2019 Fiscal Year Research-status Report
Development of a visualization system for concentration and activity by biological information for AL support
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18K02883
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| Research Institution | Sendai National College of Technology |
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Principal Investigator |
矢島 邦昭 仙台高等専門学校, 総合工学科, 教授 (90259804)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐藤 淳 鶴岡工業高等専門学校, その他部局等, 教授 (10235351)
武市 義弘 鶴岡工業高等専門学校, その他部局等, 准教授 (50342457)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 生体信号計測 / 脳波計測 / GSR計測 / 眼球運動計測 / 集中度分析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
生体情報を計測するためのシステムの複数台の開発を進めた。計測する生体情報として、脳波、GSR、瞬きの回数、頭部位置として、それぞれをMaindWave,GSRセンサ、JINS MEMEとした。脳波、頭部位置はBlutoothの無線接続とし、被験者になるべくストレスをかけない計測環境を実現することができた。GSRセンサは計測データを直接無線接続による転送ができないため、組み込みマイコンであるRaspberry Piに接続し、計測したGSRセンサのデータをRaspberry Piにストアする方式とした。
JINS MEMEはiOS、GSRはRaspberry Pi、MaindWaveはWindowsと計測端末が複数にまたがることから、Raspberry Piの環境に集約するようシステムの改善を始めた。しかしながら、BrainWave、JINS MEMの開発環境をRaspberry Piの環境に移行することが困難であることから、比較的開発環境が整っているWindows環境に移行した。
また、使用するセンサを変更することで、Windows環境に計測システムを統一することの可能性が見えたことから、現在も計測環境を新しい計測センサシステムへの移行を進めている。
生体情報を単に計測するのではなく、学生の学習環境をシーン設定することで、ストレスの度合いを制御する方針とした。これにより、異なるシーンでの集中度を計測することが可能となる。それぞれの生体情報の変化から、集中度の種類を分類することが可能となり、学生の集中度に合わせた授業スタイルの変更が可能となる。現状、システムの再開発と計測システムの複数化によるシーン別の生体情報の計測を行い、集中度の種類の分析を進める。また、受講時の学生のエモーションも大きく影響することから、実験前後の学生へのアンケート収集、学生自身による時系列に対応した集中度の自己申告（主観的評価）との照らし合わせを考慮した分析を開始する。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
生体信号計測システムを複数台開発し、同じシーンでの複数学生によるデータ計測からのデータ分析（模擬授業、実験での実際のシーンを想定した計測実験）を想定していたが、データストアのための端末管理が困難なことから、計測システムのリビルトを開始した。
そのため、計測実験の回数を増加し、計測データの母数を増加させる予定であったが、新しい生体情報システムの開発（開発環境【OSの選定】、使用センサの再検討）が必要になった。
現状、新システムのリビルドの途中であり、計測実験が不十分な状態であると考える。
計測データが少ない中でも、得られた知見をまとめ、論文投稿、国際会議等での発表お行い、実験に必要なシステムの改良、分析に関する情報収集を行い、客観性を担保しつつ、実際の学生の集中度の分析システムの開発に励んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
新しいセンサ、新しい生体情報計測システムの開発を年度中期までに行い、後半からは計測実験を開始する予定である。その際には、学生の受講前の感情調査や受講中の学生の様子をとらえるためのビデオ撮影を行い、事後の分析の材料に加える予定である。計測実験終了後には、学生の主観的な情報をアンケート形式で収集し、生体情報から得られた客観性による集中度との差異について検討する。
前半には、計測実験をスムーズに行えるように無線接続によるセンサシステムの利用と集中管理型によるデータストアシステムの開発を進める。被験者へのストレスを減らし、安定した生体情報計測することが可能なシステムの開発を行う。
後半には、開発したシステムを用いた計測実験を進め、タスク管理による集中度の変化の分析、自由タスクによる判別システムと被験者の主観評価による集中度の差異についての調査を進める。
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| Causes of Carryover |
発表を予定していた学会がCOVID-19の影響を受けて中止になったため
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Research Products
(6 results)
