2017 Fiscal Year Annual Research Report
携帯端末を用いた実世界協調センシングによる創造的学習支援環境の構築と評価
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16H03070
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
杉本 雅則 北海道大学, 情報科学研究科, 教授 (90280560)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
稲垣 成哲 神戸大学, 人間発達環境学研究科, 教授 (70176387)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | モバイル協調学習支援 / 携帯端末 / 実世界センシング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
申請者がこれまでの科研費研究で蓄積した知見やアイデアを発展させ、最先端の情報通信技術により可能となる先進的な学習支援環境を構築する。広く普及した携帯端末を入力デバイスとし、各学習者の協調的な実世界センシングにより学習素材を収集、統合できるプラットフォームと学校教育現場等での学習支援アプリケーションを構築する。平成29年度は以下の計画で研究を進めた。
・学習支援環境実現のための基盤技術の開発：複数のスマートフォンを連携させることによる実世界3次元センシングは技術的には世界でもまだ実現されていない挑戦的な研究課題である。今年度は昨年度に引き続き、照明を用いたスマートフォンの高精度時刻同期、および音響信号を用いたスマートフォンの3次元高精度位置認識の技術の改良を進めた。次に、各スマートフォンから得られる映像情報を用いた3次元再構築とモーションキャプチャシステムの実装を進めた。さらにその発展形として、複数スマートフォンによる疑似高速カメラを構築した。これらの要素技術の性能評価において必要となるリファレンスシステムとして、高機能モーションキャプチャシステムを導入し、比較実験の準備を現在進めている。また、各要素技術の研究において得られた成果を、国内外の複数の会議で行った。
・学校現場での評価実験：提案システムの評価実験を小学校や博物館で行うに際しての課題や学習コンテンツの設計に関する検討を進めた。具体的には、時間的、空間的制約の多い場所での実験機材の設置やカリキュラムとの整合性等について、実地調査等を通しての問題点の洗い出しと対応策について検討した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
携帯端末（スマートフォン）搭載カメラは、フレームレート、シャッタータイミング、デッドタイム（露光がない時間）、シャッタースピードの制御が非常に難しい。具体的には、これらのパラメータは、撮影環境に応じて自動制御されており、ユーザによる設定ができない場合がある。したがって、理論的には実現可能な方法が、実装上困難となる場合が生じている。本研究では、高精度の時刻同期技術が必須となるため、上記の問題の回避にやや時間を要しているがそれ以外は順調に進んでおり、当初の計画に沿って進める予定である。
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| Strategy for Future Research Activity |
最終年度に向けて、提案システムを用いた評価実験を行う必要がある。よって、携帯端末の制御が想定よりも困難である点を踏まえ、技術的な問題については一旦見切りを付けて、教育現場での評価を優先させるなどの対応も検討する。一方、要素技術としては大変新規性の高い内容であるため、研究を継続することで革新的な成果を得る可能性もある。進捗状況に応じて、当初計画をできる限り達成できるよう研究を推進する。
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