KR20230078347A - Prediction method for autism trait of individual using brain waves and analysis apparatus - Google Patents

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울산과학기술원
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Abstract

뇌파 신호를 이용한 개인의 자폐스펙트럼 성향 예측 방법은 분석장치가 대상자가 특정 과제를 수행하는 동안 측정한 뇌파 신호를 입력받는 단계, 상기 분석장치가 상기 뇌파 신호에서 주파수 대역별로 특징을 추출하는 단계 및 상기 분석장치가 상기 특징을 사전에 구축한 예측 모델에 입력하여 상기 대상자에 대한 자폐스펙트럼 성향을 예측하는 단계를 포함한다. 상기 예측 모델은 자폐스펙트럼 성향을 갖는 그룹에 대하여 상기 특정 과제를 수행하면서 획득한 뇌파 신호를 이용하여 뇌파의 특징과 자폐스펙트럼 성향과의 연관 관계가 사전에 결정된 모델이다.A method for predicting an individual's autism spectrum propensity using an EEG signal includes receiving an EEG signal measured by an analysis device while a subject is performing a specific task, extracting features by frequency band from the EEG signal by the analysis device, and and predicting an autism spectrum propensity for the subject by inputting the characteristics into a predictive model built in advance by an analysis device. The predictive model is a model in which a correlation between EEG characteristics and autism spectrum tendencies is previously determined using EEG signals obtained while performing the specific task for a group having autism spectrum tendencies.

Description

뇌파 신호를 이용한 개인의 자폐스펙트럼 성향 예측 방법 및 분석장치{PREDICTION METHOD FOR AUTISM TRAIT OF INDIVIDUAL USING BRAIN WAVES AND ANALYSIS APPARATUS}Method and analysis device for predicting individual autism spectrum propensity using brain wave signals

이하 설명하는 기술은 뇌파 신호를 이용하여 일반인의 자폐스펙트럼 성향을 예측하는 기법에 관한 것이다.The technology to be described below relates to a method of predicting the autism spectrum propensity of an ordinary person using an EEG signal.

자폐스펙트럼 장애 (Autism Spectrum disorder, ASD)는 사회적 의사소통 및 상호작용의 지속적인 결함과 반복적인 행동을 특징으로 하는 신경 발달 장애이다. 자폐적 성향은 연속체로 존재한다는 가설이 점점 더 많은 관심과 지지를 받고 있는데, 이는 정상인 일반인도 어느 정도 자폐 특성을 보인다는 것을 의미한다. 자폐스펙트럼 가설을 조사하기 위한 가장 널리 알려진 임상적 도구 중 하나는 AQ (Autism-Spectrum Quotient)이다.Autism spectrum disorder (ASD) is a neurodevelopmental disorder characterized by persistent deficits in social communication and interaction and repetitive behaviors. The hypothesis that autistic tendencies exist on a continuum is getting more and more attention and support, which means that normal people also show autistic traits to some extent. One of the most widely known clinical tools for examining the autism spectrum hypothesis is the Autism-Spectrum Quotient (AQ).

한국공개특허 제10-2020-0031496호Korean Patent Publication No. 10-2020-0031496

종래 AQ 검사만으로는 일반인의 자폐스펙트럼 성향을 사용 혹은 해석이 어렵다. 뇌파를 이용한 자폐스펙트럼 장애를 분류하는 기술이 연구되었지만, 종래 기술은 안정상태의 뇌파를 기준으로 대상자가 자폐 환자와 정상인 일반인을 분류하는 기술이었다.It is difficult to use or interpret the autism spectrum tendencies of ordinary people only with conventional AQ tests. A technique for classifying autism spectrum disorder using brain waves has been studied, but the prior art has been a technique for classifying autism patients and normal people based on brain waves in a stable state.

이하 설명하는 기술은 자폐스펙트럼 장애는 기본적으로 사회적 인지 기능의 장애를 수반한다는 점에 착안하여 사회적 인지 기능을 검사하는 과제를 수행하는 대상자의 뇌파를 이용하여 자폐스펙트럼 성향을 예측하는 기법을 제공하고자 한다. The technology described below focuses on the fact that autism spectrum disorder basically accompanies impairment of social cognitive function, and uses the EEG of a subject performing a task of examining social cognitive function. To provide a technique for predicting autism spectrum tendencies .

뇌파 신호를 이용한 개인의 자폐스펙트럼 성향 예측 방법은 분석장치가 대상자가 특정 과제를 수행하는 동안 측정한 뇌파 신호를 입력받는 단계, 상기 분석장치가 상기 뇌파 신호에서 주파수 대역별로 특징을 추출하는 단계 및 상기 분석장치가 상기 특징을 사전에 구축한 예측 모델에 입력하여 상기 대상자에 대한 자폐스펙트럼 성향을 예측하는 단계를 포함한다.A method for predicting an individual's autism spectrum propensity using an EEG signal includes receiving an EEG signal measured by an analysis device while a subject is performing a specific task, extracting features by frequency band from the EEG signal by the analysis device, and and predicting an autism spectrum propensity for the subject by inputting the characteristics into a predictive model built in advance by an analysis device.

뇌파 신호를 이용하여 개인의 자폐스펙트럼 성향을 예측하는 분석장치는 대상자가 특정 과제를 수행하는 동안 측정한 뇌파 신호를 입력받는 입력장치, 자폐스펙트럼 성향을 갖는 그룹에 대하여 상기 특정 과제를 수행하면서 획득한 뇌파 신호를 이용하여 뇌파의 특징과 자폐스펙트럼 성향과의 연관 관계가 결정된 예측 모델을 저장하는 저장장치 및 상기 뇌파 신호에서 주파수 대역별로 특징을 추출하고, 상기 특징을 상기 예측 모델에 입력하여 상기 대상자에 대한 자폐스펙트럼 성향을 예측하는 연산장치를 포함한다.An analysis device that predicts an individual's autism spectrum propensity using an EEG signal is an input device that receives an EEG signal measured while a subject is performing a specific task, and an input device obtained while performing the specific task for a group having an autism spectrum tendency. A storage device for storing a predictive model in which a correlation between EEG characteristics and autism spectrum propensity is determined using EEG signals, extracting features for each frequency band from the EEG signals, and inputting the features to the predictive model to provide information to the subject. It includes an arithmetic device for predicting the autism spectrum propensity for

이하 설명하는 기술은 서로 다른 사회인지 능력을 평가하는 과제를 종합적으로 사용하여 일반인 대상으로 자폐스펙트럼 성향을 예측할 수 있다. 이하 설명하는 기술은 일반인 대상으로 자폐스펙트럼 성향 정도를 객관적으로 평가할 수 있는 모델을 제공할 수 있다.The technology described below can predict the autism spectrum propensity of the general public by comprehensively using tasks that evaluate different social cognitive abilities. The technology described below can provide a model that can objectively evaluate the degree of autism spectrum propensity for the general public.

