2022 Fiscal Year Annual Research Report
Data Integration and Collection of Skilled Agricultural Producers' Knowledge and Experience by using Interactive Smart Devices
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20K11787
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| Research Institution | Shinshu University |
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Principal Investigator |
小林 一樹 信州大学, 学術研究院工学系, 教授 (00434895)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
青柳 悠也 信州大学, 先鋭領域融合研究群社会基盤研究所, 助教(特定雇用) (20882195)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | スマートデバイス / 自然言語対話 / 深層学習 / データ拡張 / 農作業記録 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，環境データ，植物データ，生産者データの統合と活用による生産の効率化と安定化とを目指し，スマートデバイスが対話的に生産者から経験知を引き出す自動収集システムの実現が目的である．研究期間全体での具体的な実施内容は (a) 対話的スマートデバイスの開発と包囲網の構築，(b) ナッジ理論を応用した生産者からの経験知収集，(c) 機械学習における訓練データとして利用可能にするデータ統合であり，2022年度は，(a)に関して，音声対話とテキスト対話に対応させるために，スマートフォン等でで屋外でも動作するモバイル対話システムを構築し，骨伝導スピーカを通して作業中でもシステムと対話可能なシステムを構築した．(b)に関しては，深層学習を採用し，ユーザへの共感を行うことで対話を継続して経験知を引き出す対話手法を開発した．昨年度までのシステムでは，システムからの不自然な返答を行うことがしばしば生じたが，より自然な返答と対話継続の可能性が高まる自然な返答を生成できるようになった．(c)に関しては，継続して実施している高精細農園モニタリングシステムによって収集した画像データから果実領域を自動認識するための訓練データ生成手法の研究を進め，特定の果実位置とサイズとを画像の中から時系列に沿って抽出する技術を開発した．開花日から150日経過すれば，収穫時の果実サイズを誤差1cm以内で予測できる機能を実現した．
補助事業期間全体を通じては，(1)スマートデバイスとのテキスト対話と音声対話による対話形態を限定しないシステムの構築，(2)ナッジ理論を応用した声かけやユーザへの共感を利用した発話による対話継続に基づく経験知収集，(3)生産者から収集した経験知を紐づけるための定点観測画像からの自動情報抽出を達成した．
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