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2019 Fiscal Year Annual Research Report

Method for Watching System Development by Integrating Non-Restrictive Sensors

Research Project

Project/Area Number 17H01823
Research InstitutionThe University of Electro-Communications

Principal Investigator

沼尾 雅之  電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (90508821)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 森本 康彦  広島大学, 工学研究科, 教授 (00363010)
高玉 圭樹  電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (20345367)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Keywords見守りシステム / 異常検知 / 行動認識 / センサネット / IoT / 高齢者介護
Outline of Annual Research Achievements

最終年度である本年度の課題は,リアルタイム認識を可能にする全体統合と,見守りシステムの実証実験による評価である.まず,これまで3つの組織で開発したシステムを統合して,リアルタイムで居住者の異常状態を検知するシステムを構成した.検出可能な異常としては,転倒,無動作,倒れ込み,無呼吸症候群などを対象とした.数値目標としては,一般家庭または小規模施設などを想定した10人以下の居住者を対象とし,異常検知の精度を90%以上,また,異常が発生してから5分以内に,それを検知・通報するようなリアルタイムシステムを構築した.一方,居住者10人以上の施設に対応できるようなスケーラビリティとパフォーマンスの実現のため,前年度までに開発されたアルゴリズムの並列化とデータのストリーム処理化も行った.
そして実証実験による評価を臨床試験により行った.開発した見守りシステムを,共同研究先の介護老人保険施設とグループハウスの2施設に設置して,2019年10月から3ヶ月間にわたって実証実験を行った.部屋の配置,センサの種類,数,居住者の介護度などが異なる条件の2施設に導入できたことから,システム構築法が多様な条件でも有効であることが示された.リアルタイム認識については,各施設に長期観察対象の被験者を決めて24時間3か月間にわたって連続見守りを行った.この結果を分析することによって,認識率,レスポンスタイム,居住者数に対するスケーラビリティ,運転時間に対するパフォーマンスの低下などを評価した.これによって,実用システムとなるための課題が明らかとなった.
見守りシステムの認識結果については,Web画面で日毎のグラフ表示をするなど,介護スタッフに対しても情報提供できるようにした.これにより,スタッフの負担軽減に役立ててもらうとともに,ユーザビリティについても評価した.

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (30 results)

All 2020 2019 Other

All Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 6 results) Presentation (21 results) (of which Int'l Joint Research: 10 results,  Invited: 1 results) Remarks (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (2 results)

  • [Journal Article] Secure k-skyband computation framework in distributed multi-party databases2020

    • Author(s)
      Qaosar Mahboob、Zaman Asif、Siddique Md. Anisuzzaman、Li Chen、Morimoto Yasuhiko
    • Journal Title

      Information Sciences

      Volume: 515 Pages: 388~403

    • DOI

      10.1016/j.ins.2019.12.027

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Acquiring Classifiers for Bipolarized Reward by XCS in a Continuous Reward Environment2019

    • Author(s)
      TATSUMI Takato、TAKADAMA Keiki
    • Journal Title

      SICE Journal of Control, Measurement, and System Integration

      Volume: 12 Pages: 124~132

    • DOI

      10.9746/jcmsi.12.124

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Privacy-Aware MapReduce Based Multi-Party Secure Skyline Computation2019

    • Author(s)
      Ahmed Saleh、Qaosar Mahboob、Zaman Asif、Siddique Md. Anisuzzaman、Li Chen、Alam Kazi Md. Rokibul、Morimoto Yasuhiko
    • Journal Title

      Information

      Volume: 10 Pages: 207~207

    • DOI

      10.3390/info10060207

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] A Multi-Stage Encryption Technique to Enhance the Secrecy of Image2019

    • Author(s)
      Arindom Mondal, Kazi Md. Rokibul Alam, G. G. Md. Nawaz Ali, Peter Han Joo Chong, Yasuhiko Morimoto
    • Journal Title

      KSII Transactions on Internet and Information Systems

      Volume: 13 Pages: 2698-2717

    • DOI

      10.3837/tiis.2019.05.025

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] MapReduce Algorithm for Variants of Skyline Queries: Skyband and Dominating Queries2019