도 1은 뇌파 기반 자폐스펙트럼 성향 예측 시스템에 대한 예이다.
도 2는 뇌파 기반 자폐스펙트럼 성향 예측 모델을 구축하는 과정에 대한 예이다.
도 3은 동조 과제 수행 과정에 대한 예이다.
도 4는 얼굴 표정 지각 과제 수행 과정에 대한 예이다.
도 5는 공통 주의 과제 수행 과정에 대한 예이다.
도 6은 뇌파 기반 자폐스펙트럼 성향을 예측하는 분석장치에 대한 예이다.
1 is an example of an EEG-based autism spectrum propensity prediction system.
2 is an example of a process of constructing an EEG-based autism spectrum propensity prediction model.
3 is an example of a process of performing a tuning task.
4 is an example of a process of performing a facial expression perception task.
5 is an example of a process of performing a common attention task.
6 is an example of an analysis device for predicting an EEG-based autism spectrum propensity.

이하 설명하는 기술은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 이하 설명하는 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 이하 설명하는 기술의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Since the technology to be described below can have various changes and various embodiments, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail. However, this is not intended to limit the technology described below to specific embodiments, and it should be understood to include all modifications, equivalents, or substitutes included in the spirit and scope of the technology described below.

제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않으며, 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 이하 설명하는 기술의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.Terms such as first, second, A, B, etc. may be used to describe various elements, but the elements are not limited by the above terms, and are merely used to distinguish one element from another. used only as For example, without departing from the scope of the technology described below, a first element may be referred to as a second element, and similarly, the second element may also be referred to as a first element. The term and/or includes a combination of a plurality of related recited items or any one of a plurality of related recited items.

본 명세서에서 사용되는 용어에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 해석되지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함한다" 등의 용어는 설명된 특징, 개수, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 의미하는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 개수, 단계 동작 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In terms used in this specification, singular expressions should be understood to include plural expressions unless clearly interpreted differently in context, and terms such as “comprising” refer to the described features, numbers, steps, operations, and components. , parts or combinations thereof, but it should be understood that it does not exclude the possibility of the presence or addition of one or more other features or numbers, step-action components, parts or combinations thereof.

도면에 대한 상세한 설명을 하기에 앞서, 본 명세서에서의 구성부들에 대한 구분은 각 구성부가 담당하는 주기능 별로 구분한 것에 불과함을 명확히 하고자 한다. 즉, 이하에서 설명할 2개 이상의 구성부가 하나의 구성부로 합쳐지거나 또는 하나의 구성부가 보다 세분화된 기능별로 2개 이상으로 분화되어 구비될 수도 있다. 그리고 이하에서 설명할 구성부 각각은 자신이 담당하는 주기능 이외에도 다른 구성부가 담당하는 기능 중 일부 또는 전부의 기능을 추가적으로 수행할 수도 있으며, 구성부 각각이 담당하는 주기능 중 일부 기능이 다른 구성부에 의해 전담되어 수행될 수도 있음은 물론이다.Prior to a detailed description of the drawings, it is to be clarified that the classification of components in the present specification is merely a classification for each main function in charge of each component. That is, two or more components to be described below may be combined into one component, or one component may be divided into two or more for each more subdivided function. In addition, each component to be described below may additionally perform some or all of the functions of other components in addition to its main function, and some of the main functions of each component may be performed by other components. Of course, it may be dedicated and performed by .

또, 방법 또는 동작 방법을 수행함에 있어서, 상기 방법을 이루는 각 과정들은 문맥상 명백하게 특정 순서를 기재하지 않은 이상 명기된 순서와 다르게 일어날 수 있다. 즉, 각 과정들은 명기된 순서와 동일하게 일어날 수도 있고 실질적으로 동시에 수행될 수도 있으며 반대의 순서대로 수행될 수도 있다.In addition, in performing a method or method of operation, each process constituting the method may occur in a different order from the specified order unless a specific order is clearly described in context. That is, each process may occur in the same order as specified, may be performed substantially simultaneously, or may be performed in the reverse order.

이하 분석장치가 일정한 예측모델을 이용하여 대상자의 뇌파 신호(EEG 신호)를 분석한다고 설명한다. 분석장치는 현재 대상자의 뇌파 신호를 기준으로 대상자의 자폐스펙트럼 성향을 예측할 수 있다. 분석 장치는 데이터 처리가 가능한 다양한 장치로 구현될 수 있다. 예컨대, 분석 장치는 PC, 네트워크상의 서버, 스마트 기기, 전용 프로그램이 임베딩된 칩셋 등으로 구현될 수 있다.Hereinafter, it will be described that the analysis device analyzes the subject's brain wave signal (EEG signal) using a certain predictive model. The analysis device may predict the subject's autism spectrum propensity based on the current subject's brain wave signal. The analysis device may be implemented with various devices capable of processing data. For example, the analysis device may be implemented as a PC, a server on a network, a smart device, a chipset in which a dedicated program is embedded, and the like.

도 1은 뇌파 기반 자폐스펙트럼 성향 예측 시스템(100)에 대한 예이다. 도 1에서 분석장치는 컴퓨터 단말(130) 및 서버(140)인 예를 도시하였다.1 is an example of an EEG-based autism spectrum propensity prediction system 100. 1 illustrates an example in which the analysis device is a computer terminal 130 and a server 140 .

뇌파 측정 장치(110)는 대상자의 뇌파(EEG) 신호를 측정한다. 대상자는 일정한 과제를 수행하고, 뇌파 측정 장치(110)는 대상자가 해당 과제를 수행하는 동안 뇌파를 측정한다. 대상자의 EEG 신호는 EMR(Electronic Medical Record, 120)에 저장될 수 있다.The brain wave measuring device 110 measures an brain wave (EEG) signal of a subject. A subject performs a certain task, and the EEG measurement device 110 measures EEG while the subject performs the task. The subject's EEG signal may be stored in the EMR (Electronic Medical Record, 120).

한편, 별도의 컴퓨터 장치(105)가 특정 과제를 제시하고 대상자로부터 피드백을 받을 수 있다. 또는 뇌파 측정 장치(110)가 일정한 과제를 제시하고 사용자로부터 입력을 받는 일체형 장치일 수도 있다.Meanwhile, a separate computer device 105 may present a specific task and receive feedback from the subject. Alternatively, the brain wave measuring device 110 may be an integrated device that presents a certain task and receives an input from a user.

