[논문]생체정보를 이용한 지능형 감성 추천시스템에 관한 연구

김태연

doi:10.17661/jkiiect.2021.14.3.215

생체정보를 이용한 지능형 감성 추천시스템에 관한 연구
A Study on Intelligent Emotional Recommendation System Using Biological Information 원문보기

한국정보전자통신기술학회논문지 = Journal of Korea institute of information, electronics, and communication technology, v.14 no.3, 2021년, pp.215 - 222

김태연 (National Program of Excellence in Software center, Chosun University)

초록
AI-Helper

인간과 컴퓨터의 상호 작용 (Human Computer Interface) 기술의 중요성이 더욱 커지고 있으며 HCI에 대한 연구가 진행됨에 따라 사용자의 직접적인 입력에 의한 컴퓨터 반응이 아닌 감정 추론 혹은 사용자 의도에 따른 컴퓨터 반응에 대한 연구가 증가되고 있다. 스트레스는 현대 인간 문명사회에서의 피할 수 없는 결과이며 복잡한 현상을 나타내며 통제 유무에 따라 인간의 활동능력은 심각한 변화를 받을 수 있다. 본 논문에서는 인간과 컴퓨터의 상호 작용의 일환으로 스트레스를 통해 증가된 심박변이도 (HRV)와 가속도 맥파(APG)를 측정한 후 스트레스를 완화시키기 위한 방안으로 음악을 이용한 지능형 감성 추천시스템을 제안하고자 한다. 사용자의 생체정보 즉, 스트레스 지수를 획득 및 인식하여 신뢰성 있는 데이터를 추출하고자 차분진화 알고리즘을 사용하였으며 이렇게 획득된 스트레스 지수를 단계별에 따라 시멘틱 웹 (Semantic Web)을 통해 감성추론을 하였다. 또한 스트레스 지수와 감성의 변화에 매칭 되는 음악 리스트를 검색 및 추천함으로써 사용자의 생체정보에 맞는 감성 추천시스템을 애플리케이션으로 구현하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

As the importance of human-computer interaction (Human Computer Interface) technology grows and research on HCI is progressing, it is inferred about the research emotion inference or the computer reaction according to the user's intention, not the computer reaction by the standard input of the user. Stress is an unavoidable result of modern human civilization, and it is a complex phenomenon, and depending on whether or not there is control, human activity ability can be seriously changed. In this paper, we propose an intelligent emotional recommendation system using music as a way to relieve stress after measuring heart rate variability (HRV) and acceleration photoplethymogram (APG) increased through stress as part of human-computer interaction. The differential evolution algorithm was used to extract reliable data by acquiring and recognizing the user's biometric information, that is, the stress index, and emotional inference was made through the semantic web based on the obtained stress index step by step. In addition, by searching and recommending a music list that matches the stress index and changes in emotion, an emotional recommendation system suitable for the user's biometric information was implemented as an application.

주제어

표/그림 (13)

그림 그림 1. 시스템 구성도 Fig. 1. System Configuration
표 표 1. Zigbee의 특성 Table 1. Characteristics of Zigbee
표 표 2. 생체정보 DB 테이블 Table 2. Biological Information DB Table
표 표 3. 표준 데이터 DB 테이블 Table 3. Standard Data DB Table
표 표 4. 스트레스 단계화 Table 4. Stress Phasing
표 표 6. 차분진화 프로그래밍의 적합도 평가 Table 6. Evaluation of the Suitability of Differential Evolution Programming
표 표 5. 차분진화 알고리즘 Table 5. Differential Evolution Algorithm
그림 그림 2. 온톨로지 표현 Fig. 2. Emotional OWL Ontology Expression
표 표 7. 감성 음악 매칭 지표 Table 7. Emotional Music Matching Indicators
그림 그림 3. 지능형 감성 추천시스템의 시퀀스 다이어그램 Fig. 3. Sequence Diagram of Intelligent Emotional Recommendation System
그림 그림 4. 감성 OWL 온톨로지 표현 Fig. 4. Stress index change graph
표 표 8. MAE 알고리즘을 이용한 스트레스 지수별 추천 시스템의 성능 평가 Table. 8. Performance Evaluation of Recommendation System by Stress Index using MAE Algorithm
그림 그림 5. 지능형 감성 추천시스템(애플리케이션) Fig. 5. Intelligent emotion system (Application)

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