    • Author(s)
      Siddique Md. Anisuzzaman、Tian Hao、Qaosar Mahboob、Morimoto Yasuhiko
    • Journal Title

      Algorithms

      Volume: 12 Pages: 166~166

    • DOI

      10.3390/a12080166

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] A Framework for Privacy-Preserving Multi-Party Skyline Query Based on Homomorphic Encryption2019

    • Author(s)
      Qaosar Mahboob、Alam Kazi Md. Rokibul、Zaman Asif、Li Chen、Ahmed Saleh、Siddique Md. Anisuzzaman、Morimoto Yasuhiko
    • Journal Title

      IEEE Access

      Volume: 7 Pages: 167481~167496

    • DOI

      10.1109/ACCESS.2019.2954156

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 介護日誌入力支援システムについての検討2020

    • Author(s)
      野亦 優, 沼尾 雅之
    • Organizer
      情報処理学会, 高齢社会デザイン研究会
  • [Presentation] 社会的孤立の測定とケアを目的とした介護施設向け見守りシステムフレームワークの提案2020

    • Author(s)
      永間 慎太郎, 沼尾 雅之
    • Organizer
      情報処理学会, 高齢社会デザイン研究会
  • [Presentation] パッシブRFIDタグを利用したトイレ行動検知システムの提案2020

    • Author(s)
      大嶋 政親, 沼尾 雅之
    • Organizer
      情報処理学会, 高齢社会デザイン研究会
  • [Presentation] ドメイン固有オントロジーを用いたバイタルデータからの要約文の自動生成2020

    • Author(s)
      近藤颯,沼尾雅之
    • Organizer
      人工知能学会SWO研究会
  • [Presentation] Non-contact Sleep Apnea Syndrome Detection Based on What Random Forests Learned2020

    • Author(s)
      Nakari, I., Kitajima, E., Tajima, Y., and Takadama, K.
    • Organizer
      IEEE 2nd Global Conference on Life Sciences and Technologies (LifeTech 2020), pp. 240-244, 2020/3/11
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Measuring Functional Independence of an Aged Person with a Combination of Machine Learning and Logical Reasoning,2019

    • Author(s)
      Nobuyuki Oishisand Masayuki Numao
    • Organizer
      AAAI Spring Symposia, 2019.
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 介護日誌自動生成のための介護分野オントロジー生成技術の研究2019

    • Author(s)
      野亦優, 沼尾雅之
    • Organizer
      情報処理学会マルチメディア・分散・協調とモバイル(DICOMO2019)シンポジウム,8A-4,2019
  • [Presentation] マルチモーダルセンサーを用いて状況を認識するロボットのためのシナリオエンジン2019

    • Author(s)
      永間慎太郎, 大石伸之, 沼尾雅之,
    • Organizer
      情報処理学会マルチメディア・分散・協調とモバイル(DICOMO2019)シンポジウム,7H-3,2019
  • [Presentation] パッシブRFIDタグアレイを用いたDeep Learningによる輪郭画像の復元手法の検討2019

    • Author(s)
      大嶋政親, 沼尾雅之
    • Organizer
      情報処理学会マルチメディア・分散・協調とモバイル(DICOMO2019)シンポジウム,5F-3,2019
  • [Presentation] 時系列データからの要約文の自動生成2019

    • Author(s)
      近藤颯, 沼尾雅之
    • Organizer
      情報処理学会マルチメディア・分散・協調とモバイル(DICOMO2019)シンポジウム,5F-1,2019
  • [Presentation] 機械学習とオントロジー推論を組み合わせた高齢者のFIM採点システムの提案2019

    • Author(s)
      大石伸之,沼尾雅之
    • Organizer
      情報処理学会マルチメディア・分散・協調とモバイル(DICOMO2019)シンポジウム,4C-3,2019
  • [Presentation] Sleep Apnea Syndrome Detection based on Biological Vibration Data from Mattress Sensor2019