도 1에서 사용자(A)는 컴퓨터 단말(130)을 이용하여 대상자의 EEG 신호를 이용하여 자폐스펙트럼 성향을 예측할 수 있다. 컴퓨터 단말(130)은 대상자의 EEG 신호를 입력받는다. 컴퓨터 단말(130)은 유선 또는 무선 네트워크를 통해 뇌파 측정 장치(110) 또는 EMR(120)로부터 EEG 신호를 입력받을 수 있다. 경우에 따라 컴퓨터 단말(130)은 뇌파 측정 장치(110)와 물리적으로 연결된 장치일 수도 있다.In FIG. 1 , the user A may predict the autism spectrum propensity using the EEG signal of the subject using the computer terminal 130 . The computer terminal 130 receives the EEG signal of the subject. The computer terminal 130 may receive an EEG signal from the EEG measuring device 110 or the EMR 120 through a wired or wireless network. In some cases, the computer terminal 130 may be a device physically connected to the brain wave measuring device 110 .

컴퓨터 단말(130)은 대상자의 EEG 신호를 일정하게 전처리할 수 있다. 컴퓨터 단말(130)은 EEG 신호에서 EEG 신호 특징을 추출하고, 사전에 마련한 예측 모델을 이용하여 EEG 신호 특징을 기준으로 대상자에 대한 자폐스펙트럼 성향을 예측할 수 있다. 상세한 분석 과정은 후술한다. 사용자 A는 분석 결과를 확인할 수 있다. The computer terminal 130 may pre-process the subject's EEG signal constantly. The computer terminal 130 may extract EEG signal features from the EEG signal and predict the autism spectrum propensity for the subject based on the EEG signal features using a previously prepared prediction model. A detailed analysis process will be described later. User A can check the analysis result.

서버(140)는 뇌파 측정 장치(110) 또는 EMR(120)로부터 대상자의 EEG 신호를 수신할 수 있다. 서버(140)는 대상자의 EEG 신호를 일정하게 처리할 수 있다. 서버(140)는 EEG 신호에서 EEG 신호 특징을 추출하고, 사전에 마련한 예측 모델을 이용하여 EEG 신호 특징을 기준으로 대상자에 대한 자폐스펙트럼 성향을 예측할 수 있다. 상세한 분석 과정은 후술한다. 서버(140)는 분석 결과는 사용자 A의 단말에 전송할 수 있다. 사용자 A는 분석 결과를 확인할 수 있다. The server 140 may receive the subject's EEG signal from the EEG measuring device 110 or the EMR 120 . The server 140 may process the subject's EEG signal constantly. The server 140 may extract EEG signal features from the EEG signal and predict the autism spectrum propensity for the subject based on the EEG signal features using a previously prepared prediction model. A detailed analysis process will be described later. The server 140 may transmit the analysis result to the terminal of user A. User A can check the analysis result.

컴퓨터 단말(130) 또는 서버(140)는 대상자가 과제를 수행하면서 입력한 정보를 사용하는 것이 아니고, 대상자가 해당 과제를 수행하는 동안 발생하는 뇌파 데이터를 분석 대상으로 삼는다. 컴퓨터 단말(130) 및/또는 서버(140)는 분석 결과를 EMR(120)에 저장할 수도 있다. The computer terminal 130 or the server 140 does not use information input by the subject while performing the task, but uses EEG data generated while the subject performs the task as an analysis target. The computer terminal 130 and/or the server 140 may store the analysis result in the EMR 120.

도 2는 뇌파 기반 자폐스펙트럼 성향 예측 모델을 구축하는 과정(200)에 대한 예이다. 예측 모델 구축 과정은 분석장치가 아닌 별도의 컴퓨터 장치를 통해 수행할 수도 있다. 이하 컴퓨터 장치가 예측 모델을 구축한다고 가정한다.2 is an example of a process 200 of constructing an EEG-based autism spectrum propensity prediction model. The process of building a predictive model may be performed through a separate computer device rather than an analysis device. Hereinafter, it is assumed that a computer device builds a predictive model.

먼저, 뇌파 측정 장치가 전술한 과제를 수행하는 대상자의 뇌파를 기록한다(210). 과제는 동조 과제, 얼굴 표정 지각 과제 및 공통 주의 과제 중 적어도 하나이다. 각 과제에 대한 상세한 내용은 후술한다. First, the brain wave measurement device records the brain waves of the subject performing the above-described task (210). The task is at least one of an alignment task, a facial expression perception task, and a common attention task. Details of each task will be described later.

컴퓨터 장치는 과제를 수행하는 동안 측정한 대상자의 뇌파 신호(EEG 신호)를 입력받는다. 이때 뇌파 데이터는 동조 과제, 얼굴 표정 지각 과제 및 공통 주의 과제 중 적어도 하나를 수행하면서 측정한 데이터일 수 있다. 즉, 모델 구축에 사용하는 뇌파 데이터는 특정 과제 또는 복수의 과제를 수행하면서 측정된 데이터를 이용할 수 있다.The computer device receives brain wave signals (EEG signals) of the subject measured while performing the task. In this case, the brain wave data may be data measured while performing at least one of a tuning task, a facial expression perception task, and a common attention task. That is, data measured while performing a specific task or a plurality of tasks may be used as EEG data used for model construction.

컴퓨터 장치는 뇌파 신호를 일정하게 전처리할 수 있다(220). 뇌파 신호 전처리는 EEG 신호 처리에서 활용되는 다양한 전처리 과정 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예컨대, 컴퓨터 장치는 먼저 획득한 뇌파 신호에서 특정 주파수 대역(1~100Hz)의 신호를 필터링할 수 있다. 컴퓨터 장치는 뇌파 신호에 포함된 잡음을 제거할 수 있다. 예컨대, 컴퓨터 장치는 ICA(independent component analysis)를 이용하여 신호에 포함된 안전도 신호, 근전도 신호, 심전도 신호와 같은 신호를 제거할 수 있다.The computer device may pre-process the EEG signal to a constant (220). EEG signal preprocessing may include at least one of various preprocessing processes used in EEG signal processing. For example, the computer device may filter signals of a specific frequency band (1 to 100 Hz) from the previously acquired EEG signal. The computer device may remove noise included in the EEG signal. For example, the computer device may remove signals such as a safety level signal, an EMG signal, and an ECG signal included in the signals by using independent component analysis (ICA).

