4-1 實驗結果
在實驗正式開始前，為了讓心情穩定我們先靜止了 10 秒，在第 11 秒鐘也就 是音樂開始的時候才把手放入有溫度差的水中，大腦受到刺激會有點驚嚇進而使 其他肌電訊號變大，因此我們可以發現大約在 17 秒前所量測到雜訊會比較多，另 一方面音樂播放到後段水溫可能會有些許變化並且腦波訊號會趨於穩定不易辨別，
所以我們取了第 20 秒的資料使用快速傅立葉轉換，而我們將轉換所得的數據分成 以下 8 個頻段 [28]作其頻譜的特徵分析與探討，如圖 4-1~圖 4-16 所示。
1.delta 波=1~3 Hz 2.theta 波=4~7 Hz 3.low alpha 波=8~9 Hz 4.high alpha 波=10-12 Hz 5.low beta 波=13~17 Hz 6.high beta 波=18~30 Hz 7.low gamma 波=31~40 Hz 8.high gamma 波=41~50 Hz
28
圖 4-1 20 個低溫 15℃數據的 delta
圖 4-2 20 個低溫 15℃數據的 theta
0 500000 1000000 1500000 2000000 2500000
1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011121314151617181920
低溫15℃delta
低溫15℃delta
0 50000 100000 150000 200000 250000
1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011121314151617181920
低溫15℃theta
低溫15℃theta
29
圖 4-3 20 個低溫 15℃數據的 low alpha
圖 4-4 20 個低溫 15℃數據的 high alpha
0 20000 40000 60000 80000 100000 120000 140000
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19
低溫15℃low alpha
低溫15℃low alpha
0 20000 40000 60000 80000 100000 120000 140000
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19
低溫15℃high alpha
低溫15℃high alpha
30
圖 4-5 20 個低溫 15℃數據的 low beta
圖 4-6 20 個低溫 15℃數據的 high beta
0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000
1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011121314151617181920
低溫15℃low beta
低溫15℃low beta
0 10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000
1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011121314151617181920
低溫15℃high beta
低溫15℃high beta
31
圖 4-7 20 個低溫 15℃數據的 low gamma
圖 4-8 20 個低溫 15℃數據的 high gamma
0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19
低溫15℃low gamma
低溫15℃low gamma
0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 14000
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19
低溫15℃high gamma
低溫15℃high gamma
32
圖 4-9 20 個高溫 45℃數據的 delta
圖 4-10 20 個高溫 45℃數據的 theta
0 500000 1000000 1500000 2000000 2500000 3000000
1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011121314151617181920
高溫45℃delta
高溫45℃delta
0 50000 100000 150000 200000 250000 300000 350000 400000
1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011121314151617181920
高溫45℃theta
高溫45℃theta
33
高溫45℃low alpha
高溫45℃low alpha
0
高溫45℃high alpha
高溫45℃high alpha
34
圖 4-13 20 個高溫 45℃數據的 low beta
圖 4-14 20 個高溫 45℃數據的 high beta
0 20000 40000 60000 80000 100000 120000
1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011121314151617181920
高溫45℃low beta
高溫45℃low beta
0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000
1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011121314151617181920
高溫45℃high beta
高溫45℃high beta
35
圖 4-15 20 個高溫 45℃數據的 low gamma
