則1に従ってカオス量を算出するもので
あり、各生理信号を高次元ベクトルデータへ変換するデ
ータ変換ステップ1021、データ変換ステップ102
1により変換された高次元ベクトルデータ毎の相関積分
量を算出する相関積分量算出ステップ1022、相関積
分量算出ステップ1022の算出した各相関積分量から
各高次元ベクトルデータのカオス量として相関次元数を
算出する相関次元数算出ステップ1023を備えるよう
にしてもよい。
【0016】さらに、上記のデータ変換ステップ102
1には、各生理信号をサンプリングして一次元時系列デ
ータを生成するサンプリングステップ1021a、及び
サンプリングステップ1021aによりサンプリングさ
れた一次元時系列データ毎に一定の遅れ時間を埋め込ん
で高次元ベクトルデータを生成する高次元ベクトルデー
タ生成ステップ1021bを備えるようにしてもよい。
【0017】詳細には、前記サンプリングステップ10
21aは、生理信号検出ステップ101において検出さ
れた各生理信号をサンプリングして一次元時系列データ {x1、x2、・・・、xk} {y1、y2、・・・、yk} (但し、k:時刻、xk:時刻kにおける一方の生理信
号の大きさ、yk:時刻kにおける他方の生理信号の大
きさ)を生成する。
【0018】一方、前記高次元ベクトルデータ生成ステ
ップ1021bは、前記サンプリングステップ1021
aの生成した各一次元時系列データに一定の時間遅れを
埋め込み、下記の数式(S1)、(S2)を満たす高次
元ベクトルデータを生成する。
【0019】 X1=(x1、x1+s、・・・、x1+s/(n-1)) X2=(x2、x2+s、・・・、x2+s/(n-1)) ・ ・ Xk=(xk、xk+s、・・・、xk+s/(n-1)) ・・(S1) (但しk:時刻、xk:時刻kにおける生理信号の振幅
値、X:高次元ベクトルデ ータ、s:遅れ時間、n:
埋め込み次元) Y1=(y1、y1+t、・・・、y1+t/(n-1)) Y2=(y2、y2+t、・・・、y2+t/(n-1)) ・ ・ Yk=(yk、yk+t、・・・、yk+t/(n-1)) ・・(S2) (但しk:時刻、yk:時刻kにおける生理信号の振幅
値、Y:高次元ベクトルデータ、t:遅れ時間、n:埋
め込み次元)次に、相関積分量算出ステップ1022
は、各高次元ベクトルデータに対して下記の数式(S
3)、(S4)を満たす相関積分量を算出する。 (但しH(s):ヘビサイド関数、N:データ数、p:
超球内の半径を表す距離) (但しH(t):ヘビサイド関数、N:データ数、q:
超球内の半径を表す距離)また、相関次元数算出ステッ
プ1023は、相関積分量算出ステップ1022の算出
した相関積分量毎に、相関積分量の対数と距離の対数と
が下記の数式 logCn(p)=d・logp+a・・・(S5) (但し、d:変数nにより決定される相関指数、a:実
数) logCn(q)=d・logq+a・・・(S6) (但し、d:変数nにより決定される相関指数、a:実
数)を満たす距離p、qの領域において、前記埋め込み
次元nと相関指数dとからなる二次元関数の漸近点の相
関指数値を前記各高次元ベクトルデータの相関次元数と
して算出するものである。
【0020】(相性度測定装置)本発明の相性度測定装
置は、前述の相性度測定方法を実現する装置であり、こ
の構成を図2の原理図に基づいて説明する。
【0021】対面する各被験者から所定の生理信号を検
出する生理信号検出手段3と、生理信号検出手段3の検
出した各生理信号からカオス量を算出するカオス量算出
手段4、カオス量算出手段4の算出した二つのカオス量
の相対量から前記被験者間の相性度を算出する相性度算
出手段5を備える。
【0022】ここで、生理信号検出手段3は、対面した
各被験者から指尖容積脈波、心拍、脳波、血圧、身体表
面の微細振動(マイクロバイブレーション)、皮膚温、
皮膚電位反応、皮膚電気抵抗から選択される少なくとも
一つの生理信号を検出するようにしてもよい。
【0023】カオス量算出手段4は、生理信号検出手段
3の検出した各生理信号についてカオス量算出規則1に
従ってカオス量を算出するものであり、各生理信号を高
次元ベクトルデータへ変換するデータ変換部4a、デー
タ変換部4aにより変換された高次元ベクトルデータ毎
に相関積分量を算出する相関積分量算出部4b、相関積
分量算出部4bの算出した相関積分量から各高次元ベク
トルデータのカオス量として相関次元数を算出する相関
次元数算出部4cを備えるようにしてもよい。
【0024】さらに、データ変換部4aは、生理信号検
出手段3の検出した各生理信号をサンプリングして一次
元時系列データを生成するサンプリング部40、及びサ
ンプリング部40の生成した各一次元時系列データに一
定の遅れ時間を埋め込んで高次元ベクトルデータを生成
する高次元ベクトルデータ生成部41を備えるようにし
てもよい。
【0025】詳細には、サンプリング部40は、生理信
号検出手段3の検出した各生理信号を特定時間間隔でサ
ンプリングして、一次元時系列データ {x1、x2、・・・、xk} {y1、y2、・・・、yk} (但しk:時刻、xk:時刻kにおける一方の生理信号
の大きさ、yk:時刻kにおける他方の生理信号の大き
さ)を生成するものである。
【0026】一方、高次元ベクトルデータ生成部41
は、サンプリング部40により変換された一次元時系列
データ毎に、各データから一定時間後のデータを埋め込
み、下記の数式(S1)、(S2)を満たす高次元ベク
トルデータを生成するものである。 X1=(x1、x1+s、・・・、x1+s/(n-1)) X2=(x2、x2+s、・・・、x2+s/(n-1)) ・ ・ Xk=(xk、xk+s、・・・、xk+s/(n-1)) ・・(S1) (但しk:時刻、xk:時刻kにおける生理信号の大き
さ、X:高次元ベクトルデ ータ、s:遅れ時間、n:
埋め込み次元) Y1=(y1、y1+t、・・・、y1+t/(n-1)) Y2=(y2、y2+t、・・・、y2+t/(n-1)) ・ ・ Yk=(yk、yk+t、・・・、yk+t/(n-1)) ・・(S2) (但しk:時刻、yk:時刻kにおける生理信号の大き
さ、Y:高次元ベクトルデータ、t:遅れ時間、n:埋
め込み次元)次に、相関積分量算出部4bは、各高次元
ベクトルデータに対して下記の数式(S3)、(S4)
を満たす相関積分量を算出するものである。 (但しH(s):ヘビサイド関数、N:データ数、p:
超球内の半径を表す距離) (但しH(t):ヘビサイド関数、N:データ数、q:
超球内の半径を表す距離)また、相関次元数算出部4c
は、相関積分量算出部4bの算出した相関積分量毎に、
相関石分量の対数と前記距離の対数とが数式 logCn(p)=d・logp+a・・・(S5) (但し、d:変数nにより決定される相関指数、a:実
数) logCn(q)=d・logq+a・・・(S6) (但し、d:変数nにより決定される相関指数、a:実
数)を満たす距離p、qの領域において、前記埋め込み
次元nと相関指数dとからなる二次元関数の漸近点の相
関指数値を各高次元ベクトルデータの相関次元数として
算出するものである。
【0027】さらに、上記の相性度測定方法及び相性度
測定装置において、遅れ時間を埋め込む際に、以下の3
つの時間あるいは時刻を基準に決定するようにしてもよ
い。 一次元時系列データの主要な周期の数分の一 一次元時系列データの自己相関関数が最初に「0」と
なる時刻 一次元時系列データの相互情報量が最初に極小値をと
る時刻 上記の3つの方法以外でも、本発明の特徴を満たす限り
いかような方法で遅れ時間を決定するようにしてもよ
い。
【0028】
【作用】本発明の相性度測定方法は、同条件の環境にお
いて、複数組の対面した二人の被験者から各々の生理信
号を検出する。そして、カオス理論に基づいたカオス量
算出規則1に従って、前記各被験者から検出した二つの
生理信号について各々のカオス量を算出する。次に、二
つのカオス量の相対量について相性度判定規則2に基づ
いて相性度を算出する。
【0029】詳細には、各生理信号をサンプリングして
一次元時系列データへ変換し、さらに一次元時系列デー
タ毎に一定時間後のデータを埋め込み処理することによ
り、高次元ベクトルデータを生成する。
【0030】次に、前記各高次元ベクトルデータに対し
て相関積分量を算出する。そして、各相関積分量につい
て相関積分量の対数と超球内の半径を表す距離の対数と
の関係式から埋め込み次元数を変数とする相関指数を求
