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Research and Development of IoT System to Extract Interaction between Users

Research Project

Project/Area Number 22KJ2186
Project/Area Number (Other) 22J20391 (2022)
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeMulti-year Fund (2023)
Single-year Grants (2022)
Section国内
Review Section Basic Section 60060:Information network-related
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

山口 隼平  大阪大学, 情報科学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2023-03-08 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥2,500,000 (Direct Cost: ¥2,500,000)
Fiscal Year 2024: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2023: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2022: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
KeywordsIoT / センサネットワーク / コラボレーション / 協調学習 / ウェブサービス / ハイフレックス / Ultra Wide Band / 無線位置測位 / 話者検出
Outline of Research at the Start

グループ会議やグループ学習をはじめとする共同作業のパフォーマンス向上を目指して、これまでヒューマンインタラクションが定性的に分析されてきたが、分析には多大なる人的・時間的コストを要していた。本研究では、ヒューマンインタラクション分析の更なる効率化を目的として、より高精度にユーザや作業環境の様子を自動抽出する新たなIoTシステムを提案・実装する。開発システムを学習科学の研究者とともに実環境の1つである学習現場に導入して分析コストの低減を検証すると同時に、システムに関する改良点をフィードバックすることで実環境に応用可能なIoTシステムの完成を目指す。

Outline of Annual Research Achievements

分析専門家にとってのアクセシビリティを考慮したIoTシステムやオフライン環境のみならずオンライン環境を交えたハイブリッド型のインタラクションに関する研究を行い、査読付き国際学会で1件、国内学会で1件の発表を行った。当該研究成果は、当初の年次計画において令和4年度に予定していた「無線通信機能を有するIoTデバイス群の設計および実装」の一部に相当する。国際会議では自身の発表を通じて、インタラクション分析にIoTシステムを広く展開するうえで従来の定性的なインタラクション分析においてキーとされてきた言語データを同時収集すること、分析専門家らがIoTシステムを容易に導入することができるよう民生デバイスを用いることが求められるという知見を得た。国内学会では、遠隔地にあるIoTデバイス同士を光ファイバ無線で接続することで低遅延かつ高精度な遠隔地同士のインタラクションを抽出するIoTシステムについて発表を行った。
加えて、インタラクション分析をサポートしうる一技術としてUltra Wide Band (UWB) を用いた高精度位置測位についての研究を行い、国内学会で4件の発表を、国際会議に向けて1件の投稿を行った。当該研究成果は、当初の年次計画において令和5年度に予定していた「ユーザや作業環境に関するセンサ情報の抽出および可視化」の一部に相当する。上記の研究発表を通じて、従来の設置コストの高いデバイスを配置することなく低遅延かつ高精度な位置測位を達成する手法を提案した。本技術をインタラクション環境に導入することで人や物体のトラッキングを通じたインタラクションの容易な分析を実現することができると考えられる。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

研究計画の変更やアップデートはあるものの、プロジェクト全体として各研究項目が達成されつつあるため。

Strategy for Future Research Activity

令和6年度では、当初予定していたIoTデバイス群の設計・実装をスマートフォンで代替して実現することとし、研究計画として掲げていた「無線通信機能を有するIoTデバイス群の設計および実装」を民生デバイスで達成すると同時に「学習科学の知見に基づいたシステムの改良及び完成」を目指す。研究方針の変更にあたっては、報告者が令和5年度に参加した国際会議International Conference on Quantitative Ethnographyでのディスカッションが大きく影響している。会議でのディスカッションを通じて、インタラクション分析への応用を図るうえでシステムのアクセシビリティを高めることが不可欠であること、オリジナルのデバイスではなく既に出回っているデバイスでの実装がシステム展開の観点で求められることを学んだ。上記の要件を満たすべくスマートフォンでのアプリケーション実装を通じて上記の計画を達成する。学習科学の知見に基づいたシステムの改良では、Human-Centred Computingを専門とするコペンハーゲン大学のDaniel Spikol准教授とディスカッションを行いながら学習分析をサポートするIoTシステムの完成を目指す。

Report

(2 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Annual Research Report
  • Research Products

    (15 results)

All 2024 2023 2022 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (12 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Multi-Speaker Identification with IoT Badges for Collaborative Learning Analysis2023

    • Author(s)
      Shunpei Yamaguchi, Motoki Nagano, Ritsuko Oshima, Jun Oshima, Takuya Fujihashi, Shunsuke Saruwatari, and Takashi Watanabe
    • Journal Title

      Journal of Information Processing

      Volume: 31 Pages: 1-12

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Web Services for Collaboration Analysis With IoT Badges2022

