2021 Fiscal Year Research-status Report
個人適応学習を実現するセンサベースドエジュケーション
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19K22874
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| Research Institution | Kansai University |
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Principal Investigator |
前 泰志 関西大学, システム理工学部, 教授 (50304027)
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2019-06-28 – 2023-03-31
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| Keywords | センサベースドエジュケーションション / 個人適応学習 / 学習の質 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
学習者の生理・行動・環境からなる学習場を計測し，学習の質向上のために学習者個人に適応して学習場をオンラインで最適化する教育・学習法であるセンサベースドエジュケーションを提案し，その学習システムの構成法を明らかにすることを目的とする．学習場のマルチモーダルな多次元時系列データの分析に基づき，統合的な「学習の質」を指標化する．これにより学習場の計測に基づきオンラインで「学習の質」を予測・評価し，時々刻々変化する学習場の状態に合わせて学習者個人に適応した行動の提案や環境制御で学習場を最適化する学習システムの構成法を明らかにする．
2021年度は，2020年度に構築，整備した，パソコンの画面を見てオンライン学習をしているシーンを想定した実験学習環境において，パソコン画面の上部に設置したWebカメラで人の顔や目の領域を検出し，画面上の注視領域を推定する手法の開発に着手した．オンライン学習時において，人は様々な頭部姿勢をとりうることから，頭部姿勢変化にロバストな手法の開発を試みている．画面を複数の領域に分けて定義しておき，Webカメラで検出した人の顔や目の状態から画面上のどの領域を見ているかを推定する実験を行い，評価した．また，これまでに開発したWebカメラを用いた非接触による画像からの心拍計測法を利用し，オンライン会議ツールの画面上で，遠隔の人の心拍数の計測を試みた．接触式の心拍センサによる計測結果と比較し，良好な結果を得た．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
昨年度整備した実験環境において，顔や目の検出，画面上の注視領域の推定法の開発ならびに実験による評価を行っていたが，年度途中で予期せず研究協力者が減少することとなり，開発手法の実験による評価や改善が十分に行えず，当初の実施計画からはやや遅れている．
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| Strategy for Future Research Activity |
研究協力者を増やして，引き続き計測法の開発，計測，計測データの分析に基づく学習の質の指標の探索を行い，研究を推進する．具体的には，画像からの顔検出，頭部姿勢計測をベースに，画面上の注視領域の推定法の評価，改善を行う．また，学習動作と心拍数など生体状態など，実験環境での行動計測情報と生体計測情報の計測データをもとに，学習の質の指標を探索する．学習者個人に適応した行動の提案や環境制御で学習場を最適化する学習システムの構成法を明らかにしていく方策である．
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| Causes of Carryover |
年度途中で予期せず研究協力者が減少することとなり十分な実験や評価が行えなかったことから，次年度において研究協力者を増やした状態で，実験や評価，手法の再開発を行う．開発した手法を用いて，より多様なオンライン学習状況を想定した実験環境や，より実際的な学習システムにおいて，研究を推進する計画である．
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Research Products
(3 results)