め、さらに埋め込み次元数の増加により相関指数が飽和
・漸近する点の相関指数値を算出する。これらの相関指
数が各高次元ベクトルデータのカオス量であり、相性度
判定規則2に基づいて前記二つのカオス量の相対量から
前記被験者間の相性度を算出することができる。
【0031】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。本
発明の相性度測定方法を実現する相性度測定装置につい
て説明する。
【0032】図3は、相性度測定装置の全体構成ブロッ
ク図である。本実施例の相性度測定装置は、生理信号と
して皮膚電位反応(SPR)を検出する二つの皮膚電位
反応測定装置6a及び皮膚電位反応測定装置6b(以
下、総称して皮膚電位反応測定装置6と記す)、これら
の皮膚電位反応測定装置6の検出したSPR波の振幅を
増幅する波形増幅装置7、この波形増幅装置7により増
幅された二つのSPR波を特定時間間隔でサンプリング
しアナログ信号形式の二次元データからデジタル信号形
式の一次元時系列データへ変換するサンプリング装置
8、このサンプリング装置8によりサンプリングされた
各一次元時系列データのカオス量を算出すると共にこれ
らのカオス量の相対量に対応する相性度を算出するCP
U10、このCPU10の処理すべきカオス量算出処理
の処理手順及び相性度算出処理の処理手順に関するプロ
グラムを格納するメモリ9、及び前記CPU10により
算出された相性度を画面表示するディスプレイ装置11
を備える。さらに、皮膚電位反応測定装置6の動作コマ
ンド、被験者のデータを入力するためのキーボード12
を備える。
【0033】以下、前記各部の機能について詳細に説明
する。上記の皮膚電位反応測定装置6、波形増幅装置
7、及びサンプリング装置8は本発明の生理信号検出手
段の具体例であり、皮膚電位反応測定装置6aは一方の
被験者に装着し、皮膚電位反応測定装置6bは他方の被
験者に装着して、双方の被験者のSPR波を同時に計測
し、皮膚電位の経時変化を電位値と時間との二次元デー
タとして入力するものである。
【0034】波形増幅装置7は、皮膚電位反応測定装置
6の入力した二つのSPR波の振幅値、即ちSPR波の
電位値を増幅するものである(図7参照)。サンプリン
グ装置8は、二次元データで表されるアナログ信号形式
のSPR波を特定時間間隔でサンプリングし、デジタル
信号形式の一次元時系列データへ変換するものである。
本実施例ではサンプリング時間間隔を20msecとす
る(図8、図9参照)。
【0035】CPU10は、サンプリング装置8により
生成された一次元時系列データからメモリ9の処理プロ
グラムに基づいてカオス量の算出処理及び相対カオス量
に対応する相性度の算出を行うものであり、この具体的
な説明は後述する。
【0036】メモリ9は、CPU10の処理すべき処理
プログラムとして、サンプリング装置8により生成され
た一次元時系列データ毎にカオス理論に基づいてカオス
量の算出を行うためのカオス量算出処理プログラム9
a、前記CPU10の算出した二つのカオス量の相対量
と相性度との相関関係に基づいて相性度の算出手順を定
めた相性度算出処理プログラム9bを格納する(図4参
照)。
【0037】図5は、CPU10の内部構成ブロック図
である。本実施例におけるCPU10は、一次元時系列
データ毎の自己相関関数から各一次元時系列データへ埋
め込むべき時間遅れの大きさを算出する自己相関処理部
10a、この自己相関処理部10aの算出した二つの時
間遅れを各一次元時系列データへ埋め込んで高次元ベク
トルデータを生成する埋め込み処理部10b、この埋め
込み処理部10bにより生成された高次元ベクトルデー
タ毎に相関積分量を算出する相関積分量算出部10c、
この相関積分量算出部10cの算出した相関積分量毎に
カオス量としての相関次元数即ち相関指数を算出する相
関指数算出部10d、この相関指数算出部10dの算出
した二つのカオス量の相対量に対応する相性度を算出す
る相性度算出部10e、及び前記各部の動作を制御する
制御部10fを備えている。
【0038】ここで、自己相関処理部10aは、サンプ
リング装置8の生成した一次元時系列データに埋め込む
べき遅れ時間s、tの大きさを決定するものである。詳
