視線情報に基づく構造物点検技能の形式知化・標準化：VR技術による知の加速度的継承
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20H02225
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 22010:Civil engineering material, execution and construction management-related
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| Research Institution | Nagaoka National College of Technology |
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Principal Investigator |
村上 祐貴 長岡工業高等専門学校, 環境都市工学科, 教授 (70509166)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
井林 康 長岡工業高等専門学校, 環境都市工学科, 教授 (10321415)
池田 富士雄 長岡工業高等専門学校, 機械工学科, 教授 (30353337)
土田 泰子 長岡工業高等専門学校, 一般教育科, 教授 (30455125)
外山 茂浩 長岡工業高等専門学校, 電子制御工学科, 教授 (60342507)
上村 健二 長岡工業高等専門学校, 電子制御工学科, 准教授 (80708090)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥17,550,000 (Direct Cost: ¥13,500,000、Indirect Cost: ¥4,050,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2021: ¥6,630,000 (Direct Cost: ¥5,100,000、Indirect Cost: ¥1,530,000)
Fiscal Year 2020: ¥5,330,000 (Direct Cost: ¥4,100,000、Indirect Cost: ¥1,230,000)
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| Keywords | 構造物点検 / 技能の可視化 / 技能の標準化 / 技能継承 |
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| Outline of Research at the Start |
構造物の点検技能の継承は極めて重要であるが、属人化された暗黙知である点検技能の継承について体系的に取り組まれた研究事例は極めて少ない。本研究では構造物の定期点検の熟達者を発掘し【課題１】、①構造物の損傷状態の把握、②状態把握に基づく対策区分判定における熟達者の暗黙知を視線情報に基づいて形式知へ変換（可視化）し、自己組織化マップ（SOM）を用いて知の標準化を図る【課題2、3】。そして、仮想現実（VR）を用いて標準知を加速度的に継承する方法を確立する【課題4】。これら4課題を解決し、未踏領域である熟達点検者（伝承者）から非熟達点検者（継承者）へのシームレスかつ迅速な構造物の点検技能継承を実現する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、構造物の定期点検における熟達者を発掘することを【課題1】とし、①構造物の損傷状態の把握、②状態把握の情報に基づく対策区分判定における熟達者の暗黙知を視線情報を利用して形式知へ変換し、データマイニング手法等を用いて知の標準化を図る【課題2、3】。そして、仮想現実(VR)を用いて標準知を加速度的に継承する方法を確立する【課題4】。これら4つの課題を解決することで、未踏領域である熟達点検者(伝承者)から非熟達点検者(継承者)へのシームレスかつ迅速な構造物の点検技能継承を実現する。
令和5年度では、【課題2】【課題3】および【課題4】に取り組み、点検者の点検精度向上を図るために次のトレーニング内容を検討し、以下の機能を実装した。(1)目視領域のヒートマップ化(2)熟達者の視線情報の表示(3)定期点検により作成された損傷図の表示。
実務橋梁点検者4名を対象に構築した上記トレーニングシステムの効果検証を行った結果、以下の知見が得られた。1)開発したVRトレーニングシステムが、損傷探索技能の向上に寄与することが示唆された。2)開発したVRトレーニングシステムによって、損傷の記録および損傷種類の判別における学習効果があることが示唆された。3)ヒートマップを用いることで、損傷の見落としの原因を判別することが可能となった。4)目視点検において、経験の長い点検者は周辺視野を用いて効率的に目視点検を行っている可能性がある。
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| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(4 results)
Research Products
(6 results)
