感性の工学的モデル化

ヒューマンメディア工学
Human Media Engineering
感性 Kansei
感性の工学的なモデル化
物理・生理レベルの感性
加藤 俊一
Toshi KATO
本日のポイント
„
感性の工学的なモデル化
„
„
„
„
„
「感性」はどこに現われる？
「感性」の工学的な定義
モデル化の視点
物理レベルの感性
生理レベルの感性
is_o pposite _to
「躍動感」
認知的
レベル
is_ equa l_to
is_sim ilar_ to
感性をモデル化する
「若々しい」
„
「のんびり」
is_sim ilar_to
「ソフト」
「さわやか」
感性の構造の階層性
„
„
„
„
認知レベル
心理レベル
生理レベル
物理レベル
心理的
レベル
生理的
レベル
物理化学的
レベル
視 聴 触 味
画像 音声 肌触 味
音
音楽
匂
香
視 聴 触
絵図 音声 力
表情 音
動作 音楽
[復習１] 感性と知覚
„
テストパターンを見て回答してください。
„
「仲間」に分けるとすると、
どんなグループ分けの仕方をしますか？
生理的レベルの感性
„
図形のどんな特徴に注目したか？
→ 初期視覚系（神経回路）での
特徴抽出
„
„
形・色・テクスチャ（模様）
個人差は少ない
［復習１］判断の基準は？
„
„
„
前回のレポート集を参照
自分は／他の人は
どのような特徴に注目して分類したと
考えられるか？
（注）その説明で、他人は／自分は、
その分類法を真似ることができるか？
[復習２] 感性と知覚
„
テストパターンを見て回答してください。
„
印象の近い「仲間」に分けるとすると、
どんなグループ分けの仕方をしますか？
心理的レベルの感性
„
デザインのどんな特徴に注目したか？
→ 初期視覚系（神経回路）での
特徴抽出
→ （ある共通する性質で）
主観的にグループ化
„
„
形・色・テクスチャ（模様）
→ デザインコンセプトなど
個人差が認められる
［復習２］判断の基準は？
„
„
前回のレポート集を参照
自分は／他人は
どのような特徴に注目して分類したと
考えられるか？
（注）その説明で、他人は／自分は、
その分類法を真似ることができるか？
[復習３] 感性と知覚
„
テストパターンを見て回答してください。
„
„
„
どんな絵？
どんな印象？
何がどう変わる？
認知的レベルの感性
„
絵画のどんな特徴に注目したか？
→ 全体 or ある部分の特徴抽出
→ （ある共通する性質で）主観的にグループ化
→ 解釈（イメージ語）との対応付け
„ 形・色・テクスチャ（模様）
→ オブジェクト、イメージなど
„ 個人差が認められる
→ 解釈＆用語の違い
［復習３］判断の基準は？
„
„
前回のレポート集を参照
自分は／他人は
どのような特徴に注目して解釈したと
考えられるか？
（注）その説明で、他人は／自分は、
その解釈法を真似ることができるか？
「感性｣って何だ!?
„
„
「感性｣「センス」というコトバを使う場面は？
どんな時に「感性｣の違いを感じるか？
„
„
„
„
趣味・好み
年齢
経験
言語・文化・国民性
「感性｣って何だ!?
„
文学・芸術における感性
„
„
„
感動する心
感動を生み出す匠の技
「作品」と「鑑賞」
感性・感性工学 どう定義されてきたか？
„
感性Kansei (by 原田 昭)
„
„
ひらめき、直観、快/不快、嗜好、好奇心、美
意識および創造の源としての脳の高次機能
記憶、演繹、推論、連想 だって、脳の高次機
能だぞ！？
「感性｣って何だ!?
„
心理学における感性
„
„
„
„
特定の被験者 subject の特性
幼児期の経験
社会性
「この人を理解する」
「感性｣って何だ!?
„
工業デザインにおける感性
„
„
„
„
„
バウハウス： 機能と芸術の融合
マーケティング
差別化
付加価値
「ビジネスの対象： 消費者の嗜好」
感性・感性工学 どう定義されてきたか？
„
感性Kansei (by 長沢伸也)
„
„
「（刺激→）感覚→知覚・認知→感情・情動→
言語などによる表現」の過程
感性工学 (by 長町三生）
„
„
生活者がモノを購入する際にもつイメージや
感性を製品設計に翻訳する技術
モノの特徴は？人間の仕組みは？普遍性は？
「感性｣って何だ!?
„
生活産業／サービス産業における感性
„
„
„
„
個人の嗜好
ある年齢層の嗜好
輸出相手国の国民の嗜好
「ビジネスの対象： 消費者の嗜好」
「感性｣って何だ!?
