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| 講演抄録／キーワード | ||
| 講演名 | 2011-03-08 11:30 多変量単位四元数のための因子分析モデル ○藤原祐介・阪口 豊（電通大）  NC2010-169 |
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| 抄録 | （和） | ヒトの運動は各関節角の３次元の回転によって表現することができる．３次元の回転は単位四元数を用いることで，少ない変数で過不足なく表現することができる．一方，ヒトの運動を各身体パーツの協調運動で構成されていると見なし，各パーツの運動をより本質的な成分に次元縮約して理解しようというシナジー解析の研究が行われてきた．しかし，これまでのシナジー解析では二次元平面上の関節角の回転のみを対象としており，三次元回転データを用いた研究は行われていない．本研究では複数の関節角の三次元回転データが多変量単位四元数として与えられたときに，次元縮約してシナジー解析を行う統計的方法を提案する．各関節角の回転を表す四元数をvon Mises-Fisher分布でモデル化し，それらの回転データが共通の隠れ変数の重み付け和で生成されているという因子分析モデルを立てる．隠れ変数および重みパラメータはEMアルゴリズムを用いて推定する．最後に提案手法の有効性を簡単なシミュレーション実験と計測データ解析により示す． |
| （英） | A human body movement is represented as a set of 3D rotations of joint angles. A unit quaternion provides a simple mean to represent a 3D rotation without singularity called gimbal lock. In a field of human motor control, a statistical analysis has been conducted to investigate how body parts are coordinated to generate a whole body or a part of a whole body motion. A human motion is decomposed into uncorrelated factors called "synergy'' by using dimensionality reduction method such as non-negative matrix factorization and principal component analysis.However, previous synergy analyses have focused on rotations on 2D plane and not treated 3D rotations of joint angles. Here we propose a statistical method to decompose multivariate unit quaternions into a smaller number of unit quaternions to analyze a set of 3D rotations. Unit quaternions as observed data representing joint angles are modeled by von Mises-Fisher distribution. We assume that these observed quaternions are explained by a weighted sum of latent variables. The latent variables and weight parameters are estimated by EM algorithm. An efficacy of the proposed model is examined by a simulation experiment. Moreover we show that our model is applicaple to human motion data. |
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| キーワード | （和） | 3次元の回転 / 単位四元数 / von Mises-Fisher分布 / 因子分析モデル / シナジー解析 / / / |
| （英） | 3D rotation / unit quaternion / von Mises-Fisher distribution / factor analysis model / motion synergy analysis / / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 110, no. 461, NC2010-169, pp. 247-252, 2011年3月. | |
| 資料番号 | NC2010-169 | |
| 発行日 | 2011-02-28 (NC) | |
| ISSN | Print edition: ISSN 0913-5685 Online edition: ISSN 2432-6380 | |
| 著作権に ついて |
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します．(許諾番号：10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034) | |
| PDFダウンロード | NC2010-169 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | NC MBE |
| 開催期間 | 2011-03-07 - 2011-03-09 |
| 開催地（和） | 玉川大学 |
| 開催地（英） | Tamagawa University |
| テーマ（和） | 一般 |
| テーマ（英） | |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | NC |
| 会議コード | 2011-03-NC-MBE |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | 多変量単位四元数のための因子分析モデル |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | A factor analysis model for multivariate unit quaternions |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | 3次元の回転 / 3D rotation |
| キーワード(2)（和/英） | 単位四元数 / unit quaternion |
| キーワード(3)（和/英） | von Mises-Fisher分布 / von Mises-Fisher distribution |
| キーワード(4)（和/英） | 因子分析モデル / factor analysis model |
| キーワード(5)（和/英） | シナジー解析 / motion synergy analysis |
| キーワード(6)（和/英） | / |
| キーワード(7)（和/英） | / |
| キーワード(8)（和/英） | / |
| 第1著者 氏名（和/英/ヨミ） | 藤原 祐介 / Yusuke Fujiwara / フジワラ ユウスケ |
| 第1著者 所属（和/英） | 電気通信大学大学院 (略称： 電通大) The University of Electro-Communications (略称： UEC) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 阪口 豊 / Yutaka Sakaguchi / サカグチ ユタカ |
| 第2著者 所属（和/英） | 電気通信大学大学院 (略称： 電通大) The University of Electro-Communications (略称： UEC) |
| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2011-03-08 11:30:00 |
| 発表時間 | 25分 |
| 申込先研究会 | NC |
| 資料番号 | NC2010-169 |
| 巻番号（vol） | vol.110 |
| 号番号（no） | no.461 |
| ページ範囲 | pp.247-252 |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2011-02-28 (NC) |
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