2018 Fiscal Year Research-status Report
サッカーにおける行動計画と戦術指示の計算モデル化とシミュレーション評価
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17K01746
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| Research Institution | Fukuoka University |
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Principal Investigator |
秋山 英久 福岡大学, 工学部, 助教 (20533201)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中島 智晴 大阪府立大学, 人間社会システム科学研究科, 教授 (20326276)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | サッカー / シミュレーション / 行動計画モデル / 戦術指示モデル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、移動行動選択モデルの検討、連鎖的行動列生成モデルに対する評価関数学習モデルの改良、人間による試合観察時の注目情報の収集と分析を行うシステムのプロトタイプ開発およびデータ収集実験を進めた。
これまではボールを蹴るキック行動のプランニングのみを扱っていた。これに対して、他の選手のキック行動プランニングの内容を推測することで，移動行動の改善を試みた。実験の結果，キック行動のプランニングが実現される割合が向上することを確認した。
評価関数学習モデルの改良として、まず、ランキング学習を用いたアプローチの有効性を確認する実験を進めた。具体的には、人間の観察と主観に基づいた選択を反映しやすい訓練データのモデルを考案し、この入力を容易にするインタフェース開発を行った。実験によって、人間の教示者による作業手順を減らしつつ、評価関数の学習効率を維持できることを確認した。また、ニューラルネットワークを用いた評価関数の学習手法を検討した。ボールを敵陣ペナルティエリアに入れるまで保持し続けることが出来た一連の行動を成功エピソードとし、過去の試合ログから該当する行動列を抽出することで訓練データとした。実験の結果、トップレベルのチームを模倣するレベルには至らないものの、サンプルチームと同等程度の性能を確認した。
人間による試合観察時の注目情報の収集と分析を行うシステムのプロトタイプとして、人間が画面上で注目する位置を計測できるアイトラッカーデバイスを用いたシステム開発を行った。これをもちいて，試合の特定場面を観察した際の注目情報を収集する被験者実験を行った．また，昨年に引き続き、戦術指示インタフェースのプロトタイプとしてVRヘッドマウントディスプレイを用いた没入型のビューワ開発を進めた。シミュレーションの試合中に被験者の首の向きをオンラインで収集することが可能になった。
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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
行動計画モデルの改良に関して、移動行動選択モデルの検討、評価関数を学習するモデルの改良に関する研究を行った。
移動行動選択モデルは、プランニングが実現する割合に関しては改善が確認されているものの、チーム性能に直接的な影響が確認できておらず、より大規模かつ詳細な分析が必要である。評価関数の学習については、ランキング学習、ニューラルネットワークのいずれも一定の性能を獲得できることを確認している。これらを用いることで、戦術指示インタフェースで作成した訓練データを用いた学習が機能する見込みである。
戦術指示モデルの設計とインタフェース開発の一環として、VRヘッドマウントディスプレイを用いた没入型ビューワを開発している。現時点では、シミュレーションを実行中に特定選手の視界をVR上で表示し、人間がシミュレーションサッカーの空間へ没入しつつ、人間の首振り行動のロギングが可能となっている。タッチパネルを用いたインタフェース開発は遅れており、通常のGUIプログラム開発を継続している。視線トラッカーを用いた注目情報収集システムはプロトタイプを開発し、データ収集実験を行った。現時点では，戦術指示インタフェースと注目情報収集システムが連動していないため，これらの統合が必要である。
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| Strategy for Future Research Activity |
戦術指示モデルの設計とインタフェース開発を引き続き進め、完成度を高めていく。具体的には、VRヘッドマウントディスプレイを用いた没入型ビューワを拡張し、戦術指示入力インタフェースとしての機能を充実
させていく。また、当初計画していた戦術指示インタフェースの開発を並行して進める。視線トラッカーとの併用のため、まずはPC上でのGUIアプリケーションとしての開発を優先する。その後、Androidデバイスへ
の移植を進める。行動計画モデル、戦術指示インタフェース、注目情報収集システムを統合し、データ収集と分析を行う。
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| Causes of Carryover |
次年度に遠方の海外出張が予定されるため、次年度の海外出張経費の見積額が確定するまで物品・人件費を控えた。これ以外は当初予定から大きな変更は無い。
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| Remarks |
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