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非線形力学系理論に基づく人間行動データ解析基盤の構築

Research Project

Project/Area Number 23K21701
Project/Area Number (Other) 21H03508 (2021-2023)
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeMulti-year Fund (2024)
Single-year Grants (2021-2023)
Section一般
Review Section Basic Section 61040:Soft computing-related
Research InstitutionSaitama University

Principal Investigator

島田 裕  埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (50734414)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 野村 亮太  早稲田大学, 人間科学学術院, 准教授 (70546415)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2026-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥17,160,000 (Direct Cost: ¥13,200,000、Indirect Cost: ¥3,960,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
Fiscal Year 2021: ¥7,670,000 (Direct Cost: ¥5,900,000、Indirect Cost: ¥1,770,000)
Keywords人間行動データ / 非線形時系列解析 / 複雑ネットワーク / Temporal Network / テンポラルネットワーク / 心理的距離 / ネットワーク科学 / Temporal networks / テンポラル・ネットワーク / 非線形ダイナミクス
Outline of Research at the Start

情報通信技術の発達により,インターネット上での個人の活動記録や多数の人と人の対面データなど,人間の行動を記録した大量のデータを得ることが可能になった.これらの人間行動データは,災害時の避難誘導や,感染症伝播の研究,無線通信技術の研究など様々な分野で広く活用されている.本研究では人の心理的状態に関する情報を考慮した人間行動データを対象として,人と人のつながりの時間変動を非線形ダイナミクスの観点から捉えることで,人間行動データを体系的に解析するための新たな理論基盤を構築することが眼目である.また,その工学的応用に向けて基礎的な検討を行う.

Outline of Annual Research Achievements

前年度にライブハウスでの音楽ライブで計測した観客の身体運動データについて分析を進めた.具体的には,演者や曲の違いによって参加者の集団的行動にどのような傾向が現れるのかを調査した.加速度センサから取得した加速度時系列データの基本的統計量の調査に加え,観客の行動パターンの類似性からネットワークを構成し,その構造的特徴を調査した.その際,ネットワークモチーフや中心性,次数相関などの基本的な特徴量を中心にネットワーク構造を調査した.その結果,演者・曲の違いによって異なる特徴的な構造が現れることがわかった.これに加え,身体運動の同期と心理的な変数(親密度)との共変関係について予備的分析を行った.また,非線形力学系の手法を用いて共通入力を再構成する手法を実データにも適用できることを確認した.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

コロナ禍の影響で当初1,2年目に実施を予定していた実験の実施時期がやや遅れたため.当初計画よりも若干の遅れはあるものの,実施した実験のデータ解析やそれ以外の項目は順調に進んでいるため,「やや遅れている」とした.

Strategy for Future Research Activity

観客の行動パターンの類似性に基づいて構成したネットワークに見られる特徴的な構造がなぜ生じたかを詳しく調査する.これに加え,他の状況下における実験も実施し,音楽イベントで見られた参加者の同期的振る舞いや特徴的なネットワーク構造が,異なる環境下においても同様に観測されるか否かを調査する.また,観客の身体運動・心拍・体表温度などのデータをフィールドで計測する実験を進める.これらのデータから,生理的な同期が心理変数に与える影響を検討する.

Report

(3 results)
  • 2023 Annual Research Report
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • Research Products

    (34 results)

All 2024 2023 2022 2021

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 7 results) Presentation (27 results) (of which Int'l Joint Research: 8 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] A routing method with adaptively adjusting memory information based on local routing history2023

    • Author(s)
      Kimura Takayuki、Shimada Yutaka
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 18 Issue: 4 Pages: 0283472-0283472

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0283472

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Central emotions and hubs in a colexification network2023

    • Author(s)
      M. Fukuya, T. Matsumoto, Y. Shimada and T. Ikeguchi
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 13 Issue: 1 Pages: 21823-21823

    • DOI

      10.1038/s41598-023-48922-8

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Similarities of inter-point distance distributions on original and reconstructed attractors2022

    • Author(s)
      Kazuya Sawada, Yutaka Shimada and Tohru Ikeguchi
    • Journal Title

