2014 Fiscal Year Annual Research Report
物理層と意味層の2階層からなるセンサコンテキスト推定技術
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26280041
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| Research Institution | Kyushu Institute of Technology |
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Principal Investigator |
井上 創造 九州工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (90346825)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
西田 健 九州工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (30346861)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 人間行動センシング / 携帯デバイス行動認識 / コンテキストアウェアネス / スマートフォン / データセット / 機械学習 / パターン認識 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，近年普及の進んだスマートフォンをはじめとするセンサデバイスを用いて，人間の行動や置かれた状況を高度に認識・推定する技術を研究する．大量の学習データ基盤を構築，活用し，1. 携帯デバイスから人体の物理的な運動を確率的に推定し，2. その人体運動から意味的な行動を複合的かつ連続的に推定するという，物理空間と意味空間の両方を適切に扱いながら行動推定の構造化を行うことで，従来は対象としていなかったような多彩な行動を高精度に推定する技術を確立する．
今年度は，大規模データセットに関して，看護分野及び家庭におけるデータセットを構築した．
看護分野においては，あるリハビリ病棟において，38名の看護師から，35日間で12,406行動ラベルと，それに付随した運動強度，場所，対面データを取得した．家庭においては，被験者の35家庭のタブレット端末から，約4ヶ月間で10,397行動ラベルと，それに付随した照度センサデータと電力消費データを収集した．
これらのデータにおいて，ラベルの不正確性を自動的に補正しながら行動認識の精度を上げるアルゴリズムを提案し，国内シンポジウムおよび国内研究会において論文賞を受賞した．現在国際会議に投稿中である．
また，行動の日ごとの周期性に着目して行動認識の精度を上げるアルゴリズムも提案した．これについては国際会議に投稿中である．
加えて，物理層において人間の姿勢の事前知識をモーションキャプチャなどで構築しておいて，センサデバイスの追跡を高精度化する方法を提案し，国際ワークショップで発表した．
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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
既にデータセットを大規模に収集することができ，コンテキスト推定のアルゴリズムについても国内シンポジウムおよび国内研究会において論文賞を受賞したため。残りの課題も順調にこなすことが見込めるため。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでにデータセットを順調に構築できた。また今後実験を続けるにあたっても再利用可能なスマートフォン上のアプリおよびWebサーバシステムを構築できた．今後はこれらを利用して，アルゴリズムの改良及び，行動認識結果をユーザにタイミングよくフィードバックすることで，行動ラベルの正確性を向上すると同時に，ユーザにとっても利便性があるシステムを構築する．
同時に，アルゴリズムとしても，物理層においてはパーティクルフィルタのようなより多くの可能性を保持するアルゴリズムや，それらにおいてパラメータを自動推定するしくみを取り入れたい．意味層においては，より柔軟なラベルを付加できるよう，自然言語処理分野の調査を行っていく．
さらに，データセットおよびアルゴリズム，また既存研究のサーベイを研究者間で共有できるよう，研究の蓄積のWeb上での公開やワークショップや会合での共有を積極的に行っていく．
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[Journal Article] Health Checkup and Telemedical Intervention Program for Preventive Medicine in Developing Countries: Verification Study2014
Author(s)
野原 康伸, 甲斐 瑛子, Partha Ghosh, Rafiqul Islam Maruf, Ashir Ahmed, Masahiro Kuroda, 井上 創造, Tatsuo Hiramatsu, Michio Kimura, Shuji Shimizu, Kunihisa Kobayashi, Yukino Baba, Hisashi Kashima, Koji Tsuda, Masashi Sugiyama, Mathieu Blondel, 上田 修功, 喜連川 優, 中島 直樹
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Journal Title
J Med Internet Res 2015
Volume: 17(1)
Pages: e2
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] 途上国の予防医療を実現する為のセンサーパッケージによる健診/遠隔医療実験2014
Author(s)
野原 康伸, 甲斐 瑛子, Partha Ghosh, Rafiqul Islam Maruf, 井上 創造, Masahiro Kuroda, 忽那 秀治, 上田 修功, 和田 行弘, 喜連川 優, 中島 直樹
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Journal Title
第18回日本医療情報学会春季学術大会抄録集
Volume: 1
Pages: 54-55
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