2021 Fiscal Year Research-status Report
Control of mind-wandering while viewing educational videos by adjusting cognitive loads and biofeedback operations
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19K14330
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
長濱 澄 東北大学, 情報科学研究科, 准教授 (50779270)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | マルチメディア / 映像教材 / バイオフィードバック / 脳波 / 人工知能 / ヒューマンインターフェース / マインドワンダリング / 生体情報 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，映像教材の視聴時におけるマインドワンダリング(MW)を，認知負荷の操作，及び，バイオフィードバックによって抑制し，学習の効率化を実現することである．本研究では，(1) 映像教材の視聴速度を適度に速めること，また，脳波と機械学習を用いてMWを検出し，(2)バイオフィードバックすることによって，マインドワンダリングの抑制を図る．2021年度について，MWの検出方法について改善を行った．また，MW発生に関して，脳波に加え、他の生体指標、例えば，視線データ等との関連性を検討した．その結果，映像教材の視聴時におけるMWは，視線の停留時間に加え，後頭部左のα波と正中前頭部のθ波によって説明できることが明らかになった．一方，予備実験結果を受けて映像視聴プラットフォーム上に実装したアノテーション機能に関する効果検証実験を行った．その結果，アノテーション機能を活用することで，学習者は映像教材における見たい箇所に再生箇所を移動する（頭出し）が効率的に行える可能性が示唆された．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
4: Progress in research has been delayed.
Reason
本研究の進捗が遅れている理由は以下の通りである．
・予備実験の結果，実験条件の前提となるシステム，特に，MWの検出方法について，改善の余地が生じ，想定外のエフォートを割く必要性が生じたため
・バイオフィードバックにおけるフィードバックの方法について，予備実験の結果，ビープ音を呈示する以外の方法を検討する必要性が生じたため
・Covid-19による影響により，対面における実験を前提とする本研究において，計画通りに被験者の募集ならびに実験の実施ができなかったため
・研究代表者について、年度内に所属先の移動があり、環境設定に時間を要したため
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| Strategy for Future Research Activity |
2022年度においては，2021年度において改善したMWの検出方法により，当初の計画通り実験を進める。具体的には，実験1（「視聴速度の操作によってマインドワンダリングは抑制されるか」の検証），及び，実験2（「バイオフィードバックによってマインドワンダリングは抑制されるか」の検証）を研究実施計画に基づいて実施する．
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| Causes of Carryover |
前年度において，予備実験の結果，本研究を実施するにあたり前提となるシステムの改善行った関係上，2021年度について，改善内容の効果検証に時間を費やした．また，Covid-19の影響により実験の実施自体も計画から大幅に遅れた形で実施している状況にあった．これらのことから，当初の計画通りに予算を執行することができず，次年度使用額が生じた．
次年度の使用額について，当初，執行予定であった設備備品費（視聴ログ解析用PC・脳波解析用PC等）や人件費（実験謝金等）に使用する計画である．
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