이후 컴퓨터 장치는 뇌파 신호에서 일정한 특징을 추출할 수 있다(230). 먼저, 컴퓨터 장치는 특징 추출 단위가 되는 일정한 길이의 신호 단편(epoch)을 추출할 수 있다. 단편의 길이는 실험 환경이나 데이터의 크기 등을 고려하여 결정될 수 있다. 이후 컴퓨터 장치는 뇌파 신호를 주파수 대역으로 변환(Fast Fourier Transform)하고, 주파수 대역별로 신호를 구분할 수 있다. 예컨대, 컴퓨터 장치는 델타, 세타, 알파, 베타 및 감마 대역별로 신호의 특징을 추출할 수 있다. Thereafter, the computer device may extract certain features from the EEG signal (230). First, the computer device may extract a signal fragment (epoch) of a certain length to be a feature extraction unit. The length of the fragment may be determined in consideration of the experimental environment or the size of the data. Thereafter, the computer device may convert the EEG signal into a frequency band (Fast Fourier Transform) and distinguish the signal for each frequency band. For example, the computer device may extract signal features for each delta, theta, alpha, beta, and gamma band.

한편, 모델 구축 과정은 일반적으로 다수의 대상자들로부터 획득한 뇌파 신호를 이용한다. 따라서, 컴퓨터 장치는 개별 대상자 간의 뇌파 신호를 일정하게 정규화할 수도 있다.Meanwhile, the model construction process generally uses EEG signals obtained from a plurality of subjects. Accordingly, the computer device may uniformly normalize EEG signals between individual subjects.

컴퓨터 장치는 추출한 특징을 선택하고, 해당 대상자에 대한 자폐스펙트럼 성향을 나타내는 정보를 이용하여 회귀분석을 할 수 있다(240). 자폐스펙트럼 성향을 나타내는 정보는 사전에 해당 대상자를 대상으로 수행된 검사 결과일 수 있다. 자폐스펙트럼 경우 일반적으로 AQ (Autism-Spectrum Quotient) 검사를 사용하여 자폐스펙트럼 성향에 대한 평가를 할 수 있다. 연구자도 AQ 검사 결과를 레퍼런스 정보로 활용하였다. 컴퓨터 장치는 피험자 뇌파의 주파수 특징을 단계적 변수 선택법이 적용된 선형 모델을 도출할 수 있다.The computer device may perform regression analysis by selecting the extracted features and using information representing the autism spectrum propensity of the subject (240). The information representing the autism spectrum tendency may be a result of a test previously performed on the subject. In the case of the autism spectrum, the AQ (Autism-Spectrum Quotient) test can be used to evaluate the autism spectrum propensity. The researcher also used the AQ test results as reference information. The computer device may derive a linear model to which a stepwise variable selection method is applied to the frequency characteristics of the subject's brain waves.

이 과정을 통하여 컴퓨터 장치는 특정 과제를 수행하는 대상자의 뇌파 신호를 이용하여 자폐스펙트럼 성향을 예측하는 예측 모델(다중 선형 회귀 모델)을 구축할 수 있다. Through this process, the computer device may build a predictive model (multiple linear regression model) for predicting the autism spectrum propensity using the EEG signal of the subject performing the specific task.

나아가, 예측 모델은 다른 기법이 활용될 수도 있다. 예컨대, 예측 모델을 SVM(support vector machine), 딥러닝 모델 등과 같은 기계학습모델을 통해 구축될 수도 있다.Furthermore, other techniques may be utilized for the predictive model. For example, a prediction model may be built through a machine learning model such as a support vector machine (SVM) or a deep learning model.

전술한 자폐스펙트럼 성향 예측 모델을 구축하는 과정에서 대상자는 일정한 과제를 수행한다. 뇌파 측정 장치는 해당 과제를 수행하는 대상자의 뇌파를 측정한다. 과제는 화면에 표시되는 일정한 콘텐츠에 대한 대상자의 반응이나 평가를 피드백 받는 형태로 진행된다. 과제는 뇌파 측정 장치 또는 별도의 컴퓨터 장치를 통해 제공될 수 있다. 이하 별도의 컴퓨터 장치가 일정한 과제를 제공한다고 가정한다. In the process of constructing the above-described autism spectrum propensity prediction model, subjects perform certain tasks. The EEG measuring device measures EEG of a subject performing a corresponding task. The task proceeds in the form of receiving feedback on the subject's response or evaluation of certain content displayed on the screen. The task may be provided through an EEG measuring device or a separate computer device. Hereinafter, it is assumed that a separate computer device provides a certain task.

연구자가 사용한 과제에 대하여 설명한다. 물론, 특정 대상자에 대한 자폐스펙트럼 성향을 예측하는 과정에서도 뇌파 측정 장치는 동일한 과제를 수행하는 대상자의 뇌파를 측정하게 된다. Explain the task used by the researcher. Of course, even in the process of predicting the autism spectrum propensity for a specific subject, the EEG measurement device measures the EEG of the subject performing the same task.

도 3 내지 도 5에서 3가지 과제에 대하여 설명한다. 도 3 내지 도 5에서 검은색 또는 흰색 사각형은 화면에 표시되는 화면을 나타낸다. 다수의 화면들은 위에서 아래 방향으로 시간의 순서에 따른 진행 과정에 해당한다. 3 to 5, three problems will be described. 3 to 5, black or white rectangles represent screens displayed on the screen. A plurality of screens corresponds to a progress process in the order of time from top to bottom.

도 3은 동조 과제 수행 과정에 대한 예이다. 동조 과제는 2 단계의 과제로 구성된다. 도 3(A)는 1차 평정에 대한 예이고, 도 3(B)는 2차 평정에 대한 예이다. 동조 과제는 1차 평정에 비해 2차 평정에서 다수의 평가에 일치하는 방향으로 개인의 의견이 조정되는 동조 효과를 보기 위한 과제이다. 자폐 성향이 강할수록 동조 효과가 감소한다.3 is an example of a process of performing a tuning task. The alignment task consists of a two-step task. 3(A) is an example for the first evaluation, and FIG. 3(B) is an example for the second evaluation. The alignment task is a task to see the alignment effect in which individual opinions are adjusted in the direction that agrees with the majority of evaluations in the second evaluation compared to the first evaluation. The stronger the autistic tendency, the less the conformity effect.

