2015 Fiscal Year Research-status Report
映像への情報ハイディング技術に基づく効果的なＭＯＯＣｓ利用能動学習システムの開発
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15K01109
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| Research Institution | Tokyo National College of Technology |
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Principal Investigator |
小嶋 徹也 東京工業高等専門学校, その他部局等, 教授 (20293136)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
土居 信数 東京工業高等専門学校, その他部局等, 教授 (80547836)
田中 晶 東京工業高等専門学校, その他部局等, 教授 (20578132)
市川 裕子 東京工業高等専門学校, その他部局等, 教授 (10290719)
松元 隆博 山口大学, 理工学研究科, 准教授 (10304495)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 教材システム / 電子透かし / スペクトル拡散系列 / MOOCs / 能動学習 / 画像特徴量 / 攻撃耐性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
従来まで研究してきたスペクトル拡散系列の相関特性を利用した電子透かし方式をビデオ映像に応用する方式について検討した。具体的には，ビデオ映像から特定のフレームを抽出し，これに画像電子透かしに類似した方式で情報を埋め込む方法を提案し，特性検証の結果，大きな問題なく動作することを確認した。さらに，情報抽出時に抽出すべきフレームが正しく抽出されない，いわゆるフレーム同期ずれの問題が発生することを指摘し，画像特徴量などを利用することでこれを回避する方法についても提案し，有効であることを確認した。
また，悪意ある攻撃がステゴ動画データに加えられた場合にも正しく情報抽出が行なわれるかどうか，いわゆる攻撃耐性に関する検討も行なった。これについては，画像特徴量などを導入した効果で特定の攻撃については効果は認められたものの，完全に情報の抽出が行なわれない例などもあり，今後に課題が残された。
マーカを自動的に埋め込む機能とすべてのマーカを抽出しなければ学習のエビデンスとはならない機能を付与することについては，今年度の研究成果でも十分対応可能であることが判明した。また，オンライン教材として公開する際に，独自で開発した動画ビューワにすべての機能を盛り込むのではなく，Blackboard など既存のe-ラーニングプラットフォームを利用することも検討することとし，教材システムの全体像については2年目に検討を行うこととした。
モデル授業としては研究代表者が担当する「情報理論」の授業を使用することとした。ただし，今年度中にビデオ教材を準備することができなかったため，2年目にビデオコンテンツの準備を行なうこととした。また，授業アンケートなどを利用して効果を検証することについても，2年目以降の課題とした。
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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
動画への電子透かし埋め込み方式については，ほぼ予定通りに検証することができた。また，攻撃耐性など，当初予定していなかった事項についても検証することができたのは大きな前進であった。一方，教材システムそのものの開発については，開発計画を立てるのみに留まったが，当初の研究計画でもオンライン教材システムの開発そのものは2年目の計画に含まれていたため，大きな遅れが生じているわけではない。
当初の計画より遅れているのは，能動学習のための予習用教材を準備することであるが，3分程度のビデオコンテンツをスライド形式あるいは実写形式で数件準備する作業であるため，2年目に持ち越しても研究計画を大きく遅らせる要因にはならないものと考える。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は，当初の研究計画に基づき，動画コンテンツへのマーカ埋込方式を改良し，本システムで使用する方式を決定するとともに，既存のプラットフォームなどを利用したオンライン教材作成を進める。さらに，1年目で作成できなかったモデル授業におけるビデオコンテンツを作成し，これにマーカを埋め込んだステゴ映像コンテンツも作成する。モデル授業においては，本システムを利用した場合としない場合で学習効果にどの程度の違いが出るかなどを，授業前と授業後のアンケート調査などにより検証する。
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| Causes of Carryover |
今年度は研究成果報告の件数が少なく，研究発表のための旅費が予算よりも抑えられた。特に，研究分担者である松元（山口大学）は，本研究課題に関連する成果発表等で旅費を使用する必要が生じなかったため，全額を次年度に繰り越すこととなった。これも含め，次年度は国際会議等を含めて，学外での成果発表の機会が増えることを想定し，研究費を繰り越すこととした。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
主に研究成果の発表，および研究打合せのための旅費に充てることを想定している。
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