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张丹课题组在IEEE Trans. Affective Computing发表身体多位点皮肤电情感计算研究

2023-09-20


       情绪的具身性观点认为情绪与身体感受密切相关。不同情绪状态对应不同的身体主观感受的开创性研究(Nummenmaa et al., Bodily maps of emotions, PNAS 2014)发表后得到学界广泛关注,但情绪身体表达的生理层面客观研究还未见报道。张丹课题组联合清华大学生物医学工程系刘冉课题组,运用穿戴式生理测量技术采集个体不同情绪状态下的身体多位点皮肤电生理信号,探索多位点皮肤电反应表征情绪状态的有效性。

多位点皮肤电传感器(左)、情绪图片实验流程图(右上)与不同身体位点皮肤电响应特征在情绪唤醒度高低状态分类中的贡献率(右下)


研究团队设计了一种多通道皮肤电测量装置,用于记录被试在观看不同情绪图片时九个身体位点的皮肤电活动(见图)。在提取每个位点的皮电特征后,研究发现不同身体位点的皮肤电响应存在显著差异,多位点皮肤电响应的整体模式在情绪的不同唤醒度和效价水平上均有显著差异。基于多位点皮肤电响应特征构建的个体内分类模型结果表明,情绪唤起度高低二分类和情绪效价三分类(积极、消极、中性)均可实现>75%的平均分类准确率,展示了基于多位点皮肤电响应的情感计算可行性。与传统皮肤电传感器相比,本研究所用设备具有良好的轻便化与穿戴化潜力,有望支持日常生活情境的长期应用,为日常生活情感计算提供了新的可能形态。

该研究成果被情感计算领域权威期刊《IEEE Transactions on Affective Computing》正式录用并在线发表。心理学系博士研究生水心宇生物医学工程系博士研究生林荣赞、硕士研究生罗子扬为本文的共同第一作者,心理学系张丹副教授和生物医学工程系刘冉研究员为本文共同通讯作者

本研究得到了国家自然科学基金面上项目(61977041)、清华大学春风基金(2021Z99CFY037)等基金的资助和支持,特此致谢


论文信息:Xinyu Shui#, Rongzan Lin#, Ziyang Luo#, Bingxin Lin, Xinxin Mao, Haojie Li, Ran Liu*, Dan Zhang*, “Bodily Electrodermal Representations for Affective Computing,” IEEE Transactions on Affective Computing, DOI: 10.1109/TAFFC.2023.3315973.


论文链接:https://ieeexplore.ieee.org/document/10252022


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