도 3(A)를 살펴보면, 컴퓨터 장치는 1차 평정에서 화면에 고정 점(fixation)을 0.5초 제시하고, 특정 그림을 화면 중앙에 1초(1s) 제시한다. 고정 점은 대상자의 시선을 고정하기 위한 지점을 말한다. 그림은 다수의 그림 후보 중 임의의 그림이 표시될 수 있다. 이후 컴퓨터 장치는 대상자로부터 제시된 그림에 대한 평가 점수를 입력받는다. 여기서 평가는 그림을 잘 그렸는지 또는 못 그렸는지에 대한 평가를 의미하며, 일정한 점수 체계를 사용하여 평가될 수 있다. 연구자는 키보드로 1 ~ 10 사이의 점수를 입력하도록 하였다. 이후 컴퓨터 장치는 화면에 대상자가 매긴 점수를 2초 보여준 후 그룹(다수)의 평가를 3초 보여주고, 마지막으로 자신과 다수의 평가를 한꺼번에 3초 보여준다. 그룹 평가 점수는 다수의 사람들이 평가한 점수의 평균 내지 중앙값일 수 있다.Referring to Figure 3 (A), the computer device presents a fixation on the screen for 0.5 seconds in the first evaluation, and presents a specific picture in the center of the screen for 1 second (1s). The fixation point refers to a point for fixing the gaze of the subject. As for the picture, any picture among a plurality of picture candidates may be displayed. Thereafter, the computer device receives an evaluation score for the picture presented by the subject. Here, the evaluation means an evaluation of whether the picture was drawn well or not, and can be evaluated using a certain score system. The researcher was asked to enter a score between 1 and 10 using the keyboard. After that, the computer device shows the score given by the subject for 2 seconds on the screen, then shows the evaluation of the group (many) for 3 seconds, and finally shows the evaluation of the subject and the majority at once for 3 seconds. The group evaluation score may be an average or a median value of scores evaluated by a plurality of people.

도 3(B)를 살펴보면, 2차 평정에서 대상자는 다시 자신이 점수를 매긴 그림에 대하여 다시 한번 점수를 입력하게 된다. 컴퓨터 장치는 화면에 먼저 고정 점(fixation)을 0.5초 제시하고, 1차 평정에 사용한 동일 그림을 화면 중앙에 1초(1s) 제시하고, 마지막으로 대상자의 평가를 입력받는다.Referring to FIG. 3(B), in the second evaluation, the subject inputs a score once again for the picture he or she has scored. The computer device first presents a fixation on the screen for 0.5 seconds, presents the same picture used for the first evaluation in the center of the screen for 1 second, and finally receives the subject's evaluation.

도 4는 얼굴 표정 지각 과제 수행 과정에 대한 예이다. 얼굴 표정 지각 과제는 정서 강도가 점진적으로 변화하는 얼굴 표정을 보면서 정서가 느껴지는 지점에 반응하고 해당 정서를 명명하는 과제이다. 자폐 성향이 강할 수록 얼굴 표정에 대한 민감도 감소한다.4 is an example of a process of performing a facial expression perception task. The facial expression recognition task is a task to respond to a point where an emotion is felt while watching a facial expression whose emotional intensity gradually changes, and to name the corresponding emotion. The stronger the autistic tendency, the lower the sensitivity to facial expressions.

과제 진행은 다음과 같다. 먼저, 컴퓨터 장치는 화면에 해당 과제 수행에 대한 내용을 설명하는 정보가 출력할 수 있다. 컴퓨터 장치는 고정 점을 0.5초 제시하고 무표정에서 극한의 표정까지 변화하는 얼굴 26개를 0.3초씩 제시한다. 연구자는 실험에서 6가지의 감정 (공포, 슬픔, 놀람, 기쁨, 분노, 역겨움)에 대한 얼굴 표정을 각 성별(남성 및 여성)에 대하여 5번씩 반복되어 제시하였다(총 60번 시 행). 이 과정에서 컴퓨터 장치는 대상자로부터 정서가 느껴지는 표정에 대한 선택을 입력받았다. 대상자는 정서가 느껴지는 시점에 스페이스바를 누르고 6가지 중에 어떤 정서를 탐지했는지 숫자 키로 입력하는 방식으로 감정을 선택할 수 있다.The progress of the task is as follows. First, the computer device may output information describing the performance of the corresponding task on the screen. The computer device presents a fixed point for 0.5 seconds and presents 26 faces that change from expressionless to extreme expressions every 0.3 seconds. In the experiment, the researcher repeatedly presented facial expressions for 6 emotions (fear, sadness, surprise, joy, anger, disgust) 5 times for each gender (male and female) (a total of 60 trials). In this process, the computer device received input from the subject about the facial expression that felt the emotion. The subject can select an emotion by pressing the space bar at the time of feeling the emotion and inputting which emotion was detected from among the six emotions with a number key.

도 5는 공통 주의 과제 수행 과정에 대한 예이다. 공통 주의 과제는 시선과 일치하는 위치의 자극을 더 빠르고 정확하게 탐지하는 공통 주의 효과를 능력을 평가하는 과제이다. 자폐 성향이 강할수록 시선 정보에 덜 민감하게 반응하여 공통 주의 효과가 감소한다. 5 is an example of a process of performing a common attention task. The common attention task is a task that evaluates the ability of the common attention effect to more quickly and accurately detect stimuli in positions consistent with gaze. The stronger the autistic tendency, the less sensitively responds to gaze information, reducing the common attention effect.

과제 진행은 다음과 같다. 컴퓨터 장치는 고정 점을 1초 제시하고 정면을 바라보는 얼굴이 2초 제시한다. 컴퓨터 장치는 화면에 표시되는 얼굴의 시선이 0.34초 동안 서서히 움직이고, SOA (Stimulus onset asynchrony)만큼 간격을 주고 목표 원형 자극 제시한다. 도 5는 목표 원형 자극을 색상이 있는 점으로 표시하였다. 컴퓨터 장치는 대상자로부터 얼굴의 시선과 목표 자극이 일치 또는 불일치하는지에 대한 선택을 입력받는다. 목표 원형 자극은 정답과 오답으로 각각 주어질 수 있다. 연구자는 실험에서 SOA는 0.25초, 0.5초 및 0.75초로 설정하여 각각 10번씩 반복하여 전체 목표 원형 자극을 60회 제시하면서 대상자 피드백을 받았다. 대상자로부터 선택이 입력되면, 컴퓨터 장치는 목표 자극을 제거하고, 현재 시선 자극을 2초 제시한 후 0.34초 동안 다시 정면 시선으로 돌아가게 한다. 마지막으로 컴퓨터 장치는 정면 시선을 1초 동안 제시한다.The progress of the task is as follows. The computer device presents a fixed point for 1 second and a face facing the front for 2 seconds. In the computer device, the gaze of the face displayed on the screen moves slowly for 0.34 seconds, and presents a target circular stimulus at intervals equal to SOA (Stimulus onset asynchrony). 5 shows target circular stimuli as colored dots. The computer device receives a selection as to whether the subject's gaze and the target stimulus coincide or do not match. The target circular stimulus may be given as a correct answer or an incorrect answer, respectively. In the experiment, the researcher set the SOA at 0.25 second, 0.5 second, and 0.75 second, repeated 10 times each, and presented the entire target circular stimulus 60 times while receiving feedback from the subject. When a selection is input from the subject, the computer device removes the target stimulus, presents the current gaze stimulus for 2 seconds, and then returns to the front gaze for 0.34 seconds. Finally, the computer device presents a frontal gaze for 1 second.