      Nonlinear Theory and Its Applications, IEICE

      Volume: 13 Issue: 2 Pages: 385-390

    • DOI

      10.1587/nolta.13.385

    • ISSN
      2185-4106
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Analyzing the relationships between tissue-specific gene expression and subgraphs in gene regulatory networks2022

    • Author(s)
      Cham Haga and Yutaka Shimada
    • Journal Title

      Nonlinear Theory and Its Applications, IEICE

      Volume: 13 Issue: 2 Pages: 415-420

    • DOI

      10.1587/nolta.13.415

    • ISSN
      2185-4106
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Possibility of Reconstructing Nonlinear Dynamical System from Marked Point Process2021

    • Author(s)
      Kazuya Sawada,Yutaka Shimada,Tohru Ikeguchi
    • Journal Title

      Journal of Signal Processing

      Volume: 25 Issue: 4 Pages: 127-131

    • DOI

      10.2299/jsp.25.127

    • NAID

      130008060219

    • ISSN
      1342-6230, 1880-1013
    • Year and Date
      2021-07-01
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Performance evaluation of chaotic random numbers generated from responses of integer logistic maps2021

    • Author(s)
      Shiki Kanamaru,Yutaka Shimada,Kantaro Fujiwara,Tohru Ikeguchi
    • Journal Title

      Nonlinear Theory and Its Applications, IEICE

      Volume: 12 Issue: 3 Pages: 489-499

    • DOI

      10.1587/nolta.12.489

    • NAID

      130008060794

    • ISSN
      2185-4106
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 落語の師弟関係ネットワークの定量分析2021

    • Author(s)
      野村亮太
    • Journal Title

      Japanese Journal of Laughter and Humor Research

      Volume: 28 Issue: 0 Pages: 5-15

    • DOI

      10.18991/warai.28.0_5

    • ISSN
      2189-4132, 2423-9054
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 論理制約を伴う意見形成モデルの多値論理による拡張2024

    • Author(s)
      林樹里, 島田裕
    • Organizer
      第3回計算社会科学会大会(CSSJ2024)
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Testing the reliability of expert stage performances using a cross recurrence plot.2023

    • Author(s)
      Ryota Nomura
    • Organizer
      The 10th Recurrence Plots Symposium. University of Tsukuba, Japan.
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A Network-Based Analysis on Collective Behavior of the Audience in a Concert2023

    • Author(s)
      Takahiro Ban, Manami Kimura, Ryota Nomura, Yutaka Shimada
    • Organizer
      the 2023 International Symposium on Nonlinear Theory and Its Applications (NOLTA2023)
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Effect of graph distances on recurrence quantification analysis of temporal networks2023

    • Author(s)
      Daiki Igari, Yutaka Shimada
    • Organizer
      The 10th International Symposium on Recurrence Plots 2023
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] An investigation of the relationship between homophily and friendship paradox in networks from the perspective of perception biases2023

    • Author(s)
      Kota Kato, Yutaka Shimada
    • Organizer
      2024 RISP International Workshop on Nonlinear Circuits, Communications and Signal Processing
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] An analysis of the influence of music on audience's behavior at a concert2023

    • Author(s)
      Takahiro Ban, Manami Kimura, Ryota Nomura, Yutaka Shimada
    • Organizer
      2024 RISP International Workshop on Nonlinear Circuits, Communications and Signal Processing
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A scale for measuring “liveness” as a collective pleasure in music concert.2023

    • Author(s)
      Ryota Nomura, Ami Kaneko, Moeko Bai,Mami Mori
    • Organizer
      Society for Affective Science 2023 Annual Conference, Main Conference
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] グラフ間距離を用いたテンポラルネットワークの辺予測手法の検討2023

    • Author(s)
      猪狩 大気,島田 裕
    • Organizer
      2023年電子情報通信学会総合大会講演論文集
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 演奏会における観客の行動データ解析2023

