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  • 學位論文

以行動腦機介面設計之音樂推薦系統

A Design of Mobile Brain-Computer Interface for Music Recommender Systems

指導教授 : 陳弘明
共同指導教授 : 陳世穎(Shih-Ying Chen)

摘要


近年來在神經科學、心理學領域發展上已有很大的突破,透過聆聽音樂能夠有效的提升專注力、記憶力、放鬆和舒緩壓力的效果,而在腦機介面的音樂研究上也已經證實不同的音樂元素將影響著腦電波的變化,進而影響學習與記憶能力。在此類研究上常使用多通道腦電波量測儀器,而在這其中存在實驗地點和操作限制上等問題。因此本論文提出一行動腦機介面音樂推薦系統(MBCI-MRS),並設計音樂推薦演算法,系統結合單通道腦電波量測耳機擷取大腦之腦電波訊號,同時透過聆聽白噪音音樂將腦電波訊號經藍芽傳至行動裝置,進行分析並推薦使用者可增進記憶英文單字的白噪音音樂。本系統為設計於Android系統之音樂推薦服務軟體,同時本論文也著重於系統之人機介面(Human-Computer Interface)評估,透過系統使用性量表(System Usability Scale)問卷和放聲思考法(Think-Aloud Protocol)互相輔助驗證,找出適合使用者的人機介面操作方式。最後透過實驗結果證明,本論文所提出的音樂推薦演算法能夠有效的推薦使用者有助於提升記憶英文單字的白噪音;同時本系統也經過人機介面評估後,發現具有引導操作提示和使用者回饋機制等介面設計較符合使用者的操作方式。

並列摘要


In recent years, the development of neuroscience and psychology fields has been a major breakthrough. Music can effectively improve attention, memory, relaxation and relieve stress effect through listening. In addition, some Brain–Computer Interface (BCI) researches have been confirmed the different musical elements will change the brainwaves, then further affect learning and memory. These studies often use multi-channel brainwave measurement instruments. However, the mobility and wearable styles are limited by multi-channel brainwave measurement instruments. In this thesis, a mobile BCI music recommender system (MBCI-MRS) is proposed and the music recommender algorithm is designed with this system. This system is combined with the mobile device and a single-channel brainwave measurement headset extracting brainwave signals. When users are listening to white noise music, their brainwave signals will be transmitted to the mobile device through Bluetooth connectivity. Based on collected brainwave signals, the music recommender algorithm will select appropriate white noise music for the user listening during memorizing English words. The MBCI-MRS software are designed in Android system. In order to evaluate the usability of the system, we use System Usability Scale (SUS) questionnaire and Think-Aloud Protocol to assist the enhancement of usability. Furthermore, the experimental results show that the music recommender algorithm has effectively recommended white noise music for the users.

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延伸閱讀