    • Author(s)
      Yamaguchi Shunpei、Nagano Motoki、Ohira Shunpei、Oshima Ritsuko、Oshima Jun、Fujihashi Takuya、Saruwatari Shunsuke、Watanabe Takashi
    • Journal Title

      IEEE Access

      Volume: 10 Pages: 121318-121328

    • DOI

      10.1109/access.2022.3222562

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Ultra Wide Bandを用いた高精度位置測位のための信号解析システムに関する一検討2024

    • Author(s)
      波田 凌太朗,作田 岬紀,藤原 拓也,山口 隼平,木崎 一廣,藤橋 卓也,渡辺 尚,猿渡 俊介
    • Organizer
      情報処理学会全国大会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] Ultra Wide Bandを用いた3次元位置測位の高速化に関する基礎検討2024

    • Author(s)
      作田 岬紀,波田 凌太朗,藤原 拓也,山口 隼平,木崎 一廣,藤橋 卓也,渡辺 尚,猿渡 俊介
    • Organizer
      情報処理学会全国大会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] Ultra Wide Bandを用いた高精度位置測位システムの一検討2024

    • Author(s)
      藤原 拓也,波田 凌太朗,作田 岬紀,山口 隼平,木崎 一廣,藤橋 卓也,渡辺 尚,猿渡 俊介
    • Organizer
      第110回モバイルコンピューティングと新社会システム (MBL) 第81回ユビキタスコンピューティングシステム (UBI) IEICEセンサネットワークとモバイルインテリジェンス研究会 (SeMI) 合同研究発表会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] An IoT-based Multimedia System for Fine-grained Multimodal Learning Analytics2023

    • Author(s)
      Shunpei Yamaguchi
    • Organizer
      International Conference on Quantitative Ethnography (Doctoral Consortium)
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Multimodality in Transactive Discourse: Integration of MmLA and SSNA2023

    • Author(s)
      Jun Lu, Shunpei Yamaguchi, Jun Oshima, Shunsuke Saruwatari, Ritsuko Oshima
    • Organizer
      International Conference on Quantitative Ethnography (Poster)
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Transactiveな協調的問題解決のマルチモーダル学習分析2023

    • Author(s)
      盧 峻,山口 隼平,大島 純,大島 律子,猿渡 俊介
    • Organizer
      日本教育工学会2023年秋季全国大会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 市販デバイスとUWBモジュールとの相互接続性に関する検証2023

    • Author(s)
      作田 岬紀,藤原 拓也,山口 隼平,木崎 一廣,藤橋 卓也,猿渡 俊介,渡辺 尚
    • Organizer
      電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] ハイブリッド環境のコラボレーションを抽出するIoTシステム構築に関する一検討2023

    • Author(s)
      藤原 拓也,山口 隼平,石岡 卓将,盧 峻,大島 律子,大島 純,木崎 一廣,藤橋 卓也,猿渡 俊介,渡辺 尚
    • Organizer
      マルチメディア、分散、協調とモバイル (DICOMO2023) シンポジウム
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] コラボレーションの定量・定性分析を接続するIoTシステムの一検討2023

    • Author(s)
      山口 隼平,大島 律子,大島 純,木崎 一廣,藤橋 卓也,猿渡 俊介,渡辺 尚
    • Organizer
      情報処理学会 IoT行動変容学 研究グループ 第3回研究会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] ハイブリッド環境下のコラボレーションを抽出するIoTバッジを用いた話者検出に関する一手法2023

    • Author(s)
      藤原 拓也,山口 隼平,大島 律子,大島 純,藤橋 卓也,猿渡 俊介,渡辺 尚
    • Organizer
      情報処理学会 全国大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] コラボレーション抽出を目的とするIoTデバイスを用いた変位算出アルゴリズムの基礎評価2022

    • Author(s)
      藤原 拓也,山口 隼平,大島 律子,大島 純,藤橋 卓也,猿渡 俊介,渡辺 尚
    • Organizer
      電子情報通信学会 ソサイエティ大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Utterance Pattern Extraction during Idea Improvement Using Sound Pressure Modality2022

    • Author(s)
      Jun Lu, Shunpei Yamaguchi, Jun Oshima, Ritsuko Oshima, and Shunsuke Saruwatari
    • Organizer
      Poster presented at New Member's Session in International Society of the Learning Sciences Annual Meeting
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] 研究者webページ

    • URL

      https://www-int.ist.osaka-u.ac.jp/user/yamaguchi/

    • Related Report
      2023 Research-status Report 2022 Annual Research Report

URL: 

Published: 2022-04-28   Modified: 2024-12-25  

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