| Project/Area Number |
20J13208
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 20020:Robotics and intelligent system-related
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| Research Institution | Keio University |
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Principal Investigator |
長友 竜帆 慶應義塾大学, 理工学研究科, 特別研究員(DC2)
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| Project Period (FY) |
2020-04-24 – 2022-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2021: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
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| Keywords | 触覚 / 触覚センサ / 触覚ディスプレイ / 機械学習 / 深層学習 / 自然言語処理 / 液体金属 |
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| Outline of Research at the Start |
低侵襲治療の一つである内視鏡下手術は，開腹治療のように臓器に直接触れることができず，術者は触感を得られないため，手先の鋭敏な触覚を利用した細かな操作は困難である．この解決策として，申請者は，触覚を調べる触覚センサと触覚を提示することのできる触覚ディスプレイを内視鏡に取り付けることで，体内の触診と内視鏡下手術における指先感覚の再現の両方を行うことのできるシステムの開発を行う．
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| Outline of Annual Research Achievements |
申請者が目標とした「触覚センサと触覚ディスプレイのインタラクティブなシステムの開発」のために「教師なし学習による自然言語処理を用いた触覚情報の可視化手法」を確立した。
触覚ディスプレイの提示できる擬似触覚は機械的に皮膚を変形させたり電気を用いて擬似的に触覚を再現しているものなど多岐にわたり、単純に触覚ディスプレイ表面の物性値を測るだけではヒトが認知する触覚と紐づけられるわけではない。また、ヒトの認知はテクスチャ的認知だけでなく、感情的な要因も含まれるため従来の方法では認知の分析は非常に難しい。
そこで申請者は、触覚が言語として認知されていることに着目し、世の中のテキストコーパスから触覚情報を抽出できるのではないかと考えた。触覚が言語として認知されているということは、触覚にまつわる単語の意味は本質的に触覚のメタ情報を有していると言える。よって、自然言語処理を用いてテキストコーパスから文章や単語の意味を学習させることによって触覚情報を含む単語の意味を学習できる。すなわち、触覚認知情報を抽出できるという手法である。
本アプローチは、時間のかかるヒトの官能評価実験を行うことなく、大量の有用なデータ、すなわち言語化された触覚認知情報を抽出することが可能とした。
申請者は日本語の触覚情報を表すのによく使われるオノマトペに着目し、オノマトペを自然言語処理モデルによって、埋め込み表現を獲得、さらにこれらを可視化することで、本埋め込み表現が触覚認知情報を有していることを明らかにした。これにより、NLPによる触覚認知情報へのアプローチの有効性が確認された。この触覚オノマトペから生成される埋め込み表現は触覚センサと触覚ディスプレイを紐づける指標であり、触覚センサと触覚ディスプレイのインタラクティブなシステムの開発」における重要な基盤技術である。
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| Research Progress Status |
令和3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3年度が最終年度であるため、記入しない。
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