| Project/Area Number |
22K17934
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 61020:Human interface and interaction-related
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
加藤 由季 神戸大学, 海事科学研究科, 研究員 (00913146)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2025: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2023: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
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| Keywords | ユーザインタフェース / 一人称視点 / 三人称視点 / 状況認識 / 操船 / ヒューマンインターフェイス |
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| Outline of Research at the Start |
近年，陸上から船舶を監視，および操縦する遠隔操縦船の実用化が進められているが，遠隔地からの状況認識や意思決定は未知な部分が多い．そこで本研究では「視点（一人称／三人称）」に注目し，その違いが船舶の航行において認知的にどのような影響を持つかを実証実験を通して明らかにすることを目的とする．具体的には，視覚情報処理や操船学の観点から作業仮説を構築し，新たに開発する操船シミュレータにより検証する．
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は,船舶の遠隔操縦・監視システムにおける認知的問題の解決を目指し,操船情報を構成する諸要因のうち特に大きな影響を持つと見込まれる「視点(一人称/三人称)」に注目し，その違いが船舶の航行において認知的にどのような影響を持つかを実証実験を通して明らかにすることを目的とする.
第1年度では，まず，視覚情報処理に関する種々の研究を参照し，一人称と三人称を比較することで，一人称の方が自船近傍の局所的情報(各々の近傍他 船と自船との関係)は迅速かつ詳細に把握できる一方，三人称の方が大域的情報(対象海域全体の交通状況)の取得，および複数の対象物間(自船を含む)の関係の把握に長ける，という認知的特性の違いがあることを見出した. これを航海における安全性と効率性にあてはめ，本研究の作業仮説を「一人称による操船は自船 近傍の局所情報を取得することに適していることから安全志向，三人称では自船周辺の大域情報の取得に適していることから効率志向となる」と設定した. 次に，視点以外の条件を統制する機能を持つ簡易操船シミュレータを開発し，この作業仮説を検証した．この研究は，当初の計画以上に進展し，その第一報はインパクトファクターを有する国際学会「The Journal of Navigation」に採録された．
第2年度においては，第1年度の研究を踏まえ，各視点を通した操船経験から学習するスキルにおいて，視点(一人称/三人称)の違いが及ぼす影響について検討し，操船で意思決定する際の評価軸の一つにあたる「Cognitive approach limit circle(CLC)」という新たな概念を構築した． 第148回日本航海学会講演「ECDIS における音声による情報メッセージの利用に関する考察」，および第149回日本航海学会講「津波発生時の船員の避難行動とその結果に関する分析」の各発表に寄与した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
第2年度から第4年度の研究においては，次の７点を計画している．１）まず，Endsleyモデル（M.Endsley, 1995）を基に操船の認知プロセスをモデル化する．２）次に，研究の根幹となる新たな概念を，ナビゲーションにおける意思決定の特徴から構築する．ナビゲーションの意思決定は，自身のとる航路を「他船に接近することによる危険性（損失）」と「最短の経路を通ることによる効率性（利益）」の二軸に対して評価する必要がある．これに加え，ナビゲーションのように時間軸に沿った計画立案の場合，ある行動が成功する（他船を回避できる）ために，これらの評価が十分前もって（他船との距離が十分空いた状態で）開始されなければならない．すなわち，立案した行動計画から実行する一つを選択する際には，各々の計画（に従う航路）の安全性・効率性の他に，その計画が成功するだけの距離的余裕があるかどうかが重要な評価軸となる．本研究では，人間が特別な装置を用いることなく導出する「行動の開始が間に合う限界の接近距離」を「Cognitive approach limit circle：CLC」と定義する．この上で，３）学習とCLCの大きさの関係，および４）視点とCLCの大きさの関係，について先行研究を基に検討することで，CLCの概念を構築する．５）これらを基に，作業仮設を設け，６）実験からその作業仮設を検証し，７）論文執筆を計画している．
1)2)を第2年度，３）４）を第３年度，５）６）７）を第4年度に実施する計画であるが，第2年度において，１）から３）を前倒して構築できた．次年度には４）および５）に着手できると考えられ，本研究は計画以上に進捗している．
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| Strategy for Future Research Activity |
第2年度において，研究の根幹となる概念構築ができたので，第3年度においては実験に着手し，分析まで実施する予定である．実験では，一人称視点のみを用いて操船する実験参加者，および三人称視点のみを用いて操船する実験参加者に対して，共通のシナリオを提示して，それぞれの視点のみを用いる操船を100回繰り返し実施する．提示するシナリオは，いくつもの船舶が行き交う輻輳海域を再現し，かつ実験参加者が様々な航路を選択できるように設定する．分析に際しては， 安全性および効率性をスコア化する必要あるため， 本年度は実験の実施に並行して，評価方法も構築する予定である． 第4年度の学術論文誌への投稿を目指す．
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