„
情報産業における感性
„
„
„
„
„
情報サービスの品質をあらわすメトリック
個々の利用者の要求
カスタマイズ
個々の利用者への個別サービス
「利用者の主観的な基準」
「感性｣って何だ!?
„
感性情報処理における感性
„
„
„
主観的・直感的な価値判断の「基準・能力」
心象イメージを具体化する際の「基準・能力」
「情報処理の新しい概念」
感性・感性工学 どう定義されてきたか？
„
感性Kansei (by 井口征士)
„
人間の知能の情緒的な側面
„
イメージ感性情報（心象・主観・直感）
パターン感性情報（多次元パターン情報）
パラメータ感性情報（形容詞空間の１ベクトル）
シンボル感性情報（一つの形容詞）
„
感性には「階層性」がありそう。情緒って何？
„
„
„
感性をモデル化する
„
感性の構造のマルチメディア性
„
„
„
„
„
„
視覚
聴覚
触覚(硬さ、重さ、手触り、温度)
嗅覚
味覚
第六感？
感性をモデル化する
„
感性の構造のマルチモーダル性
„
„
多感覚の間での相互作用
ヒューマンコミュニケーション
„
„
マルチメディアコンテンツ（例：演劇、ショー）
„
„
声、表情、ジェスチャー
人物、衣服、背景、照明、BGM
「見てさわやか、聞いてさわやか」
is_o pposite _to
「躍動感」
認知的
レベル
is_ equa l_to
is_sim ilar_ to
感性をモデル化する
「若々しい」
„
「のんびり」
is_sim ilar_to
「ソフト」
「さわやか」
感性の構造の階層性
„
„
„
„
認知レベル
心理レベル
生理レベル
物理レベル
心理的
レベル
生理的
レベル
物理化学的
レベル
視 聴 触 味
画像 音声 肌触 味
音
音楽
匂
香
視 聴 触
絵図 音声 力
表情 音
動作 音楽
感性情報処理の目的
„
感性の強化 Enhanced Kansei
„
„
人間の感性的な行動・感性的な知覚を支援
人工感性 Artificial Kansei
„
„
„
人間の感性をシミュレーション
感性的判断の代行(感性検索)
感性的判断の推定(感性評価)
感性の強化
„
„
„
„
„
人間の感性的な行動・知覚を支援
演奏支援
虫眼鏡
電子的メガネ（画像強調・雑音除去）
仮想現実感への応用（建築設計支援）
感性の強化
„
電子的メガネ（画像強調・雑音除去）
感性の強化
„
仮想現実感への応用（建築設計支援）
感性の強化
感性強化の課題
„
„
„
自然性
適応性・自律性
頑健性
人工感性（感性のシミュレーション）
„
„
„
„
人間の感性をシミュレーション
感性的判断の代行(感性検索)
感性的判断の推定(感性評価)
表現の生成
人工感性（感性のシミュレーション）
„
感性的判断の代行(感性検索)
人工感性（感性のシミュレーション）
„
感性的判断の逆推定
人工感性（感性的な表現の生成）
„
感性モデルを利用してデザインを生成
感性をモデル化する
„
感性の構造の多感覚性（マルチメディア性）
„
„
„
„
„
視覚
聴覚
触覚(硬さ、重さ、手触り、温度)
嗅覚
味覚
感性をモデル化する
„
感性の構造のマルチモーダル性
„
多感覚の間での相互作用
„
„
ヒューマンコミュニケーション
„
„
McGurk効果
声、表情、ジェスチャー
マルチメディアコンテンツのコーディネイト
„
„
„
例：演劇、ショー
人物、衣服、背景、照明、BGM
「見てさわやか、聞いてさわやか」
＜知覚感性＞
is_o pposite _to
「躍動感」
認知的
レベル
「のんびり」
is_sim ilar_to
is_ equa l_to
本日のポイント
is_sim ilar_ to
「若々しい」
„
＜創出感性＞
「ソフト」
「さわやか」
感性の工学的なモデル化
心理的
レベル
情報サービスへの利用
„ 認知レベル
„ 心理レベル生理的
レベル
„ 生理レベル
„ 物理レベル
触
„
物理化学的
レベル
味
視 聴
画像 音声 肌触 味
音
音楽
匂
香
視 聴 触
絵図 音声 力
表情 音
動作 音楽
＜セルフフィードバック＞
感性の工学的なモデル化
„
物理的レベル
生理的
レベル
物理化学的
レベル
視 聴 触 味
画像 音声 肌触 味
音
音楽
匂
香
視
絵図
表情
動作
聴 触
音声 力
音
音楽
［考察１］物理的なレベルでの感性
„
„
Ａと同じ「形」の図形は
いくつ書かれているか？
（なぜ、それがわかったのだろうか？）
Ａと同じ「色」の図形は