圖 4-16 20 個高溫 45℃數據的 high gamma
0 5000 10000 15000 20000 25000
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19
高溫45℃low gamma
高溫45℃low gamma
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000
1 3 5 7 9 11 13 15 17 19
高溫45℃high gamma
高溫45℃high gamma
36
4-2 分類結果與討論
做完實驗後，我們針對腦波數據進行傅立葉分析。運用快速傅立葉轉換分析 後的第 20 秒數據，我們再使用以下兩種數據研究方法，
第一種方法：
將 delta 波的功率除以 high alpha 波的功率。
第二種方法：
以 high alpha(10-12Hz)頻段的功率小於 low alpha(8-9Hz)頻段的功率或小於 low beta(13-17Hz)頻段的功率為判別標準。
而對於傅立葉分析過後的數據(第 20 秒起取 1 秒~取 4 秒)，我們由表 4-1 至表 4-2 可以發現取 1 秒~取 4 秒的數據雖然皆能判斷出高低溫，但是在第 20 秒(取 1 秒) delta 波除以 high alpha 波的數據在低溫比其他還要高會使得鑑別性提高，並且 取 1 秒所取的時間較短會使得其他變因較少，因此本論文針對實驗的第 20 秒(取 1 秒)作為討論重點。
37
delta 波除以 high alpha 波
high alpha 是否小於 low alpha 或小於 low beta
數據第 20 秒時的頻率(取 1 秒) 39.56 是
數據第 20-21 秒時的頻率(取 2 秒) 24.70 是 數據第 20-22 秒時的頻率(取 3 秒) 14.99 是 數據第 20-23 秒時的頻率(取 4 秒) 14.80 是
表 4-1 低溫 15 度判斷表(取 1 秒-取 4 秒)
delta 波除以 high alpha 波
high alpha 是否小於 low alpha 或小於 low beta
數據第 20 秒時的頻率(取 1 秒) 1.44 否
數據第 20-21 秒時的頻率(取 2 秒) 0.94 否 數據第 20-22 秒時的頻率(取 3 秒) 0.88 否 數據第 20-23 秒時的頻率(取 4 秒) 1.81 否
表 4-2 高溫 45 度判斷表(取 1 秒-取 4 秒)
38
而以下針對此 20 次的腦波數據中的 20 秒的數據再詳細作討論
第一種方法：
將 delta 波的功率除以 high alpha 波的功率，我們可以得出在低溫的 20 個數據中的 平均倍數為 29.7 倍，高溫的 20 個數據中的平均倍數為 9.9 倍，而我們取 20 倍做 為判別標準。
以高於 20 倍發生的狀況而言，在低溫實驗高於 20 倍發生次數優於在高溫實驗發 生的次數。
低溫 15 度 delta 波除以 high alpha 波 高溫 45 度 delta 波除以 high alpha 波
(1) 0.28 0.47
(2) 4.89 42.36
(3) 84.84 0.05
(4) 116.52 0.16
(5) 42.34 0.22
(6) 17.98 29.42
(7) 170.42 0.32
(8) 3.49 9.24
(9) 13.87 0.30
(10) 4.43 32.81
(11) 27.41 27.39
(12) 35.23 27.94
(13) 9.71 3.58
39
(14) 3.69 1.35
(15) 3.40 10.66
(16) 0.71 1.67
(17) 7.11 4.49
(18) 3.22 0.11
(19) 39.56 1.44
(20) 4.15 3.24
表 4-3 delta 波除以 high alpha 波倍數表
40
第二種方法：
以 high alpha(10-12Hz)頻段的功率小於 low alpha(8-9Hz)頻段的功率或小於 low beta(13-17Hz)頻段的功率為判別標準，在低溫環境所發生的次數會比在高溫環境所
41 100105 110115 120
42
經由兩種數據研究方法整理出數據結果成立表如表 4-1、表 4-2，
(1) 第一種結果中，delta 波頻段的功率除以 high alpha 波頻段的功率高於 10 倍，
則以” ○”來標示。
(2) 第二種結果中，high alpha(10-12Hz)頻段的功率小於 low alpha(8-9Hz)頻段的功 率或小於 low beta(13-17Hz)頻段的功率，則以” ○”來標示。
只要(1)、(2)的結果中至少有一個” ○”則判別為低溫；若在(1)、(2)都沒有” ○”則判 別為高溫。經過整理可得知判斷為被低溫(表 4-1 塗色部分)的情況準確率達 60%；
而被判斷為高溫(表 4-2 塗色部分)準確率達 60%。
實驗編號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
(1) ○ ○ ○ ○ ○
(2) ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○
實驗編號 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
(1) ○ ○ ○
(2) ○ ○ ○ ○ ○
表 4-5 低溫實驗第 20 秒結果判斷表
43
實驗編號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
(1) ○ ○ ○
(2) ○ ○
實驗編號 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 (1) ○ ○
(2) ○ ○ ○
表 4-6 高溫實驗第 20 秒結果判斷表
圖 4-19 判斷結果圖(有顏色者判斷為低溫、白色部分判斷為高溫)
44