2022 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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| Project Period (FY) |
2019-06-28 – 2024-03-31
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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．
2022年度は，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について継続して開発を行った．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．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数推定法を利用し，オンライン会議ツールの画面上で，遠隔の複数人の心拍数の推定を行った．実験では，画面上に1人の顔がある場合や，４分割した画面上に４人の顔がある場合について心拍数推定を行い，オンライン会議画面から推定した心拍数と接触式心拍センサで計測した心拍数と比較検討を行った．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
研究協力者を増やし，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オンライン会議ツールを利用した遠隔の複数人の心拍数の推定法の開発を行っている．進捗を加速するため，研究協力者を増やし，開発と実験による逐次的評価を並行して行っているものの，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 |
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，非接触での心拍，視線の検出方法を改善する．また，学習動作と心拍数など生体状態との関連や，さらには脳状態の計測も行い，実験環境での生体計測情報と行動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 |
昨年度より継続して学習状況を想定した実験環境において手法開発を行っているが，比較的単純な限定的な状況における実験となっている．次年度においては，より多様なオンライン学習状況を想定した実験環境や実際的な学習状況での実験を行う計画である．
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