• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

Development of Methods for Optimizing Individualized Training of Motor Skills Using Smart Devices and Artificial Intelligence

Research Project

Project/Area Number 20K14082
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 09070:Educational technology-related
Research InstitutionMiyagi University of Education

Principal Investigator

ITAGAKI Shota  宮城教育大学, 教育学部, 准教授 (20847850)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords運動技能 / 人工知能 / スマートデバイス / e-Learning / 木材加工 / のこぎり引き / 遠隔授業 / 個別最適化
Outline of Research at the Start

昨今,e-Learningシステム等から得られる教育ビッグデータと人工知能の分析に基づいて,学習者に最適な学習の流れなどを提供する学習支援システムが普及しつつある。しかしそれらで対象とされているのは,いわゆる「座学」といわれるような認知的な学習であり,「体で覚える」ような運動技能の学習に対しては適用されていない。本研究では,運動技能としてのこぎりを用いた切断の動作を取り上げ,民生用のスマートデバイスの中でも身体への装着が簡単なスマートウォッチから得られるセンシングデータと人工知能の分析に基づいて,「体で覚える」ための練習における学習支援を個別最適化する手法を開発する。

Outline of Final Research Achievements

The aim of this study is to develop methods for optimizing individualized training in the acquisition of motor skills through the sensing and analysis of motor skills using smart devices and artificial intelligence (AI). The application of smart devices involves motion sensing and providing feedback, while AI is used for motion sensing through image recognition technology and pose detection technology, as well as for analyzing the data sensed by the smart devices. Improvement in skills was observed from the practice of sawing using smart devices and AI skeletal detection technology. Furthermore, it was suggested that analyzing the sensing data obtained from smart devices with AI enables the classification of sawing types and provides corresponding advice.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

これまで,遠隔学習において運動技能の学習は困難であったが,指導者と学習者が同じ空間にいない状況でも,開発した手法を用いることで一定の学習を行うことができるようになった。また手法における学習の一定の効果を示した。また,従来対象とする運動技能によって,センシングや評価をすべき観点が異なっており,開発された手法の汎用性が小さかったが,開発した手法はAIにより動作の特徴を学習・分類可能であるため,対象とする運動技能によらず幅広く応用できる可能性があるといえる。

Report

(5 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2023 2022 2021 2020

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] AIを用いてのこぎり引き技能に音声で助言を与えるシステムの開発2023

    • Author(s)
      早坂知広,板垣翔大,福谷遼太,安藤明伸,堀田龍也
    • Journal Title

      宮城教育大学技術科研究報告

      Volume: 25 Pages: 26-27

    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Journal Article] のこぎり引き動作の特徴をスマートウォッチとAIで判別する手法の提案2022

    • Author(s)
      早坂知広,板垣翔大,福谷遼太,安藤明伸,堀田龍也
    • Journal Title

      日本産業技術教育学会第40回東北支部大会要旨集

      Volume: 40 Pages: 55-56

    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Journal Article] ウェアラブルデバイスとAIを用いたのこぎり引き動作のブレの有無の推定2022

    • Author(s)
      千田優花,板垣翔大,福谷遼太,安藤明伸,堀田龍也
    • Journal Title

      宮城教育大学技術科研究報告

      Volume: 24 Pages: 20-21

    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Journal Article] スマートデバイスとAIの骨格検出を用いたのこぎり引き動作の学習の実践と評価2021

    • Author(s)
      板垣翔大,千田優花,阿部博政,安藤明伸,堀田龍也
    • Journal Title

      日本産業技術教育学会誌

      Volume: 63(3) Pages: 371-378

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 人工知能とウェアラブルデバイスを用いたのこぎり引き動作の熟練度の判別の試行2021

    • Author(s)
      千田優花,板垣翔大,福谷遼太,安藤明伸,堀田龍也
    • Organizer
      日本産業技術教育学会第39回東北支部大会要旨集
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] A Proposal of E-Learning for Skills of Traditional Japanese Wood-Processing Including Evaluation of Condition of Cut Surface2020

    • Author(s)
      Shota Itagaki,Ryota Fukutani,Akinobu Ando,Tatsuya Horita
    • Organizer
      EdMedia + Innovate Learning 2020
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] スマートフォンとAIの骨格分析を用いたのこぎり引き動作を習得するための遠隔授業の実践2020

    • Author(s)
      板垣翔大,阿部博政,千田優花,安藤明伸,堀田龍也
    • Organizer
      日本産業技術教育学会第38回東北支部大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Book] オンラインで拓く技術・情報教育の可能性~小学校,中学校,高等学校,大学,教員研修,学会活動の取り組み~2021

    • Author(s)
      板垣翔大ほか(分担執筆)
    • Total Pages
      231
    • Publisher
      一般社団法人日本産業技術教育学会
    • Related Report
      2020 Research-status Report

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2025-01-30  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi