2020 Fiscal Year Annual Research Report
Learning with Robots for Promoting Engagement
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20H04294
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| Research Institution | The University of Electro-Communications |
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Principal Investigator |
柏原 昭博 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (10243263)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
長谷川 忍 北陸先端科学技術大学院大学, 情報社会基盤研究センター, 准教授 (30345665)
鷹岡 亮 山口大学, 教育学部, 教授 (10293135)
太田 光一 北陸先端科学技術大学院大学, 情報社会基盤研究センター, 助教 (00770124)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 学習支援システム / 学習支援ロボット / エンゲージメント / モデルデザイン / 振る舞い制御 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
人型コミュニケーションロボットを学び相手に、学習者のエンゲージメントをシステマティックに引き出すために、本年度はエンゲージメント促進モデルを構築し、ロボットの振る舞いを構成して適応的なインタラクションを可能とするメカニズムを開発した。具体的には、次に示す（１）－（３）を実施した。
（１）エンゲージメント促進モデルの構築：情動や動機付けに関する心理学・認知心理学の最新研究を調査し、エンゲージメントの促進・阻害要因を分類した。また、各要因に対してエンゲージメント促進に寄与すると考えられるロボットの支援を検討した。その上で、それぞれの支援に必要となるロボットの振る舞いを構成するために、エンゲージメント要因とロボットの擬人化傾向・身体性に関わる要素の対応関係を記述したモデルをデザインした。
（２）学習支援ロボットシステムの開発：講義および英会話を具体的な題材として取り上げて、エンゲージメント促進・阻害要因（注意および心理的抵抗感）に応じてロボットの振る舞いを制御するメカニズムを開発した。本メカニズムでは、エンゲージメント促進モデルに基づき、講義における学習者の注意喚起・誘導・維持や英会話での心理的抵抗感の軽減に求められるロボットの擬人化傾向・身体性に関わる要素を抽出して組み合わせ、振る舞いを構成することができる。また、学習者の知識状態・スキル，ならびにエンゲージメント状態を推定して、学習者に提示する教材や口頭説明等のコンテンツを制御し、適応的なインタラクションを実現するメカニズムを開発した。
（３）予備実験：学習支援ロボットシステムを利用した予備実験を実施した。その結果、想定通りロボットが学習者のエンゲージメントを引き出す上で必要となる振る舞いを生成できること、ならびに適応的なインタラクションを実現できることを確認した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
エンゲージメント促進モデルおよび学習支援ロボットシステムについては、講義および英会話という特定の題材で、当初予定していた通り研究を進めることができ、予備実験の結果想定通り動作すること、および学習者のエンゲージメントを引き出す可能性を確認することができた。
一方、コロナ禍の影響で、予備実験の被験者確保が十分に行うことができず、学習支援ロボットの有効性や、ロボットの振る舞いの動作原理となるエンゲージメント促進モデルの妥当性の検証について、的確な結果を得るまでには至らなかった。加えて、開発したシステムやメカニズムの改善についても予定通り実施できなかった。また、研究成果の公表も限定的とならざるを得なかった。
以上を踏まえて、現在までの進捗状況を（3）と判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
ここまでに十分に実施できなかった予備実験を進め、学習支援ロボットの有効性を確認するとともに問題点を抽出し、モデルおよびシステムの洗練を図る。同時に、ロボットで可能となる新たなコミュニケーションに関する検討を理論的にも進めて、そこで必要となるロボットの振る舞いを抽出し、モデル拡張を検討する。また、研究成果をまとめ、国内外の関連学会での公表、学術誌への投稿を進める。
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| Remarks |
現在一時的に、https://sites.google.com/gl.cc.uec.ac.jp/wlgate/ で公開
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