본 논문에서는 신경망 SOM학습을 이용하여 피험자의 각성수준을 높은각성과 낮은각성으로 자동인식하는 것을 제안한다. 각성수준의 자동인식 단계는 세 단계로 구성된다 첫 번째는 ECG 측정 및 분석단계로 슈팅게임을 플레이하는 피험자를 ECG로 측정하고, SOM 학습을 하기 위해 특징을 추출한다. 두 번째는 SOM 학습 단계로 특징이 추출된 입력벡터들을 학습한다. 마지막으로 각성인식 단계는 SOM 학습이 완료된 후에 새로운 입력벡터가 들어왔을 때, 피험자의 각성수준을 인식한다. 실험결과는 각성수준의 SOM 학습결과와 새로운 입력벡터가 들어왔을 때 각성수준의 인식결과, 그리고 각성수준을 수치와 그래프로 보여준다. 마지막으로 SOM의 평가는 기존연구의 감성평가 결과와 SOM의 자동인식 결과를 순차적으로 비교하여 평균 86%로 분석되었다. 본 연구를 통해서 SOM을 이용하여 피험자마다 다른 각성수준을 자동인식 할 수 있었다.

본 연구는 영상차원(2D vs. 3D), 영상 시청순서(2D → 3D vs. 3D → 2D), 그리고 설험참가자의 성차에 따라 영상 시청에 따른 주관적 피로감, 재인기억, 그리고 각성 수준에서 어떠한 차이가 있는지 살펴보기 위해 수행되었다. 본 연구의 결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, 주관적 시각피로도는 2D 영상차원에 비해 3D 영상차원에 대해 전반적으로 높게 보고되었고, 특히 3D → 2D의 시청순서 집단에 비해 2D → 3D의 시청순서 집단에서 이러한 차이가 더 뚜렷하였다. 둘째 영상 내용에 대한 정확재인률은 3D → 2D의 시청순서 집단에서만 2D 영상차원에 대한 3D 영상차원의 우세성이 관찰되었고, 특히 시청순서 조건을 통합할 경우 2D 영상차원 조건에서는 여성이, 반면 3D 영상차원 조건에서 남성이 상대적으로 더 높은 정확재인률을 보였다. 셋째, 3D영상이 전반적으로 시청자의 각성 수준을 높이기는 하지만, 이러한 경향은 영상차원 자체보다는 3D 영상과 대비되는 2D 영상에 대한 이전의 시청 경험이 더 유의한 영향을 주는 것으로 관찰되었다.

본 연구에서는 세 단계의 각성 수준이 3-back 과제 수행능력에 어떠한 영향을 미치는지 관찰하고자 하였다. 10명의 남자(평균 25.7±1.5세) 대학생과 10명의 여자(평균 24.5±1.8세) 대학생이 본 실험에 참여하였다. 집단검사를 통해 추출된 사진을 이용하여 세 단계의 각성 수준 즉, 긴장, 중립, 이완감성을 유발하였다. 모든 피험자는 각 각성 수준에 대해 한 번씩, 총 3번의 실험에 참여하였다. 안정1(2분), 각성유발사진제시1(2분), 3-back 과 제1(2분), 각성유발사진제시2(2분), 3-back 과제2(2분), 안정2(2분)의 6단계로 실험이 진행되었고, 전 단계에서 피부전도수준(skin conductance level: SCL)도 함께 측정하였다. 3-back 과제의 정답률은 중립 조건일 때 가장컸고, 이완, 긴장 조건 순서였다. 반응시간은 세 조건 간의 차이가 나타나지 않았다. 모든 구간에서 측정된 피부전도수준은 긴장 조건일 때 가장 컸고, 중립, 이완 순서로 나타남으로써, 사용된 각성유발사진이 적절한 각성수준을 유발하였음을 확인하였다. 본 연구결과로부터 인지 처리와 무관하게 유발된 긴장도의 증가나 감소는 과제 수행능력을 감소시킬 수 있다는 사실을 유추할 수 있다.

이 연구의 목적은 과제수행에 대하여 주관적 인지부하 요인과 GSR의 각성수준이 어떤 관계를 형성하고 있는지를 검증하는 것이다. 이를 위하여 인지부하 설문지(신체적 노력, 정신적 노력, 지각된 과제난이도, 자기평가, 자료설계의 용이성), 사전-사후검사, GSR에 의한 각성수준을 측정하였다. 사전검사는 학습자의 사전지식 수준을 의미하며, 사후검사는 과제수행의 결과를 의미한다. 이 연구의 분석방법은 사후검사의 결과를 종속변수로 하는 회귀분석이었다. 첫째, 자기보고의 인지부하 요인이 사후검사에 미치는 영향을 분석한 결과에 따르면, 사전검사, 신체적 노력, 지각된 과제난이도가 사후검사에 유의미한 영향을 미치고 있었다. 신체적 노력은 정적관련성을 보이고 있었으나 지각된 과제난이도는 부적관련성을 보이고 있었다. 이 결과는 사전검사의 점수가 높은 사람은 상대적으로 과제난이도를 낮게 지각하는 경향이 있으며 과제해결을 위하여 신중히 노력함으로써 사후검사의 결과가 올라간다는 것을 보여주는 것이다. 둘째, 각성수준에 대한 연구결과에서는 평가단계에서 측정된 각성수준이 사후검사의 점수를 유의미하게 예측하고 있는 것으로 나타났다. 평가단계의 GSR은 과제수행(사후검사)과 부적 관계를 형성하고 있었다. 즉, 평가단계에서 적절한 이완수준을 유지하고 있을 때 사후검사의 결과가 증진된다는 것을 보여주는 것이다.