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2021 Fiscal Year Research-status Report

Learner adaptive self-study support platform using context-awareness technology

Research Project

Project/Area Number 19K20420
Research InstitutionUniversity of Fukui

Principal Investigator

長谷川 達人  福井大学, 学術研究院工学系部門, 准教授 (10736862)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
Keywords行動認識 / 深層学習 / 学習効率 / m-Learning / 転移学習
Outline of Annual Research Achievements

1.深層学習を用いた行動認識の高度化
昨年度に引き続き,深層学習により行動認識を高度化する手法を開発した.学術論文に採択された研究として,行動認識においてConvolutional Neural Network (CNN)アーキテクチャを網羅的に検証し,適切なモデルを探索した.更に,Neural Architecture Searchを用いて,画像認識分野にはない行動認識向けの新たな構造の探索も行い,学会発表を行った.他にも,行動のクラス階層性に着目した深層学習行動認識モデルを提案し,学術論文に採択されている.また,自己教師あり学習によりラベルなしで行動認識モデルを事前学習する手法も提案し,学会発表を行った.
2.m-learningにおける学習効率の高い学習タイミング
高精度な行動認識が実現できる前提で,ユーザがどのような状態にあるときに学習を促すことが最適であるかを実験的に明らかにした.英単語暗記タスクにおける3日後記憶度合いは,トレッドミルのような理想環境での歩行を行いながら学習することで学習効果が向上する可能性が示唆された.一方で,歩きスマホのような周囲に注意を向ける必要がある場合,学習効率が低下することも示唆された.本成果は教育工学関係の国際会議に採録されている.更に,歩きスマホ環境下における学習効率と歩行パフォーマンスの影響を実験的に調査し,学会発表を行った.
3.ドメインの違いへの対応手法
行動認識における転移学習において,ソースドメインのタスクの複雑さと訓練データ数が,転移性能に影響を与えることを実験的に明らかにし,学会発表を行った.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

特に行動認識の高度化と,m-Learning環境下での行動と学習効率に関して多くの成果を挙げることに成功しており,進捗は順調であると言える.

Strategy for Future Research Activity

2022年度にはこれまでの成果を公表することを主に行っていく予定である.特に,行動と学習効果に関する研究は現在学術論文誌で査読中である.他にも,行動認識の高度化に関する手法も現在学術論文誌で査読中である.

Causes of Carryover

研究成果の公表タイミングの都合上残額が生じた.残額は論文誌の掲載費用や学会発表の費用にあてる.

  • Research Products

    (12 results)

All 2022 2021

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (9 results)

  • [Journal Article] A Comparative Study: Toward an Effective Convolutional Neural Network Architecture for Sensor-Based Human Activity Recognition2022

    • Author(s)
      Zhongkai Zhao、Kobayashi Satoshi、Kondo Kazuma、Hasegawa Tatsuhito、Koshino Makoto
    • Journal Title

      IEEE Access

      Volume: 10 Pages: 20547~20558

    • DOI

      10.1109/ACCESS.2022.3152530

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Sensor-Based Human Activity Recognition Using Adaptive Class Hierarchy2021

    • Author(s)
      Kondo Kazuma、Hasegawa Tatsuhito
    • Journal Title

      Sensors

      Volume: 21 Pages: 7743~7743

    • DOI

      10.3390/s21227743

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Effects of Different Activities on Learning Efficiency of m-Learning Users2021

    • Author(s)
      Imabeppu Mahiro、Hasegawa Tatsuhito
    • Journal Title

      In proceedings of the 2021 IEEE International Conference on Engineering, Technology & Education (TALE)

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1109/TALE52509.2021.9678604

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 歩きスマホ中の学習手法の違いが学習効果とユーザの危険度に与える影響に関する考察2022

    • Author(s)
      今別府 万大, 長谷川 達人
    • Organizer
      情報処理学会第84回全国大会
  • [Presentation] Mobile-aware Convolutional Neural Network for Sensor-based Human Activity Recognition2022

    • Author(s)
      小林 慧, 長谷川 達人
    • Organizer
      情報処理学会第84回全国大会
  • [Presentation] 深層学習を用いたセンサベース行動認識におけるクラス拡張を用いた転移学習手法2022

    • Author(s)
      近藤 和真, 長谷川 達人
    • Organizer
      情報処理学会第84回全国大会
  • [Presentation] センサベースの人間行動認識における深層学習アンサンブル手法に関する考察2021

    • Author(s)
      長谷川 達人, 近藤 和真
    • Organizer
      第100回モバイルコンピューティングと新社会システム研究会
  • [Presentation] m-Learning学習者の行動の違いによる学習効率への影響2021

    • Author(s)
      今別府 万大, 長谷川 達人
    • Organizer
      マルチメディア,分散,協調とモバイル(DICOMO2021)シンポジウム
  • [Presentation] 人間行動認識に対するクラス階層性を用いた補助学習2021

    • Author(s)
      近藤 和真, 長谷川 達人
    • Organizer
      マルチメディア,分散,協調とモバイル(DICOMO2021)シンポジウム
  • [Presentation] 1次元波形分類におけるGrad-CAMを用いた判断根拠の可視化2021

    • Author(s)
      堤 日向, 近藤 圭, 小林 慧, 武仲 紘輝, 長谷川 達人
    • Organizer
      2021年度電気・情報関係学会北陸支部連合大会
  • [Presentation] HCF-MixAR: Hand-crafted Featuresを活用したCNNベースの行動認識手法2021

    • Author(s)
      宮崎 千雅, 近藤 和真, 長谷川 達人
    • Organizer
      2021年度電気・情報関係学会北陸支部連合大会
  • [Presentation] 加速度センサデータを用いた深層学習モデルの教師なし表現学習手法2021

    • Author(s)
      武仲 紘輝, 長谷川 達人
    • Organizer
      第101回モバイルコンピューティングと新社会システム研究会

URL: 

Published: 2022-12-28  

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