Bulanık Bilişsel Haritalar Yardımıyla İnsan Duygularının Modellenmesi

Abstract

Üretilen yazılımsal ve donanımsal sistemlerin insanların ihtiyaçlarına ve tercihlerine uyum sağlaması günümüzde oldukça önemlidir. Duygular, insan davranışlarında, inançlarında ve kararlarında önemli rol oynarlar. Afektif hesaplama, son zamanlarda araştırmacıların ilgisini çeken ve gelecek vaadeden önemli bir alandır. Bu tez çalışması için araştırmacıların kullanımına açılmış birçok afektif veritabanı incelenmiş ve bunlar arasından DEAP veritabanı kullanılmak üzere seçilmiştir. Bu veritabanı, video klip izleyen insanlara ait fizyolojik sinyallerin (elektroensefalografi, elektromiyografi, deri geçirgenliği, yüz ifadeleri, kan basıncı ve sıcaklığı vb.) yanısıra izlenen videolar sonucu denekler tarafından öz-değerlendirme yöntemiyle toplanmış 5 farklı eksende duygusal durum verilerini (değerlik, uyarılma, baskınlık, tanıdık olma ve beğenme) barındırmaktadır. Bu tez kapsamında, ilk olarak duygu teorileri ve belli olaylar karşısında duygu oluşturan süreçleri incelemek için psikoloji ve fizyoloji alanında teorik altyapı sunulmuştur. Duygunun tanımı ve duygunun bileşenleri anlatılmıştır. Duyguların gösterilmesi ile ilgili kullanılan ayrık ve sürekli modeller tanıtılmış ve farklılıklarına değinilmiştir. Duyguların ifade edilebilmesi ve tespiti için kullanılan öz-değerlendirme (öz-raporlama) yöntemleri tanıtılmıştır. Bu anlamda, literatür taraması bölümü halihazırda yapılmış duygu tanıma çalışmaları hakkında bilgi vermektedir. Tezde kullanılan veri seti tanıtıldıktan sonra öznitelik çıkarımı ve öznitelik seçimi hakkında bilgi verilmiş ve çalışmada yapılan veri hazırlamanın detayları sunulmuştur. Modellemede kullanılan bulanık bilişsel haritalar hakkında detaylı bilgiye ve her bir modelleme çalışmasına detaylarıyla birlikte yer verilmiştir. Sonuç bölümünde, oluşturulan bulanık bilişsel haritalara ait sonuçlar ve modellemede karşı karşıya gelinen güçlüklerden bahsedilmiştirEmotions play a critical role of humans’ behaviors, beliefs, motivations and decisions. Affective computing is an interdisciplinary working field that encompasses computer science, psychology, and cognitive science. In order to develop emotion-aware systems, emotion related data of humans is required. Between publicly available affective databases for researchers, DEAP dataset is selected due to multi dimensional data characteristics and bodily responses of subjects, such as electroencephalography (EEG), electromyography (EMG), electrooculography (EOG), galvanic skin response (GSR), facial expression, while experimented people are watching music videos. Besides, DEAP also provides self-assessment ratings of subjects’, after each video. Fuzzy Cognitive Map (FCM) is a symbolic representation for the description and modeling of complex system. In this thesis, FCMs are used as a modeling tool. The analysis, modeling and evaluations in this thesis are divided into two parts: regression of emotional states and classification of emotions on arousal and valence scale. The construction and modeling of fuzzy cognitive map is done for both participant independent and participant dependent cases.