2021 Fiscal Year Research-status Report
個別最適化学習のパラダイムシフトを生む情動反応からのリアルタイムな理解度の可視化
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20K20853
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| Research Institution | Nagaoka National College of Technology |
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Principal Investigator |
土田 泰子 長岡工業高等専門学校, 一般教育科, 教授 (30455125)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大森 理聡 長岡工業高等専門学校, 一般教育科, 准教授 (30707386)
外山 茂浩 長岡工業高等専門学校, 電子制御工学科, 教授 (60342507)
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| Project Period (FY) |
2020-07-30 – 2023-03-31
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| Keywords | 生体信号 / 多次元データ解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、学習者の表情や行動の変化、さらに心拍数や体温、視線、脳波、脳血流量などの生体情報の変化から、学習者の授業に対する理解度をリアルタイムで可視化して共有できるシステムを開発することを目指している。研究はStep 1：データ収集、Step 2：パターン分類、Step 3：有効性評価の手順で進める計画であり、令和3年度は、Step 1のデータ収集として被験者の知識を問う課題と計算を行う課題を設定し、実験中の表情・表面温度・心拍数・視線・皮膚コンダクタンスについて計測を行った。これらのデータのうち、心拍数・視線・皮膚コンダクタンスについて、理解度との相関に着目して解析した。Step 3における有効性評価について、授業に対する理解度を推定する前段階として、瞬目群発、瞳孔径、心拍数の4つの指標が推定に有用である可能性が示され、今後の研究推進において示唆的な情報が得られた。この成果について、「自己組織化マップを用いた英文読解時の視線・脳波解析による英語能力の推定」と題してヒューマンインタフェース学会論文誌（第23巻４号、pp.397-406）に投稿し掲載された。また第27回高専シンポジウムオンライン（1月22日 オンライン開催）での発表を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
生体信号計測では、コロナ禍における実験環境等の制約により、予定したすべての項目を計測することができなかったが、視線・心拍数・皮膚コンダクタンスの計測については順調に行われ、今後のデータ収集に向けた環境構築はできている。理解度の可視化に向けて、必要な生体信号データの収集を継続している。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでの取り組みをもとに、学習中における生体信号の計測を継続し、「理解できている状態」と「理解できていない状態」に着目した理解度の可視化システム構築を目指す。
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