細には、時刻kにおけるSPF波の振幅値をxk、yk
する二つの一次元時系列データ {x1、x2、・・・、xk},{y1、y2、・・・、
k} の自己相関関数R1(k’)、R2(k’)を下記の数
式に基づいて算出する。 そして、上記自己相関関数R1(k’)、R2(k’)
の夫々が最初に”0”となる時刻に基づいて時間遅れ
s,tを算出する(図10参照)。
【0039】埋め込み処理部10bは、上記の各一次元
時系列データをn次元ベクトルデータへ変換するもので
あり、自己相関処理部10aの算出した時間遅れs,t
に基づいて、一次元時系列データの各データから一定遅
れ時間における振幅値を埋め込み、以下の数式(S1)
を満たすn次元ベクトルデータを生成する(図11参
照)。 但し、上記の数式において、xkは時刻kにおける一方
の被験者の皮膚電位値且つXkはxkの高次元ベクトルデ
ータ、ykは時刻kにおける他方の被験者の皮膚電位値
且つYkはykの高次元ベクトルデータとする。
【0040】相関積分量算出部10cは、埋め込み処理
部10bの生成した高次元ベクトルデータ毎に相関積分
量を算出するものである。具体的には、上記数式(S
1)、(S2)を満たす高次元ベクトルデータに対し
て、以下の数式(S3)、(S4)を満たす相関積分量
を算出する。
【0041】 (H(s):ヘビサイド関数、N:データ数、p:超球
内の半径を表す距離) (H(t):ヘビサイド関数、N:データ数、q:超球
内の半径を表す距離) 但し、上記の数式(S3)、(S4)において、H
(s)、H(t)はヘビサイド関数、Nはデータ数、p
及びqは超球内の半径を表す距離とする。
【0042】相関指数算出部10dは、上記の高次元ベ
クトルデータのカオス量として、相関指数値を算出する
ものである。具体的には、上記数式(S3)、(S4)
により算出される相関積分量Cn(p)、Cn(q)の対
数と距離p、qの対数とが下記の数式(S5)、(S
6)を満たすp及びqの領域を求める(図12参照)。 logCn(p)=d・logp+a・・・(S5) logCn(q)=d・logq+a・・・(S6) 但し、上記数式(S5)、(S6)において、dは変数
nにより決定される相関指数、aは実数である。さら
に、前記pまたはqの領域において、埋め込み次元nと
相関指数dとからなる二次元関数の漸近点の相関指数値
を算出し、この値を前記高次元ベクトルデータのカオス
量として出力する(図13参照)。
【0043】相性度算出部10eは、前記相関指数算出
部10dの算出した二つのカオス量の相対量を元に、相
性度算出処理プログラム9bに基づいて相性度を算出す
るものである。
【0044】以上説明した各構成要素は、二つのSPR
波を並列に処理するものとする。また、本実施例では、
被験者甲と被験者乙とを対面させた状態で簡単な質問や
自由な会話をさせる。この特定時間内において、一定時
間毎に複数回二人の相対カオス量を算出し、これらの相
対カオス量を特定時間経過後に統計して平均相対カオス
量を算出する。そして、この平均カオス量に基づいて二
人の相性度を算出するものとする。
【0045】以下、相性度測定装置の動作過程について
図6のフローチャートに基づいて説明する。試験官は、
被験者甲に皮膚電位反応測定装置6aを装着すると共に
被験者乙に皮膚電位反応測定装置6bを装着し、キーボ
ード12から双方の皮膚電位反応測定装置6の動作コマ
ンドを入力する。
【0046】皮膚電位反応測定装置6は、動作コマンド
を受けて各被験者甲及び被験者乙のSPR波を検出し、
皮膚電位値xと時間kとからなる二次元データ:x=f
(k)及び皮膚電位値yと時間kとからなる二次元デー
タ:y=g(k)を計測する(ステップ601)。
【0047】二次元データ:x=f(k)及びy=g
(k)は波形増幅装置7へ入力され、波形増幅装置7で
は、当該各二次元データの波形、即ちx、yの値を増幅
させる(ステップ602)。さらに、当該二次元データ
は、サンプリング装置8において、特定時間間隔でサン
プリングされ、アナログ信号形式の二次元データからデ
ジタル信号形式の一次元時系列データ:{x1、x2、・
・、xk}、{y1、y2、・・、yk}に変換され(ステッ
プ603)、CPU10へ出力される。
【0048】ここで、CPU10では、制御部10fが
