2020 Fiscal Year Research-status Report

運動技能の練習をスマートデバイスと人工知能を用いて個別最適化する手法の開発

Research Project

Project/Area Number	20K14082
Research Institution	Miyagi University of Education
Principal Investigator	板垣翔大宮城教育大学, 教育学部, 講師 (20847850)
Project Period (FY)	2020-04-01 – 2023-03-31
Keywords	運動技能 / 人工知能 / スマートデバイス / e-Learning / 遠隔授業 / 木材加工
Outline of Annual Research Achievements	本研究の目的は，スマートデバイスや人工知能を用いた運動技能のセンシングや分析により，運動技能の習得における個別最適化の手法を開発することである。スマートデバイスの用途は，動作のセンシングとフィードバックの提示であり，人工知能の用途は，画像認識技術や骨格検出技術による動作のセンシングや，スマートデバイスによりセンシングしたデータの分析である。これらをすべて組み合わせることでより効果に運動技能を習得させることができると考えられる。しかし，今年度はコロナ禍の影響により，運動技能の習得を遠隔で行う必要性が急に高まった。そこで，センシングデータの人工知能による分析に先立ち，開発が容易な，スマートデバイスによるセンシングとフィードバック，および骨格検出技術による運動技能のセンシングから着手した。木材加工ののこぎり引きの技能を対象に，学習者が各家庭でスマートデバイスと人工知能の骨格検出技術を用いて，技能を習得するための練習を行った。木材加工の専門家による評価の結果，のこぎり引きの技能が習得されていることが明らかになった。また，学習者自身の実感として，スマートデバイスや人工知能の骨格検出技術を用いることで，自分の姿勢のどこを改善したらよいのか，どの程度の速さでのこぎりを動かしたら良いのかといった点を把握でき，練習の指針を得られたという実感があることが明らかになった。今後，スマートデバイスによるセンシングデータを，人工知能を用いて分析することで，より効果的なシステムへと開発を進めていく。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 今年度はコロナ禍の影響により，運動技能の習得を遠隔で行う必要性が急に高まった。そこで，センシングデータの人工知能による分析に先立ち，開発が容易な，スマートデバイスによるセンシングとフィードバック，および骨格検出技術による運動技能のセンシングから着手した。当初の予定では，センシングデータの人工知能による分析を行うシステムの開発を進める予定であったため，予期せず変更せざるとを得なかったが，その分，運動技能を対象とした遠隔授業の実践値を先立って得ることができたため，総じておおむね順調に進展している。
Strategy for Future Research Activity	センシングデータの人工知能による分析を行うシステムの開発は，今年度後半より着手している。大学においても，感染対策を講じながら対面による授業が再開しているため，動作のセンシングデータの収集など，協力者による協力を得られやすくなったと考えている。今年度に購入した機材を用いて，今後も引き続きシステムの開発を進めていく。システムの開発を終え，購入済みの機材で実現可能である見通しが立ち次第，必要数の機材を追加購入し，実践利用に向けた準備を進める。また，研究の進捗を随時学会等で発表していく。
Causes of Carryover	コロナ禍の影響により，予定していた学会発表がオンラインになるなど旅費の支出が小さかったため。次年度以降の旅費や，システム開発のための不足している機材の購入に使用する。