A Comprehensive Fundamental Study of Basic Factor Extraction for the Construction of an Ambient Learning-Assisting System

• Project/Area Number: 25540165
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Learning support system
• Research Institution: Waseda University
• Principal Investigator: Matsui Tatsunori 早稲田大学, 人間科学学術院, 教授 (20247232)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2015)
• Budget Amount: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000); Fiscal Year 2015: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2014: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2013: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
• Keywords: 学習に対する満足度 / 知識獲得 / Amenity of Learning / 教師と学習者のインタラクション / 教授戦略 / オントロジー / 学習者の心的状態の推定 / 生体情報 / アンビエント学習支援システム / インタラクション・パターン / 学習時の心的状態 / 内省報告

Outline of Final Research Achievements

This study is a fundamental study which aims to construct a (ambient) learning-assisting system that can provide learners with Amenity of Learning (AOL). We define AOL as a framework for the comprehensive understanding of "learners' learning outcomes derived from knowledge acquisition and learners' satisfaction of learning". Our main achievements are the following: 1) Development a computer system which can recognize learners' mental states using learners' physiological information; 2) Organization into a unified temporal structure the procedures of extracting teachers' and learners' interaction triggers and the procedures of providing AOL; 3) Systemization part of our study results into an ontology which depicts the relationships between learners' physiological information and mental states in learning. Although more explorations are needed for further systemizing and generalizing the study results introduced above, we think that we have generally achieved the objective of our study.

