2015 Fiscal Year Research-status Report
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15K01072
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| Research Institution | The University of Tokushima |
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Principal Investigator |
松浦 健二 徳島大学, 情報センター, 教授 (10363136)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
Karungaru Stephe 徳島大学, ソシオテクノサイエンス研究部, 講師 (70380110)
後藤田 中 香川大学, 総合情報センター, 助教 (40633095)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | メディアの活用 / 身体スキル開発支援 / 縄跳び運動学習 / フラフープ運動学習 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，連続運動を対象としているが，中でも移動を伴わないフラフープ運動や縄跳び運動を運動スキルとして取り上げ，そのモニタリング・分析および学習支援を行なっている．平成27年度は，まず連続運動のセグメント化およびセグメント化した単位運動の取得技術を開発した．セグメント化せずに支援するアプローチも試行しているが，こちらについては，数値データとして評価することが困難であり，継続実施していくこととする．
フラフープ運動の学習に際しては，フラフープに加振する腰部運動の周期および運動の幅・タイミングに関する微調整が要点として挙げられる．そこで，単位運動を切り出すためのモニタリングしたデータに対するセグメント化を実施し，学習者の内部モデル同定からの習熟を支援するアプローチとして，取得データのリアルタイム判定から次の加振タイミングを計算する手法を開発し，国際会議（ICKM）にて発表した．
一方で，縄跳び運動の学習としては，二重跳びスキルの詳細な分析を行う処理技術を設計した．本研究では，一重跳びと二重跳びの間にある差を，映像による二次元の運動軌跡から解析し，非同期的ではあるが，フィードバックを与える手法をシステム実装した．二重跳びが不得手な学習者に対して，縄を持たない段階での学習過程を３ステージ，縄を持った総合的なステージと合わせて４ステージで計画し，本研究で開発したシステムを適用した．この手法については，国際会議（KES）にて発表した．
このような二つの反復運動（連続運動からセグメント化を実施して，一定の同様な運動の繰り返し）に関する習熟化の抽象化はまだ継続的に検討を進める必要があるが，個々の運動に関しては，熟達化に関する学習戦略を初期検討して実装を進めている．これらについては，国内の学会等でも発表を実施した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究開始時のキックオフミーティングを実施し，代表者・分担者・協力者相互に，年度計画を確認して取り組んでいる．当初の計画通り，内容面では進んでいるが，国際会議発表に止まっており，論文化できていない．その意味では進捗としてやや遅れているものと認識している．主たる原因は，当初予想してた被験者よりも，本研究の対象として認められる被験者がかなり限定的になってしまったため，比較的少数の被験者ということであった．例えば，縄跳び支援においては，一重跳びができても二重跳びが困難な成人（経験はあるが一定期間以上未経験）というような要件が必要となったため，該当者が実際には少数となってしまった．
一方で，研究課題のサブ課題に対しては，検討・設計および実装に関しては，概ね問題なく進んでいる．特に，モーションキャプチャからの取得データやビデオ映像からの動画像データの解析技術開発および，各運動を習熟化していくための要素技能の特定については，一定の研究進捗が認められる．フラフープに関しては，ある時刻における次の加振タイミングを重み付き移動平均によって算出していたが，その問題点を検討し，新しい手法を導入した．また，加振する幅についても検討を行い，フラフープの継続的運動に繋がらない被験者に対しては，自然落下しないフラフープ練習装置を開発し，それによって評価を実施している．また，縄跳び運動に関しては，映像解析だけでも一定の支援技術が開発できているが，この場合リアルタイム処理ができないという点と，視覚的支援に重点が置かれるため，聴覚やリアルタイム支援への展開が課題として挙がっている．
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| Strategy for Future Research Activity |
平成27年度は，単位運動を取り出すアプローチを主に実施してきたが，セグメント化せずに学習支援するアプローチも議論・試行をしている．そこで，次年度以降には，セグメント化をしないアプローチでもシステム設計・実装を進める方向である．セグメント化すれば，一定のデータ単位間での解析や，間欠的なフィードバックが実施しやすくなる．その一方で，これらは非同期的なアプローチとなることから，本来同期的な分析・フィードバック実装が望ましい対象スキルに対してのデメリットとなる．そこで，入力データストリームに対する処理をしながらの予測モデルや，フィードフォワード戦略を設計していくアプローチの検討・設計を実施する．
また，熟達化全体戦略の抽象化に関する検討も並行して進める．個々の具体的な対象運動スキルに関する運動学からの訓練方法は見られるものの，反復運動に関する抽象化されたモデルに関しては，適用範囲の問題が大きく，知見を蓄積していくことが重要である．そこで，本研究で具体的に取り上げているフラフープ運動や縄跳び運動に関する共通的な運動要素を表層的にまず検討し，下層の運動技能に変換してから捉えるようなアプローチを次年度以降に検討し，統合化を検討する．このために，フィードバックから内部的および外部からのフィードフォワード誘発に関する方式検討・習熟過程を検討し，学会発表等を通じて精度を高める方策をとる．なお，初年度からの成果については，積極的にジャーナル投稿するように分担者との連携も高めていく．
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| Causes of Carryover |
当初計画における国際会議への参加費が，想定よりも少し高く，反対に，開発用コンピュータが当初想定よりも高額となった．この相殺を行った残額では，消耗品として見込んでいたセンサの購入ができず，次年度への持ち越しとして計上されることとなった．
なお，センサについては，初年度購入できなかったことから，研究計画の研究項目に関する内容を別の観点から実装し，計画自体には影響はでていない．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
昨今の学会参加費は想定よりも高額となることも多いため，1万4千円ほどであるが，２年目の研究成果発表時の参加費等にて使用する見込みである．
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