メモリ9へアクセスし、カオス量算出処理プログラム9
aに基づいて自己相関処理部10a、埋め込み処理部1
0b,相関積分量算出部10c、及び相関指数算出部1
0dの動作を制御する。
【0049】つまり、先ず自己相関処理部10aを起動
し、一次元時系列データ:{x1、x2、・・、xk}の自己相
関関数を算出すると同時に一次元時系列データ:{y1
2、・・、yk}の自己相関関数を算出する(ステップ6
04)。そして、これらの自己相関関数が最初に”0”
になる時刻を算出し、時間遅れ”s”及び”t”の大き
さを決定する(ステップ605)。
【0050】次に、制御部10fは、埋め込み処理部1
0bを起動する。埋め込み処理部10bは、前記時間遅
れ”s”を元に各データの一定遅れ時間後の振幅値を当
該一次元時系列データ:{x1、x2、・・、xk}に埋め込
み、数式(S1)を満たすn次元ベクトルデータを生成
すると同時に、前記時間遅れ”t”を元に各データの一
定遅れ時間後の振幅値を{y1、y2、・・、yk}に埋め
込み、数式(S2)を満たすn次元ベクトルデータを生
々する(ステップ606)。
【0051】そして、制御部10fは、相関積分量算出
部10cを起動し、各n次元ベクトルデータの相関積分
量:Cn(p)、Cn(q)を算出する(数式(S3)、
(S4)参照)(ステップ607)。
【0052】さらに、相関指数算出部10dは、相関積
分量:Cn(p)とpd(n)との対数をとり、数式(S5)
を満たすpの領域を求めると共にこのpの領域において
埋め込み次元nを変数とする相関指数d(n)の漸近点
を求め、この漸近点における相関指数d(n)の値をカ
オス量:D1として出力すると同時に、相関積分量:Cn
(q)とqd(n)との対数をとり、数式(S6)を満たす
qの領域を求めると共にこのqの領域において、埋め込
み次元nを変数とする相関指数d(n)の漸近点を求
め、この漸近点における相関指数d(n)の値をカオス
量:D2として出力する(ステップ608)。ここで、
制御部10fは、再度メモリ9へアクセスし、相性度算
出処理プログラム9bに基づいて相性度算出部10eを
起動する。
【0053】相性度算出部10eは、上記カオス量:D
1とD2との相対量:|D1−D2|を算出する。以上
の動作を特定時間内に複数回繰り返し行い、特定時間経
過後に相対量:|D1−D2|の平均値を算出し、平均
相対量に対応する相性度を算出する。
【0054】制御部10fは、前記相性度をディスプレ
イ装置11から画面表示する(ステップ610)。以下
に、カオス量と相性度との相関関係の一例を示す。
【0055】本実施例では、相性度測定装置の起動前
に、予め40組の男女ペアを対象に相対カオス量の測定
と、相性度の評価とを行った。相対カオス量の測定に
は、本相性度測定装置と同様に、皮膚電位反応測定装置
を用いてSPR波を計測し、このSPR波のカオス量を
算出して相対カオス量を算出した。尚カオス量の算出処
理及び相対カオス量の算出処理には、本装置と同様のア
ルゴリズムを用いた。以下、測定条件及び評価条件を示
す。 1 SPR波の計測条件 a:SPR波は、ペアとなる二人の被験者の中指から計
測する b:計測場所は、室温を摂氏23度〜25度に保つシー
ルドルームとする c:各ペア毎に計測時間は5分〜10分間とする 2 カオス量算出処理の条件 a:5分間計測したしたSPR波のうち、2分〜7分の
間に計測されたSPR波をカオス量算出の対象とする b:サンプリング間隔は20ミリ秒間とし、この間の一
次元データ数:N=1,500とする 3 相性度評価条件 a:アンケート用紙に対面する被験者の好感度を10段
階の評価値から適当と思われる評価値を選択するものと
する尚、評価値は高い程好感度が高いものとする 以上の条件に従って測定及び評価した結果を図14に示
す。同図は、各ペア毎の相対カオス量Dの平均値とペア
となる被験者に対する評価値Iとを縦軸を評価値とし且
つ横軸を相対カオス量とした二次元座標軸上の座標位置
情報(D、I)として集計し、これら全ての値(D、
I)を通過する近似直線である。この近似直線から、相
性度Iと相対カオス量Dとの相関関係は、数式 I=10−9.75*D ・・・(S7) を満たす直線回帰で示される。