도 6은 뇌파 기반 자폐스펙트럼 성향을 예측하는 분석장치(300)에 대한 예이다. 분석장치(300)는 전술한 분석장치(도 1의 130 및 140)에 해당한다. 분석장치(300)는 물리적으로 다양한 형태로 구현될 수 있다. 예컨대, 분석장치(300)는 PC와 같은 컴퓨터 장치, 네트워크의 서버, 데이터 처리 전용 칩셋 등의 형태를 가질 수 있다.6 is an example of an analysis device 300 for predicting autism spectrum tendencies based on brain waves. The analysis device 300 corresponds to the above-described analysis devices (130 and 140 in FIG. 1). The analysis device 300 may be physically implemented in various forms. For example, the analysis device 300 may have a form of a computer device such as a PC, a network server, and a chipset dedicated to data processing.

먼저, 뇌파 측정 장치가 대상자가 일정한 과제(동조 과제, 얼굴 표정 지각 과제 및 공통 주의 과제 중 적어도 하나)를 수행하는 과정의 뇌파를 측정한다. 과제 수행 과정은 도 3 내지 도 5에서 설명한 바와 같다. First, an EEG measuring device measures EEG while a subject performs a certain task (at least one of an alignment task, a facial expression perception task, and a common attention task). The process of performing the task is as described in FIGS. 3 to 5 .

분석장치(300)는 저장장치(310), 메모리(320), 연산장치(330), 인터페이스 장치(340), 통신장치(350) 및 출력장치(360)를 포함할 수 있다.The analysis device 300 may include a storage device 310, a memory 320, an arithmetic device 330, an interface device 340, a communication device 350, and an output device 360.

저장장치(310)는 전술한 예측 모델(회귀 분석 모델 또는 기타 다른 기계 학습 모델)을 저장할 수 있다. The storage device 310 may store the aforementioned prediction model (regression analysis model or other machine learning model).

저장장치(310)는 대상자의 EEG 신호를 저장할 수 있다.The storage device 310 may store the subject's EEG signal.

저장장치(310)는 대상자의 EEG 데이터를 처리하는 프로그램 내지 코드를 저장할 수 있다.The storage device 310 may store a program or code for processing the subject's EEG data.

저장장치(310)는 분석 결과를 저장할 수 있다. The storage device 310 may store analysis results.

메모리(320)는 분석장치(300)가 EEG 신호를 처리하는 과정, 예측 모델을 이용하여 자폐스펙트럼 성향을 평가하는 과정에서 생성되는 데이터 및 정보 등을 저장할 수 있다.The memory 320 may store data and information generated during the process of processing the EEG signal by the analysis device 300 and the process of evaluating the autism spectrum propensity using a predictive model.

인터페이스 장치(340)는 외부로부터 일정한 명령 및 데이터를 입력받는 장치이다. 인터페이스 장치(340)는 물리적으로 연결된 입력 장치 또는 외부 저장장치로부터 분석 대상의 EEG 신호를 입력받을 수 있다. 이때 EEG 신호는 전술한 과제(동조 과제, 얼굴 표정 지각 과제 및 공통 주의 과제 중 적어도 하나)를 수행하면서 측정한 것이다. 인터페이스 장치(340)는 분석 결과를 외부 객체에 전달할 수도 있다.The interface device 340 is a device that receives certain commands and data from the outside. The interface device 340 may receive an EEG signal of an analysis target from a physically connected input device or an external storage device. At this time, the EEG signal is measured while performing the above-described task (at least one of the congruence task, the facial expression perception task, and the common attention task). The interface device 340 may transmit the analysis result to an external object.

통신장치(350)는 유선 또는 무선 네트워크를 통해 일정한 정보를 수신하고 전송하는 구성을 의미한다. 통신장치(350)는 외부 객체로부터 분석 대상의 동적 EEG 신호를 수신할 수 있다. 또는 통신장치(350)는 분석 결과를 사용자 단말과 같은 외부 객체에 송신할 수도 있다.The communication device 350 refers to a component that receives and transmits certain information through a wired or wireless network. The communication device 350 may receive a dynamic EEG signal of an analysis target from an external object. Alternatively, the communication device 350 may transmit the analysis result to an external object such as a user terminal.

인터페이스 장치(340) 및 통신장치(350)는 사용자 또는 다른 물리적 객체로부터 일정한 데이터를 주고받는 구성이므로, 포괄적으로 입출력장치라고도 명명할 수 있다. EEG 신호를 입력받는 기능에 한정하면 인터페이스 장치(340) 및 통신장치(350)는 입력장치라고 할 수도 있다. Since the interface device 340 and the communication device 350 are configured to send and receive certain data from a user or other physical object, they can also be collectively referred to as input/output devices. If the function of receiving an EEG signal is limited, the interface device 340 and the communication device 350 may be referred to as input devices.

출력장치(360)는 일정한 정보를 출력하는 장치이다. 출력장치(360)는 데이터 처리 과정에 필요한 인터페이스, 분석 결과 등을 출력할 수 있다. The output device 360 is a device that outputs certain information. The output device 360 may output interfaces and analysis results necessary for data processing.

연산 장치(330)는 저장장치(310)에 저장된 명령어 내지 프로그램 코드를 이용하여 대상자의 EEG 신호를 입력받아 대상자의 자폐스펙트럼 성향을 평가할 수 있다.The arithmetic device 330 may receive the subject's EEG signal using commands or program codes stored in the storage device 310 to evaluate the subject's autism spectrum propensity.

연산 장치(330)는 전술한 과정 및 해당 프로그램을 이용하여 EEG 신호를 일정하게 전처리하고, 주파수 대역별로 특징을 추출할 수 있다. 신호 처리 및 주파수 대역별 특징 추출은 도 2에서 설명한 과정과 동일 내지 유사하다.The arithmetic device 330 may pre-process the EEG signal constantly using the above-described process and corresponding program, and extract features for each frequency band. Signal processing and feature extraction for each frequency band are the same as or similar to the process described in FIG. 2 .

연산 장치(330)는 추출한 주파수 대역별 특징들을 사전에 구축한 예측 모델에 입력하여 해당 대상자에 대한 자폐스펙트럼 성향을 예측할 수 있다. 예측 모델은 대상자에 대한 자폐스펙트럼 성향 확률값을 출력할 수 있다. 연산 장치(330)는 사전에 설정된 임계값과 예측 모델을 출력값을 비교하여 해당 대상자의 자폐스펙트럼 성향(정상 또는 비정상)을 결정할 수 있다.The computing device 330 may predict the autism spectrum propensity of the target person by inputting the extracted features for each frequency band to a prediction model built in advance. The predictive model may output an autism spectrum propensity probability value for the subject. The computing device 330 may determine the autism spectrum tendency (normal or abnormal) of the subject by comparing a pre-set threshold with an output value of the predictive model.

연산 장치(330)는 데이터를 처리하고, 일정한 연산을 처리하는 프로세서, AP, 프로그램이 임베디드된 칩과 같은 장치일 수 있다.The arithmetic device 330 may be a device such as a processor, an AP, or a chip in which a program is embedded that processes data and performs certain arithmetic operations.

또한, 상술한 바와 같은 뇌파 처리 방법, 뇌파 기반 예측 모델 구축 방법, 예측 모델을 이용한 자폐스펙트럼 성향 예측 방법은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 실행가능한 알고리즘을 포함하는 프로그램(또는 어플리케이션)으로 구현될 수 있다. 상기 프로그램은 일시적 또는 비일시적 판독 가능 매체(non-transitory computer readable medium)에 저장되어 제공될 수 있다.In addition, the above-described EEG processing method, EEG-based predictive model construction method, and autism spectrum propensity prediction method using the predictive model may be implemented as a program (or application) including an executable algorithm that can be executed on a computer. The program may be stored and provided in a temporary or non-transitory computer readable medium.

비일시적 판독 가능 매체란 레지스터, 캐쉬, 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 구체적으로는, 상술한 다양한 어플리케이션 또는 프로그램들은 CD, DVD, 하드 디스크, 블루레이 디스크, USB, 메모리카드, ROM (read-only memory), PROM (programmable read only memory), EPROM(Erasable PROM, EPROM) 또는 EEPROM(Electrically EPROM) 또는 플래시 메모리 등과 같은 비일시적 판독 가능 매체에 저장되어 제공될 수 있다.A non-transitory readable medium is not a medium that stores data for a short moment, such as a register, cache, or memory, but a medium that stores data semi-permanently and can be read by a device. Specifically, the various applications or programs described above are CD, DVD, hard disk, Blu-ray disk, USB, memory card, ROM (read-only memory), PROM (programmable read only memory), EPROM (Erasable PROM, EPROM) Alternatively, it may be stored and provided in a non-transitory readable medium such as EEPROM (Electrically EPROM) or flash memory.

일시적 판독 가능 매체는 스태틱 램(Static RAM,SRAM), 다이내믹 램(Dynamic RAM,DRAM), 싱크로너스 디램 (Synchronous DRAM,SDRAM), 2배속 SDRAM(Double Data Rate SDRAM,DDR SDRAM), 증강형 SDRAM(Enhanced SDRAM,ESDRAM), 동기화 DRAM(Synclink DRAM,SLDRAM) 및 직접 램버스 램(Direct Rambus RAM,DRRAM) 과 같은 다양한 RAM을 의미한다.Temporary readable media include static RAM (SRAM), dynamic RAM (DRAM), synchronous DRAM (SDRAM), double data rate SDRAM (DDR SDRAM), and enhanced SDRAM (Enhanced SDRAM). SDRAM, ESDRAM), Synchronous DRAM (Synclink DRAM, SLDRAM) and Direct Rambus RAM (DRRAM).

본 실시예 및 본 명세서에 첨부된 도면은 전술한 기술에 포함되는 기술적 사상의 일부를 명확하게 나타내고 있는 것에 불과하며, 전술한 기술의 명세서 및 도면에 포함된 기술적 사상의 범위 내에서 당업자가 용이하게 유추할 수 있는 변형 예와 구체적인 실시례는 모두 전술한 기술의 권리범위에 포함되는 것이 자명하다고 할 것이다.This embodiment and the drawings accompanying this specification clearly represent only a part of the technical idea included in the foregoing technology, and those skilled in the art can easily understand it within the scope of the technical idea included in the specification and drawings of the above technology. It will be obvious that all variations and specific examples that can be inferred are included in the scope of the above-described technology.

Claims (10)

