2017 Fiscal Year Research-status Report
Construction of the Real-Time Autonomic Nervous Atlas
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17K19885
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
吉澤 誠 東北大学, サイバーサイエンスセンター, 教授 (60166931)
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| Project Period (FY) |
2017-06-30 – 2020-03-31
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| Keywords | 自律神経 / スマートフォン / クラウド / 映像脈波 / 自律神経系疾患 / ストレス評価 / インターネット / 非接触計測 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的はリアルタイムに変化する自律神経世界地図システムを開発することである．すなわち，スマートフォンのビデオカメラから得られる映像脈波情報に基づき，スマートフォンが利用可能な全世界の人々の自律神経系指標を，他のストレスや体調に関係するアンケートとともにオンライン・リアルタイムにクラウド上に収集・解析し，評価結果を各利用者にフィードバックするとともに，世界地図上で匿名化した全員の評価結果を同時に表示・共有するツール(自律神経世界地図)を開発することである．これにより，いわばインスタグラムのように，巨大データ収集とその利用が自動化される．
このような自律神経世界地図は，その時点における世界中の自律神経系疾患や精神的ストレスに悩む人々の分布とその度合いを表すものであり，各地域の環境（時間帯・天候・衛生・経済・治安・災害など）の変化に応じて時々刻々と変動するものと思われる．これは世界規模のリアルタイムのコホート分析ツールでありながら，ごく普通のカメラ付きスマートフォン以外には特別なセンサや検査装置を全く必要としない．
本年度では，上記システムの基盤を構築するために，スマートフォンやPCなどのプラットフォームに依存しないクラウド型映像脈波解析システムのプロトタイプを開発した．これは，Windowsサーバー上で動作するphpスクリプトで実現した．まずユーザーは，インターネットに接続しているパソコンまたはスマートフォンによって，本システムのサイトのトップページにアクセスし，パスワード認証を受けた後，ユーザーのプラットフォーム内に予め保存されている映像ファイルをアップロードする．その後，アップロードされた映像ファイルに対し，サイト内解析エンジンが自動的に動作し，映像脈波解析結果が順次表示されていく．現在，動作の検証と処理の高速化を図っている．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
本研究では，スマートフォンのビデオカメラから得られる映像脈波情報に基づき，スマートフォンが利用可能な全世界の人々の自律神経系指標を，他のストレスや体調に関係するアンケートとともにオンライン・リアルタイムにクラウド上に収集・解析し，評価結果を各利用者にフィードバックするとともに，世界地図上で匿名化した全員の評価結果を同時に表示・共有するツールを開発することを目的としている．
これを実現するためには2つの方法があり，一つの方法は，ユーザーが持つスマートフォン上に専用のアプリをインストールし，そのアプリによってクラウドサーバーにアクセスする方法である．もう一つは，クラウド上にアップロードサイトを構築し，ユーザーは自分のプラットフォームから映像ファイルをアップロードし，クラウド側で解析する方法である．本研究では後者の方法を採用することにより，ユーザーのプラットフォームに専用のアプリをインストールすることなく解析サービスが受けられるようになる．さらに，使用するプラットフォームはスマートフォンでもPCでもよく，プラットフォームの種類に依存しない．
本年度は，このような機能を有するプラットフォームをWindowsサーバー上に構築することが完了し，その動作を確認するところまで進展したため，予想以上の研究の進展が見られた．
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度では，スマートフォンやPCなどのプラットフォームに依存しないクラウド型映像脈波解析システムのプロトタイプを開発した．今後は数多くのユーザーが映像ファイルをアップロードするとともに，ユーザーのストレス状態をアンケート形式で簡単に入力できるような部分をクラウドのプラットフォーム内に構築し，映像脈波情報とストレス情報の相関解析が可能となるようにすべきである．また，ユーザーが進んでアップロードし，継続的にサイトを利用したくなるような仕組みを作る必要がある．さらに，解析結果をできるだけわかりやすくユーザーに提供すためのインタフェースを開発するとともに，本サイトの動作の検証と処理の高速化を図る必要がある．
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| Causes of Carryover |
当初の計画では，ユーザーのプラットフォームから映像ファイルをアップロードするためのクラウドサーバーを購入する予定であった．しかし，このシステムをWindowsサーバー上で構築するには，仮想サーバーとして普通のパソコンを使用し，クラウドサーバー上でも同様に動作するようなphpスクリプトを開発することで，実際のクラウドサーバーを購入しなくても，動作の検証や機能の確認が可能となった．したがって，実運用に至る前の開発段階の物品費に余剰が生じたことが，次年度使用額が生じた理由である．
翌年度分として請求した助成金と合わせた使用計画については次のとおりである．
まず，前年度に構築した仮想サーバーにおけるシステムの動作検証を行った後，実際にクラウドサーバー用計算機を購入することにより，ユーザーのプラットフォームから映像ファイルをアップロードできる環境を構築する．次に，映像ファイルだけではなく，ユーザーの健康状態を反映するアンケート収集システムを同じサーバー上に構築する費用，および，統計的な解析を行うことにより，映像脈波と健康状態との関連性を導き出すためのプログラム構築を行うための費用として使用する．さらに，自律神経系疾患との関連を明らかにするため，人間ドック来所者に対する実験を行うための経費として使用する．
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Research Products
(7 results)