いくつ書かれているか？
（なぜ、それがわかったのだろうか？）
Ａ
［考察２］物理的なレベルでの感性
„
„
アルファベットのＡＢＣは
それぞれ何文字ずつ書かれているか？
（なぜ、それがわかったのだろうか？）
文字フォント A A A A A は
それぞれ何文字ずつ書かれているか？
（なぜ、それがわかったのだろうか？）
物理的なレベルでの感性
„
パターンの照合
„
„
二つのパターン あるいは
目の前のパターンと記憶しているパターンの
特徴を照合（＝重ね合わせ）して
「同じ」かどうかを判断。
どんな特徴に注目するかが明らか
あるいは 明示的に指示されている。
感性の工学的なモデル化
„
生理的レベル
生理的
レベル
物理化学的
レベル
視 聴 触 味
画像 音声 肌触 味
音
音楽
匂
香
視
絵図
表情
動作
聴 触
音声 力
音
音楽
［考察３］生理的なレベルでの感性
„
「ほぼ同じ形」の図形は
いくつ書かれているか？
（なぜ、それがわかったのだろうか？）
生理的なレベルでの感性
„
初期視覚での特徴抽出
„
„
人間の目には、
明るさ・色
傾き
模様（繰り返しの規則性） などの
特徴を抽出する神経回路がある。
ほぼ類似のパターン
→ほぼ類似の神経の興奮・伝達
生理的レベルでの感性シミュレーション
„
画像特徴量
„
„
„
„
人間はどんな特徴をとらえているか？
センサーでの特徴抽出機構の「近似」
多次元ベクトル空間（ＧＦ空間）による表現
（例）
„
„
„
モノクロ図形（商標図形）
カラーイラスト
テクスチャ
画像特徴量による評価
①横分割
②縦分割
③同心円状分割
④放射状分割
r 0 = A p0
T
AT
… , pj , …
p0
画像特徴空間
例示画
図形データベース
（商標・意匠）
［ビデオ資料］
商標図形の例示検索（モノクロ図形）
カラーイラストの例示検索
„
„
構図の特徴
色彩の特徴
色彩だけに注目して類似検索すると→
色彩を無視して、構図だけに注目すると→
例示した切手
色彩と構図を総合して判断すると→
［例］カラーイラストの例示検索
http://www2.hm.indsys.chuo-u.ac.jp/omron/take/
［例］カラーイラストの例示検索
http://www2.hm.indsys.chuo-u.ac.jp/omron/take/
［宿題１］例示検索(生理レベル)の利用実験
„
„
例示検索システム（複数）を利用して、
どの程度の類似画が検索されるか、
自分の感じ方とも比較して、検証・批評してみよう。
商標意匠データベースTRADEMARK
„
„
http://www2.hm.indsys.chuo-u.ac.jp/TradeMark/
カラーイラスト検索システムTAKE
„
http://www2.hm.indsys.chuo-u.ac.jp/omron/take/
„
„
„
ユーザ名 kato
パスワード toshi
エルミタージュ美術館 (by IBM)
„
http://www.hermitagemuseum.org/html_En/index.html
„
DIGITAL COLLECTION / QBIC SEARCH
［宿題２］例示検索システムの調査
„
今回の実験で試した以外に
「例示検索（or 類似検索）」
つまり 「画像を例示 → 画像を検索」
の機能を提供しているシステムを
調査してみよう。
［宿題３］データ解析の復習
„
„
„
次のデータ解析の手法について
その原理
分析方法
利点・欠点など を説明しなさい。
判別分析
重回帰分析
本日の参考書
„
長尾、安西、橋本
「マルチメディア情報学の基礎」〔岩波〕
„
„
„
„
第１章 人間と情報
第２章 マルチメディアシステムの形成
第４章 マルチメディアと感性情報処理
（財）イメージ情報科学研究所
「ヒューマンメディアの調査研究報告書」
〔→非売品、加藤のところにあります〕
„
（財）マルチメディア振興協会
「マルチメディア白書」
［講義資料］
„
本年度の資料
http://www.indsys.chuo-u.ac.jp/~kato/HM07/
„
昨年度までの資料
http://www.indsys.chuo-u.ac.jp/~kato/HM06/
http://www.indsys.chuo-u.ac.jp/~kato/HM05/
http://www.indsys.chuo-u.ac.jp/~kato/HM04/
„
など
今年から､みなさんのレポートも
アップ・公開しています。