【0056】従って、相性度算出部10eは、相関指数
算出部10dの算出した二つのカオス量の相対量と前記
数式(S7)とから被験者間の相性度を算出することが
できる。
【0057】尚、相性度と相対カオス量との相関関係式
は、被験者を測定する毎に、その測定結果に基づいて更
新するようにしてもよい。以下に、本実施例における相
性度測定装置による相性度測定実験例について説明す
る。
【0058】本実験は入社1年目と入社3年目の女性を
社内15人の男子上司とペアを組ませて行った。この実
験では、本実施例の相性度測定装置による両者間の相性
度の測定と並行して、問診による好感度測定を行った。
【0059】問診は、好感度を10段階の評価値から適
当と思われる評価値を選択する方式で行った。本相性度
測定装置により測定した相性度及び問診により測定した
評価点との相関関係を下記の表1に示す。
【0060】
【表1】 上記の表1から入社1年目女性と男子上司とのペアでは
両者の相関が悪いが、入社3年目の女性と男子上司との
ペアでは両者は高い相関関係を示した。つまり、入社1
年目の女性では問診において本音を表せないためであ
る。
【0061】
【発明の効果】本発明によれば、対人間の相性度を簡略
且つ定量的に測定することができる。さらに、本発明に
より測定した相性度に基づいて社員の人事移動等をスム
ースに行える。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理図
【図2】本発明の原理図
【図3】本実施例における相性度測定装置の全体構成ブ
ロック図
【図4】本実施例におけるメモリの内部構成ブロック図
【図5】本実施例におけるCPUの内部構成ブロック図
【図6】本実施例における相性度測定装置の動作フロー
チャート図
【図7】本実施例における波形増幅処理のイメージ図
【図8】本実施例におけるサンプリング処理のイメージ
【図9】本実施例における一次元時系列データのイメー
ジ図
【図10】自己相関関数のイメージ図
【図11】埋め込み処理のイメージ図
【図12】相関積分量と超球内の半径を表す距離との関係
を示すグラフ
【図13】相関指数d(n)と埋め込み次元nとの関係を
示すグラフ
【図14】相性度評価値とカオス量との相関関係を示すグ
ラフ
【符号の説明】
1・・カオス量算出規則 2・・相性度判定規則 3・・生理信号検出手段 4・・カオス量算出手段 4a・・データ変換部 4b・・相関積分量算出部 4c・・相関次元数算出部 5・・相性度算出手段 6a・・皮膚電位反応測定装置 6b・・皮膚電位反応測定装置 7・・波形増幅装置 8・・サンプリング装置 9・・メモリ 9a・・カオス量算出処理プログラム 9b・・相性度算出処理プログラム 10・・CPU 10a・・自己相関処理部 10b・・埋め込み処理部 10c・・相関積分量算出部 10d・・相関指数算出部 10e・・相性度算出部 10f・・制御部 11・・ディスプレイ装置 12・・キーボード 40・・サンプリング部 41・・高次元ベクトルデータ生成部

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 対面した各被験者の生理信号についてカ
    オス理論上のカオス量を算出するカオス量算出規則
    (1)と、前記両被験者のカオス量の相対量及び相性度
    の相関関係を定めた相性度判定規則(2)とを用い、前
    記両被験者の相性度を測定する方法であって、 対面した前記各被験者から所定の生理信号を検出する生
    理信号検出ステップ(101)と、 前記生理信号検出ステップ(101)により検出された
    各生理信号について前記カオス量算出規則(1)に基づ
    いてカオス量を算出するカオス量算出ステップ(10
    2)と、 前記カオス量算出ステップ(102)により算出された
    二つのカオス量の相対量から前記相性度判定規則(2)
    に基づいて相性度を算出する相性度算出ステップ(10
    3)とを備えたことを特徴とする相性度測定方法。
  2. 【請求項2】 前記請求項1において、前記カオス量算
    出ステップ(102)は、前記各生理信号を高次元ベク
    トルデータへ変換するデータ変換ステップ(1021)