Research Products

• [Journal Article] Structural Characteristic of “Pause of Time Interval” for Punctuation Marks is Put for Information of Sentence Structure by Transliteration-Person (2016)
  • Author(s): 高松美也子, 田和辻可昌, 松居辰則
  • Journal Title: Transactions of Japan Society of Kansei Engineering Volume: 15 Issue: 1 Pages: 85-95
  • DOI: 10.5057/jjske.TJSKE-D-15-00035
  • NAID: 130005128775
  • ISSN: 1884-0833, 1884-5258
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Qualitative Description Representing Brain Functional Connection for Human Emotional States toward Human-like Agents (2015)
  • Author(s): 田和辻可昌, 村松慶一, 松居辰則
  • Journal Title: Transactions of the Japanese Society for Artificial Intelligence Volume: 30 Issue: 5 Pages: 626-638
  • DOI: 10.1527/tjsai.30_626
  • NAID: 130005095334
  • ISSN: 1346-0714, 1346-8030
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] 音訳意図が反映される「間（ま）」の特徴の定量化の試み (2015)
  • Author(s): 高松美也子, 村松慶一, 松居辰則
  • Journal Title: 日本感性工学会論文誌 Volume: 14-1 Pages: 181-190
  • NAID: 130004957883
  • Peer Reviewed / Open Access
• [Journal Article] Ontology of Psychological Attributes on Color Emotions (2015)
  • Author(s): 村松慶一, 戸川達男, 小島 一晃, 松居辰則
  • Journal Title: Transactions of the Japanese Society for Artificial Intelligence Volume: 30 Issue: 1 Pages: 47-60
  • DOI: 10.1527/tjsai.30.47
  • NAID: 130004927371
  • ISSN: 1346-0714, 1346-8030
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] 通様相性に基づいた五感の心理的属性に関するオントロジー記述 (2015)
  • Author(s): 村松慶一, 田原紫, 松居辰則
  • Journal Title: 日本感性工学会学会誌 Volume: 14-1 Pages: 163-172
  • NAID: 130004957885
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 多肢選択問題の回答における視線の選択肢走査の実験的検討 (2014)
  • Author(s): 小島一晃, 村松慶一, 松居辰則
  • Journal Title: 教育システム情報学会誌 Volume: 31-2 Pages: 197-202
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Structural Equation Modeling for Relationships between Color Attributes and Dimensions of Emotional State (2013)
  • Author(s): Keiichi MURAMATSU, Tatsuo TOGAWA, Kazuaki KOJIMA, Tatsunori MATSU
  • Journal Title: International Journal of Affective Engineering Volume: 12-2 Pages: 251-257
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 表情の動きに関する内部モデルを用いた人型エージェントの表情表出に対する異常検知メカニズムの定式化 (2016)
  • Author(s): 田和辻可昌，松居辰則
  • Organizer: 第11回日本感性工学会春季大会
  • Place of Presentation: 兵庫県神戸市（神戸国際会議場）
  • Year and Date: 2016-03-26
• [Presentation] 大脳小脳連関に着目した人型エージェントの表情動作に対する異常検知過程を説明する定性的計算モデルの提案 (2016)
  • Author(s): 田和辻可昌, 松居辰則
  • Organizer: 人工知能学会第76回先進的学習科学と工学研究会
  • Place of Presentation: 兵庫県神戸市（カンポの宿 有馬）
  • Year and Date: 2016-03-06
• [Presentation] 人型エージェントによる不気味な笑顔表出に対する小脳の内部モデルを用いた異常検知メカニズムの記述の試み (2015)
  • Author(s): 田和辻可昌, 近藤佑亮, 松居辰則
  • Organizer: 人工知能学会第1回汎用人工知能研究会
  • Place of Presentation: 東京都中央区（ドワンゴ）
  • Year and Date: 2015-12-16
• [Presentation] 訳者が文章構造を表現するために挿入する句読点の「間（ま）」の構造的特徴 (2015)
  • Author(s): 高松美也子, 田和辻可昌, 松居辰則
  • Organizer: 第17回日本感性工学会大会
  • Place of Presentation: 東京都渋谷区（文化学園大学）
  • Year and Date: 2015-09-01
• [Presentation] 学習時における学習者の生体情報と心的状態の関係の形式化の試み (2015)
  • Author(s): 竹花和真, 田和辻可昌, 村松慶一
  • Organizer: 人工知能学会第74回先進的学習科学と工学研究会
  • Place of Presentation: 長野県長野市（信州大学工学部）
  • Year and Date: 2015-07-18
• [Presentation] 生理指標に着目した擬人化エージェントの顔画像提示時間の違いが情動反応に与える影響 (2015)
  • Author(s): 田和辻可昌, 村松慶一, 松居辰則
  • Organizer: 第29回人工知能学会全国大会
  • Place of Presentation: 北海道函館市（はこだて未来大学）
  • Year and Date: 2015-05-30
• [Presentation] 学習時の多様な情報の統合分析による関連性抽出に関する実験的検討 (2015)
  • Author(s): 松居辰則, 竹花和真
  • Organizer: 第29回人工知能学会全国大会
  • Place of Presentation: 北海道函館市（はこだて未来大学）
  • Year and Date: 2015-05-30
• [Presentation] 学習に関わる多面的情報の統合的分析手法の検討 (2015)
  • Author(s): 竹花和真, 田和辻可昌, 松居辰則
  • Organizer: 人工知能学会第73回先進的学習科学と工学研究会
  • Place of Presentation: 愛知県新城市
  • Year and Date: 2015-03-05 – 2015-03-06
• [Presentation] Ontological Descriptions of Statistical Models for Sharing Knowledge of Academic Emotions (2014)
  • Author(s): Keiichi MURAMATSU, Tatsunori MATSUI
  • Organizer: The 22th International Conference on Computers in Education (ICCE2014)
  • Place of Presentation: 奈良県奈良市
  • Year and Date: 2014-11-30 – 2014-12-04
• [Presentation] 通様相性に基づいた五感の心理的属性に関するオントロジー記述 (2014)
  • Author(s): 村松慶一, 田原紫, 齋藤美穂, 松居辰則
  • Organizer: 第16回日本感性工学会大会
  • Place of Presentation: 東京都文京区
  • Year and Date: 2014-09-04 – 2014-09-06
• [Presentation] How Should Examples be Learned in a Production Task? An Experimental Investigation in Mathematical Problem Posing (2014)
  • Author(s): Kazuaki KOJIMA, Kazuhisa MIWA, Tatsunori MATSUI
  • Organizer: The 36th Annual Meeting of the Cognitive Science Society
  • Place of Presentation: Quebec, Canada
  • Year and Date: 2014-07-23 – 2014-07-26
• [Presentation] 学習者の作問エラー診断のための実験的検討 (2014)
  • Author(s): 小島一晃, 三輪和久, 松居辰則
  • Organizer: 人工知能学会第71回先進的学習科学と工学研究会
  • Place of Presentation: 宮城県仙台市
  • Year and Date: 2014-07-19
• [Presentation] 学習行為に関わる感情の構造的理解に向けた評定尺度の体系化の試み (2014)
  • Author(s): 村松慶一, 松居辰則
  • Organizer: 人工知能学科第71回先進的学習科学と工学研究会
  • Place of Presentation: 宮城県仙台市
  • Year and Date: 2014-07-19
• [Presentation] A Study on Exploration of Relationships between Behaviors and Mental States of Learners for Value Co-creative Education and Learning Environment (2014)
  • Author(s): Tatsunori MATSUI, Yuki HORIGUCHI, Kazuaki KOJIMA, Takako AKAKURA
  • Organizer: HCI Internationa(HCII2014)
  • Place of Presentation: Heraklion, Crete, Greece
  • Year and Date: 2014-06-22 – 2014-06-27
• [Presentation] Structural Comparison of Impression about a Character-Agent Derived from User Empathy (2014)
  • Author(s): Keiichi MURAMATSU, Tatsunori MATSUI
  • Organizer: the International Conference on Kansei Engineering and Emotion Research(KEER2014)
  • Place of Presentation: Linköping, Sweden
  • Year and Date: 2014-06-11 – 2014-06-13
• [Presentation] 習行為に関わる感情構造の統一的記述に向けたオントロジー記述の試み (2014)
  • Author(s): 村松慶一, 小島一晃, 松居辰則
  • Organizer: 第28回人工知能学会全国大会
  • Place of Presentation: 愛媛県松山市
  • Year and Date: 2014-05-12 – 2014-05-15
• [Presentation] Academic Emotionsの概念に基づいた学習者の心的状態に関するオントロジー記述の試み (2013)
  • Author(s): 村松慶一, 松居辰則
  • Organizer: 第15回日本感性工学会大会
  • Place of Presentation: 東京女子大学（東京）
• [Presentation] 汎用デバイスからのリソースを用いた多肢選択問題解答時の確信の推定手法の検討 (2013)
  • Author(s): 小島一晃, 村松慶一, 松居辰則
  • Organizer: 人工知能学会 第27回全国大会
  • Place of Presentation: 富山国際会議場他（富山）
• [Presentation] 学習者の心的状態に関する知識記述と管理に向けたAcademic Emotionの概念整理 (2013)
  • Author(s): 村松慶一, 小島一晃, 松居辰則
  • Organizer: 自脳知能学会 第27回全国大会
  • Place of Presentation: 富山国際会議場他（富山）
• [Presentation] Ontological Organization of Academic Emotions toward Knowledge Description and Management about Learners Mental States (2013)
  • Author(s): Keiichi MURAMATSU, Kazuaki KOJIMA, Tatsunori MATSUI
  • Organizer: The 21st International Conference on Computers in Education (ICCE2013)
  • Place of Presentation: Bali, Indonesia