분석장치가 대상자가 특정 과제를 수행하는 동안 측정한 뇌파 신호를 입력받는 단계;
상기 분석장치가 상기 뇌파 신호에서 주파수 대역별로 특징을 추출하는 단계; 및
상기 분석장치가 상기 특징을 사전에 구축한 예측 모델에 입력하여 상기 대상자에 대한 자폐스펙트럼 성향을 예측하는 단계를 포함하되,
상기 예측 모델은 자폐스펙트럼 성향을 갖는 그룹에 대하여 상기 특정 과제를 수행하면서 획득한 뇌파 신호를 이용하여 뇌파의 특징과 자폐스펙트럼 성향과의 연관 관계가 사전에 결정된 모델인 뇌파 신호를 이용한 개인의 자폐스펙트럼 성향 예측 방법.
receiving, by an analysis device, an EEG signal measured while the subject is performing a specific task;
extracting, by the analysis device, features for each frequency band from the EEG signal; and
Including the step of predicting the autism spectrum propensity for the subject by inputting the feature into a predictive model built in advance by the analysis device,
The predictive model is an individual's autism spectrum using EEG signals, which is a model in which the correlation between EEG characteristics and autism spectrum tendencies is determined in advance using EEG signals obtained while performing the specific task for a group having autism spectrum tendencies. Propensity prediction method.
제1항에 있어서,
상기 특정 과제는 동조 과제, 얼굴 표정 지각 과제 및 공통 주의 과제 중 적어도 하나인 뇌파 신호를 이용한 개인의 자폐스펙트럼 성향 예측 방법.
According to claim 1,
The method of predicting an individual's autism spectrum propensity using an EEG signal in which the specific task is at least one of an alignment task, a facial expression perception task, and a common attention task.
제2항에 있어서,
상기 동조 과제는 1차 평정 과정 및 2차 평정 과정을 포함하고,
상기 1차 평정 과제는 화면에 임의의 그림을 화면에 출력하고, 상기 대상자가 상기 그림을 평가한 결과와 다른 사람들이 평가한 결과를 제시하는 과정을 포함하고,
상기 2차 평정 과제는 상기 대상자가 상기 그림을 다시 평가하는 과정을 포함하는 뇌파 신호를 이용한 개인의 자폐스펙트럼 성향 예측 방법.
According to claim 2,
The tuning task includes a first evaluation process and a second evaluation process,
The first evaluation task includes a process of outputting a random picture on a screen and presenting a result of evaluating the picture by the subject and evaluation results of other people,
The secondary rating task is a method of predicting an individual's autism spectrum propensity using an EEG signal comprising a process of re-evaluating the picture by the subject.
제2항에 있어서,
상기 얼굴 표정 지각 과제는 화면에 무표정한 얼굴에서 다른 감정들을 나타내는 얼굴 표정을 출력하면서, 상기 대상자로부터 현재 느껴지는 감정을 선택받는 과정을 포함하는 뇌파 신호를 이용한 개인의 자폐스펙트럼 성향 예측 방법.
According to claim 2,
The facial expression perception task is a method of predicting an individual's autism spectrum propensity using an EEG signal comprising a process of selecting an emotion currently felt from the subject while outputting a facial expression representing other emotions from an expressionless face on a screen.
제2항에 있어서,
상기 공통 주의 과제는 화면에 정면을 바라보는 얼굴을 출력하고, 일정한 시간 동안 일정 방향의 시선으로 변경되는 얼굴을 출력하고, 서로 다른 일정 SOA (Stimulus onset asynchrony)만큼 간격들로 목표 원형 자극을 출력하면서 상기 대상자로부터 상기 일정 방향의 시선과 상기 목표 원형 자극이 일치하는지 여부에 대한 피드백을 받는 과정을 포함하는 뇌파 신호를 이용한 개인의 자폐스펙트럼 성향 예측 방법.
According to claim 2,
The common attention task outputs a face facing the front on a screen, outputs a face that changes to a gaze in a certain direction for a certain period of time, and outputs target circular stimuli at different intervals by a certain SOA (Stimulus Onset Asynchrony). A method for predicting an individual's autism spectrum propensity using an EEG signal comprising receiving feedback from the subject on whether or not the gaze in the certain direction matches the target circular stimulus.
대상자가 특정 과제를 수행하는 동안 측정한 뇌파 신호를 입력받는 입력장치;
자폐스펙트럼 성향을 갖는 그룹에 대하여 상기 특정 과제를 수행하면서 획득한 뇌파 신호를 이용하여 뇌파의 특징과 자폐스펙트럼 성향과의 연관 관계가 결정된 예측 모델을 저장하는 저장장치; 및
상기 뇌파 신호에서 주파수 대역별로 특징을 추출하고, 상기 특징을 상기 예측 모델에 입력하여 상기 대상자에 대한 자폐스펙트럼 성향을 예측하는 연산장치를 포함하는 뇌파 신호를 이용하여 개인의 자폐스펙트럼 성향을 예측하는 분석장치.
an input device that receives an EEG signal measured while the subject is performing a specific task;
a storage device for storing a predictive model in which a correlation between EEG characteristics and autism spectrum tendencies is determined using EEG signals obtained while performing the specific task for a group having autism spectrum tendencies; and
Analysis of predicting an individual's autism spectrum propensity using an EEG signal including an arithmetic unit that extracts features for each frequency band from the brain wave signal and inputs the feature to the prediction model to predict the autism spectrum propensity for the subject. Device.
제6항에 있어서,
상기 특정 과제는 동조 과제, 얼굴 표정 지각 과제 및 공통 주의 과제 중 적어도 하나인 뇌파 신호를 이용하여 개인의 자폐스펙트럼 성향을 예측하는 분석장치.
According to claim 6,
The specific task is an analysis device for predicting an individual's autism spectrum propensity using an EEG signal that is at least one of a tuning task, a facial expression perception task, and a common attention task.
제7항에 있어서,
상기 동조 과제는 1차 평정 과정 및 2차 평정 과정을 포함하고,
상기 1차 평정 과제는 화면에 임의의 그림을 화면에 출력하고, 상기 대상자가 상기 그림을 평가한 결과와 다른 사람들이 평가한 결과를 제시하는 과정을 포함하고,
상기 2차 평정 과제는 상기 대상자가 상기 그림을 다시 평가하는 과정을 포함하는 뇌파 신호를 이용하여 개인의 자폐스펙트럼 성향을 예측하는 분석장치.
According to claim 7,
The tuning task includes a first evaluation process and a second evaluation process,
The first evaluation task includes a process of outputting a random picture on a screen and presenting a result of evaluating the picture by the subject and evaluation results of other people,
The second evaluation task is an analysis device for predicting an individual's autism spectrum propensity using an EEG signal comprising a process of re-evaluating the picture by the subject.
제7항에 있어서,
상기 얼굴 표정 지각 과제는 화면에 무표정한 얼굴에서 다른 감정들을 나타내는 얼굴 표정을 출력하면서, 상기 대상자로부터 현재 느껴지는 감정을 선택받는 과정을 포함하는 뇌파 신호를 이용하여 개인의 자폐스펙트럼 성향을 예측하는 분석장치.
According to claim 7,
The facial expression perception task predicts the individual's autism spectrum propensity using an EEG signal including a process of receiving a selection of the emotion currently felt from the subject while outputting a facial expression representing other emotions from an expressionless face on the screen Analysis device.
제7항에 있어서,
상기 공통 주의 과제는 화면에 정면을 바라보는 얼굴을 출력하고, 일정한 시간 동안 일정 방향의 시선으로 변경되는 얼굴을 출력하고, 서로 다른 일정 SOA (Stimulus onset asynchrony)만큼 간격들로 목표 원형 자극을 출력하면서 상기 대상자로부터 상기 일정 방향의 시선과 상기 목표 원형 자극이 일치하는지 여부에 대한 피드백을 받는 과정을 포함하는 뇌파 신호를 이용하여 개인의 자폐스펙트럼 성향을 예측하는 분석장치.
According to claim 7,
The common attention task outputs a face facing the front on a screen, outputs a face that changes to a gaze in a certain direction for a certain period of time, and outputs target circular stimuli at different intervals by a certain SOA (Stimulus Onset Asynchrony). An analysis device for predicting an individual's autism spectrum propensity using an EEG signal comprising receiving feedback from the subject on whether or not the gaze in the certain direction and the target circular stimulus match.
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