    と、 前記データ変換ステップ(1021)により変換された
    各高次元ベクトルデータの相関積分量を算出する相関積
    分量算出ステップ(1022)と、 前記相関積分量算出ステップ(1022)により算出さ
    れた相関積分量から前記高次元ベクトルデータ毎のカオ
    ス量として相関次元数を算出する相関次元数算出ステッ
    プ(1023)とからなることを特徴とする相性度測定
    方法。
  3. 【請求項3】 前記請求項2において、前記データ変換
    ステップ(1021)は、前記生理信号検出ステップ
    (101)において検出された各生理信号をサンプリン
    グして一次元時系列データ {x1、x2、・・・、xk} {y1、y2、・・・、yk} (但し、k:時刻、xk:時刻kにおける一方の生理信
    号の大きさ、yk:時刻kにおける他方の生理信号の大
    きさ)を生成するサンプリングステップ(1021a)
    と、 前記サンプリングステップ(1021a)により生成さ
    れた各一次元時系列データ毎に一定の時間遅れを埋め込
    み、下記の数式(S1)、(S2) X1=(x1、x1+s、・・・、x1+s/(n-1)) X2=(x2、x2+s、・・・、x2+s/(n-1)) ・ ・ Xk=(xk、xk+s、・・・、xk+s/(n-1)) ・・(S1) (但しk:時刻、xk:時刻kにおける生理信号の大き
    さ、X:高次元ベクトルデータ、s:遅れ時間、n:埋
    め込み次元) Y1=(y1、y1+t、・・・、y1+t/(n-1)) Y2=(y2、y2+t、・・・、y2+t/(n-1)) ・ ・ Yk=(yk、yk+t、・・・、yk+t/(n-1)) ・・(S2) (但し、k:時刻、yk:時刻kにおける生理信号の大
    きさ、Y:高次元ベクトルデータ、t:遅れ時間、n:
    埋め込み次元)を満たす高次元ベクトルデータを生成す
    る高次元ベクトルデータ生成ステップ(1021b)と
    を備えたことを特徴とする相性度測定方法。
  4. 【請求項4】 記請求項2において、前記相関積分量算
    出ステップ(1022)は、前記各高次元ベクトルデー
    タに対して下記の数式(S3)、(S4) (但しH(s):ヘビサイド関数、N:データ数、p:
    超球内の半径を表す距離) (但しH(t):ヘビサイド関数、N:データ数、q:
    超球内の半径を表す距離)を満たす二つの相関積分量C
    n(p)、Cn(q)を算出することを特徴とする相性度
    測定方法。
  5. 【請求項5】 前記請求項2において、前記相関次元数
    算出ステップ(1023)は、前記相関積分量算出ステ
    ップ(1022)の算出した相関積分量の対数と前記超
    球内の半径を表す距離の対数とが下記の数式(S5)、
    (S6) logCn(p)=d・logp+a・・・(S5) (但し、d:変数nにより決定される相関指数、a:実
    数) logCn(q)=d・logq+a・・・(S6) (但し、d:変数nにより決定される相関指数、a:実
    数)を満たす距離p、qの領域において、前記埋め込み
    次元nと相関指数dとからなる二次元関数の漸近点の相
    関指数値を前記高次元ベクトルデータの相関次元数とし
    て算出することを特徴とする相性度測定方法。
  6. 【請求項6】 前記請求項1において、前記生理信号検
    出ステップ(101)は、指尖容積脈波、心拍、脳波、
    血圧、身体表面の微細振動(マイクロバイブレーショ
    ン)、皮膚温、皮膚電気抵抗、皮膚電位反応から選択さ
    れる少なくとも一つの生理信号を検出することを特徴と
    する相性度測定方法。
  7. 【請求項7】 対面した各被験者の生理信号についてカ
    オス理論上のカオス量を算出するカオス量算出規則
    (1)と、前記両被験者のカオス量の相対量及び相性度
    の相関関係を定めた相性度判定規則(2)とを用い、前
    記両被験者の相性度を測定する装置であって、 対面した前記各被験者から所定の生理信号を検出する生
    理信号検出手段(3)と、 前記生理信号検出手段(3)の検出した二つの生理信号
