学習時の生体反応データ計測による知的活動と生理的・心理的変動の関連に関する研究

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 13680245
• Research Institution: Nagoya City University
• Principal Investigator: 磯本 征雄 名古屋市立大学, 大学院・システム自然科学研究科, 教授 (10029994)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 宮原 一弘 名古屋市立大学, 大学院・システム自然科学研究科, 助手 (90315903)
• Keywords: 生体情報計測 / 心電図 / 発汗 / データ解析 / 生理的変動 / 心理的変動 / 学習状態 / 知的変動

Research Abstract

電気信号として計測される心電図・脈派・発汗・筋電図などの生体情報データは、身体的・生理的な事柄だけでなく、心理的・精神的事柄をも反映している。本研究では、知的活動である学習行動に注目して、心電図と発汗の生体反応データを計測し、その解析から学習者の生理的・心理的・精神的変動を手法を解明する。この成果によって、インターネットなどを介したCAIによる個別学習や遠隔学習支援に対して、学習者の心理的・精神的状況を教授者側で把握する有力な手段を与えることが可能になる。
学習時の緊張と緩和に関する情報は、学習振興状況の管理にとって非常に重要である。たとえば「緊張しているにも拘われず成績がよくない」場合、「成績が悪いにも拘わらず緊張感もない」場合、「成績はよく緊張感はない」場合、など様々な状態に対して、成績のみからでは出来ないきめ細かい学習指導が可能になる。平成14年度では、学習の障害にならない手首にセンサー取り付ける四肢誘導型計測法を用い、センサー取り付け位置やセンサーの感度調整で、ノイズの除去や特徴量の効果的抽出を容易にした。データ解析によって交感神経と副交感神経の活性度を算出し、被験者の緊張と緩和を推察する手法を開発し、ゲームに挑戦している被験者の緊張と緩和の状況判別に成功した。

Research Products

• [Publications] 伊藤拓也, 磯本征雄, 他: "学習時の生体反応データ計測による知的活動と生理的・心理的変動の関連"電子情報通信学会・研究技術報告. ET2000-123. 75-82 (2000)
• [Publications] 磯本征雄: "創造性教育成を目指した科学教育教材"日本教育工学学会 第17回全国大会. 31-32 (2001)
• [Publications] 伊藤拓也, 磯本征雄: "体表面電位測定による精神的活動状況の観察方法について"日本教育工学会 第17回全国大会. 643-644 (2001)
• [Publications] 木田秀伸, 磯本征雄: "体表面電位の計測と解析による精神的変化の推察"電子情報通信学会・技術研究報告. ET2002-95〜119. 25-30 (2003)