    • Author(s)
      伴 崇弘, 木村 真実, 野村 亮太,島田 裕
    • Organizer
      2023年電子情報通信学会総合大会講演論文集
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 対面とオンラインで異なる観客サイズ効果:物語広告を視聴中の自発性瞬目率による検討2022

    • Author(s)
      森 真美,木村 真実,野村 亮太
    • Organizer
      日本認知科学会第39大会発表論文集, 29_35.
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] A Model of the Intensity of Being Moved while Watching a Story Based on Physiological Measurements.2022

    • Author(s)
      Mori Mami,Nomura Ryota
    • Organizer
      Society for Affective Science 2023 Annual Conference, Pre-conference
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Impact of recorded laughter and audience density on humor in virtual reality comedy theater: A pilot test2022

    • Author(s)
      Mori Mami,Shimatani Tomoki,Nomura Ryota
    • Organizer
      Society for Affective Science 2023 Annual Conference, Main Conference
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] マーク付点過程間の因果性検出2022

    • Author(s)
      澤田 和弥, 島田 裕, 池口 徹
    • Organizer
      電子情報通信学会 非線形問題研究会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 脈波データを用いた再構成パラメータの設定について2022

    • Author(s)
      澤田 和弥
    • Organizer
      電子情報通信学会2022年総合大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] サブグラフ中心性を用いたネットワークのリンク予測法の検討2022

    • Author(s)
      滝田 蒼馬
    • Organizer
      電子情報通信学会2022年総合大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] マーク付点過程に対する力学系再構成と実データへの応用2022

    • Author(s)
      澤田 和弥,スヴィリドヴァ ニーナ,島田 裕,池口 徹
    • Organizer
      電子情報通信学会 非線形問題研究会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] An investigation of basic emotions by colexification network2022

    • Author(s)
      Mitsuki Fukuya; Tomoko Matsumoto; Yutaka Shimada; Tohru Ikeguchi
    • Organizer
      RISP International Workshop on Nonlinear Circuits, Communications and Signal Processing 2022 (NCSP'22)
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Colexificationネットワークにおける感情とハブ2022

    • Author(s)
      福家 水月
    • Organizer
      電子情報通信学会2022年総合大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 人の心を動かす音楽の力の再構成2022

    • Author(s)
      木村真実・野村亮太
    • Organizer
      情報処理学会第84回大会
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      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Levenshtein距離を用いた日本語フリースタイルラップにおける韻の同定2022

    • Author(s)
      野村亮太・関根和生
    • Organizer
      情報処理学会第84回大会
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      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] アトラクタの 2 点間距離分布を用いた再構成パラメータ推定2021

    • Author(s)
      澤田 和弥
    • Organizer
      2021年電子情報通信学会NOLTAソサイエティ大会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Analysis of the influence of contact order on information diffusion by surrogate temp_oral network2021

    • Author(s)
      Luyan Xu,Kazuya Sawada,Yutaka Shimada,Tohru Ikeguchi
    • Organizer
      The 2021 Nonlinear Science Workshop
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Relationship between similarities of inter-point distance distributions on attractors and reconstructi_on parameters2021

    • Author(s)
      Kazuya Sawada,Yutaka Shimada,Tohru Ikeguchi
    • Organizer
      The 2021 Nonlinear Science Workshop
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Estimation of degrees of vertices in a network structure inference problem with unobservable vertices2021

    • Author(s)
      Yuuki Sakakibara,Yutaka Shimada
    • Organizer
      The 2021 Nonlinear Science Workshop
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 状態空間再構成の適切なパラメータ推定の検討2021

    • Author(s)
      澤田 和弥,島田 裕,池口 徹
    • Organizer
      電子情報通信学会 技術研究報告
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Analysis on the relationship between tissue-specific gene expression and subgraphs in gene regulatory networks2021

    • Author(s)
      Cham Haga; Yutaka Shimada
    • Organizer
      The 2021 Nonlinear Science Workshop
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 表現研究におけるシステム論的な分析単位―再構成された共通入力を用いて―2021

    • Author(s)
      野村亮太
    • Organizer
      日本認知科学会第38回
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Invited

URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2024-12-25  

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