    について前記カオス量算出規則(1)に基づいてカオス
    量を算出するカオス量算出手段(4)と、 前記カオス量算出手段(4)の算出した二つのカオス量
    の相対量から前記相性度判定規則(2)に基づいて相性
    度を算出する相性度算出手段(5)とを備えたことを特
    徴とする相性度測定装置。
  8. 【請求項8】 前記請求項7において、前記カオス量算
    出手段(4)は、前記各生理信号を高次元ベクトルデー
    タへ変換するデータ変換部(4a)と、 前記データ変換部(4a)により変換された各高次元ベ
    クトルデータに対して相関積分量を算出する相関積分量
    算出部(4b)と、 前記相関積分量算出部(4b)により算出された各相関
    積分量から前記高次元ベクトルデータ毎のカオス量とし
    て相関次元数を算出する相関次元数算出部(4c)とを
    備えたことを特徴とする相性度測定装置。
  9. 【請求項9】 前記請求項8において、前記データ変換
    部(4a)は、前記生理信号検出手段(3)の検出した
    各生理信号をサンプリングして一次元時系列データ {x1、x2、・・・、xk} {y1、y2、・・・、yk} (但し、k:時刻、xk:時刻kにおける一方の生理信
    号の大きさ、yk:時刻k における他方の生理信号の
    大きさ)を生成するサンプリング部(40)と、 前記サンプリング部(40)により生成された各一次元
    時系列データ毎に一定の時間遅れを埋め込み、下記の数
    式(S1)、(S2) X1=(x1、x1+s、・・・、x1+s/(n-1)) X2=(x2、x2+s、・・・、x2+s/(n-1)) ・ ・ Xk=(xk、xk+s、・・・、xk+s/(n-1)) ・・(S1) (但しk:時刻、xk:時刻kにおける生理信号の大き
    さ、X:高次元ベクトルデータ、s:遅れ時間、n:埋
    め込み次元) Y1=(y1、y1+t、・・・、y1+t/(n-1)) Y2=(y2、y2+t、・・・、y2+t/(n-1)) ・ ・ Yk=(yk、yk+t、・・・、yk+t/(n-1)) ・・(S2) (但し、k:時刻、yk:時刻kにおける生理信号の大
    きさ、Y:高次元ベクトルデータ、t:遅れ時間、n:
    埋め込み次元)を満たす高次元ベクトルデータを生成す
    る高次元ベクトルデータ生成部(41)とを備えたこと
    を特徴とする相性度測定装置。
  10. 【請求項10】 前記請求項8において、前記相関積分
    量算出部(4b)は、前記各高次元ベクトルデータに対
    して下記の数式(S3)、(S4) (但しH(s):ヘビサイド関数、N:データ数、p:
    超球内の半径を表す距離) (但しH(t):ヘビサイド関数、N:データ数、q:
    超球内の半径を表す距離)を満たす二つの相関積分量C
    n(p)、Cn(q)を算出することを特徴とする相性度
    測定装置。
  11. 【請求項11】 前記請求項8において、前記相関次元
    数算出部(4c)は、前記相関積分量算出部(4b)の
    算出した相関積分量の対数と前記超球内の半径を表す距
    離の対数とが下記の数式(S5)、(S6) logCn(p)=d・logp+a・・・(S5) (但し、d:変数nにより決定される相関指数、a:実
    数) logCn(q)=d・logq+a・・・(S6) (但し、d:変数nにより決定される相関指数、a:実
    数)を満たす距離p、qの領域において、前記埋め込み
    次元nと相関指数dとからなる二次元関数の漸近点の相
    関指数値を前記高次元ベクトルデータの相関次元数とし
    て算出することを特徴とする相性度測定装置。
  12. 【請求項12】 前記請求項7において、前記生理信号
    検出手段(3)は、指尖容積脈波、心拍、脳波、血圧、
    身体表面の微細振動(マイクロバイブレーション)、皮
    膚温、皮膚電位反応、皮膚電気抵抗から選択される少な
    くとも一つの生理信号を検出することを特徴とする相性
    度測定装置。
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