    • Author(s)
      Nakari, I., Murata, A., Kitajima, E., Sato, H. and Takadama, K.
    • Organizer
      IEEE Symposium Series on Computational Intelligence (SSCI 2019), pp. 549-555, 2019/12/8 (Xiamen, China)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 不確実性を伴うデータを分類するルール 獲得に向けた正確性によるルール選択メカニズムの設計2019

    • Author(s)
      辰巳嵩豊, 佐藤寛之,高玉 圭樹
    • Organizer
      進化計算学会, 第13回進化計算シンポジウム 2019,pp. 289-296, 2019/12/15
  • [Presentation] 覚醒時における睡眠時無呼吸症候群患 者の生体振動データの時系列分析2019

    • Author(s)
      中理 怡恒,田島 友祐,高玉 圭樹
    • Organizer
      第3回 ヘルスケア・医療情報通信技術 研究会 (MICT),電子情報通信学会,信学技報, MICT2019-32, pp. 33-38
  • [Presentation] XCS-CR for Handling Input, Output, and Reward Noise2019

    • Author(s)
      Tatsumi, T. and Takadama, K.
    • Organizer
      International Workshop on Learning Classifier Systems (IWLCS 2019), in Genetic and Evolutionary Computation Conference (GECCO 2019), pp. 1303-1311, 2019/7/13
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Comparison of Statistical Table- and Non-Statistical Table-based XCS in Noisy Environments2019

    • Author(s)
      Tatsumi, T. and Takadama, K.
    • Organizer
      IEEE Congress on Evolutionary Computation (CEC2019), pp. 1876-1883, 2019/6/12.
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] What Makes It Difficult To Apply AI Into Well-being and Its Solution: An Example of Sleep Apnea Syndrome2019

    • Author(s)
      Takadama, K.
    • Organizer
      AAAI 2019 Spring Symposia, Interpretable AI for Well-Being: Understanding Cognitive Bias and Social Embeddedness, AAAI
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] The Challenges for Interpretable AI for Well-being2019

    • Author(s)
      Kido, T. and Takadama, K.
    • Organizer
      AAAI 2019 Spring Symposia, Interpretable AI for Well-Being: Understanding Cognitive Bias and Social Embeddedness, AAAI
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Multi-factor Based Stock Price Prediction Using Hybrid Neural Networks with Attention Mechanism2019

    • Author(s)
      hen Li, Xu Zhang, Mahboob Qaosar, Saleh Ahmed, Kazi Md. Rokibul Alam, Yasuhiko Morimoto
    • Organizer
      The 5th IEEE International Conference on Cloud and Big Data Computing (CBDCom 2019), Aug. 5, 2019, Fukuoka, Japan.
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Privacy-Aware Set-based Information Analysis2019

    • Author(s)
      Yasuhiko Morimoto
    • Organizer
      The 4th International Conference on Sustainable Information Engineering and Technology (SIET 2019), Sep. 28, 2019
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Privacy-preserving Top-k Dominating Queries in Distributed Multi-party Databases2019

    • Author(s)
      Mahboob Qaosar, Kazi Md. Rokibul Alam, Chen Li, Yasuhiko Morimoto
    • Organizer
      IEEE International Conference on Big Data (IEEE Big Data 2019), Dec. 9, 2019, Los Angeles, USA
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] 見守りプロジェクト

    • URL

      https://nm.cs.uec.ac.jp/research/mimamori-project/

  • [Patent(Industrial Property Rights)] 情報処理装置2020

    • Inventor(s)
      大石 伸之 , 沼尾 雅之
    • Industrial Property Rights Holder
      大石 伸之 , 沼尾 雅之
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2020-050807
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 多様なイベント検出に適したRFIDタグコード法と局所的イベント検出法2019

    • Inventor(s)
      沼尾 雅之 , 森 拓人 , 大嶋 政親
    • Industrial Property Rights Holder
      沼尾 雅之 , 森 拓人 , 大嶋 政親
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      特願2019-212895

URL: 

Published: 2021-01-27  

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