2015 Fiscal Year Research-status Report
視覚環境ダイナミクスとのイベント共起構造分析に基づく注視行動のクセ・コツの抽出
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26730119
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
平山 高嗣 名古屋大学, 情報科学研究科, 特任准教授 (10423021)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 注視行動 / 視覚的注意 / 認知状態 / 技能 / 熟達 / データマイニング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
人間が事物をどのように見て理解するかという高次認知に関わる注視行動のクセやコツを計算機が認識できれば，その知識を応用したGaze Based Human Computer Interactionがユーザに自己や他者の潜在的な高次視覚能力への気づきを与え，人間を新しい視覚世界へと導くことを期待できる．そのためにはまず，人間の認知状態と注視行動との間の複雑な関係を解きほぐす必要があり，その鍵が視覚環境ダイナミクスであると考えている．本研究では，①視覚環境ダイナミクスと視線ダイナミクス間のイベント共起構造を記述する計算モデルの設計，②データセントリックアプローチによる注視行動のクセ・コツの抽出，③大規模な被験者実験を通じた評価，さらにはクセ・コツの生成シミュレーションの実現を目指す．
本研究の計画当初から，イベント共起構造の個人内もしくは個人間での類似性を指標としてクセ・コツの抽出を試み，平成26年度はコツの抽出アルゴリズムの設計と評価実験を行い，平成27年度は実験結果の詳細な分析を行った上で国際会議等で発表を行った．これまでは，本研究を基本的にはデータマイニングの問題として捉えていたが，クセの抽出は個人識別に有用な特徴の抽出，コツの抽出は熟練者と未熟者といったクラス識別に有用な特徴の抽出というパターン認識の問題とみなすこともできるため，発展が著しいクラス分類手法の適用を検討している．平成27年度は，その準備的な研究として，調理者の視線運動パターンに基づく調理動作識別手法を提案した．
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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
本研究の計画当初は，平成26年度にクセの抽出，平成27年度にコツの抽出を行う計画であったが，課題設定がより簡潔であるコツの抽出を先行して取り組み，クセの定義について議論を深めた上で，平成27年度にクセの抽出に注力するように計画を修正していた．議論の結果，特定の視覚環境ダイナミクスへの依存性が高く，個人内で頻出する視線パターンをクセとする定義を基本的には変更しない方針であるが，そのパターンに基づく個人識別に有用なものを抽出するパターン認識の問題として捉え直した．そこで，発展が著しいクラス分類手法の適用を進め，予備的な評価を行った．また，環境埋め込み型視線計測システムの開発に関しては，ノートPCやタブレットPC等のモバイル端末に埋め込まれたカメラでの視線計測を想定した注視領域識別手法を提案した．
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| Strategy for Future Research Activity |
平成28年度は，提案アルゴリズムの検証に重点を置く．特に汎用性を評価するために，これまでに主に対象としてきた映像視聴状況というディスプレイ平面への注視だけではなく，実世界の視覚環境での注視行動も扱うことを計画している．そのために，例えば，平成27年度に行った調理者の注視行動の計測実験を拡張する．また，名古屋大学で現有している自動車運転データでの評価も検討する．その上で，注視行動のクセ・コツの生成シミュレーションを試みる．
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| Causes of Carryover |
提案アルゴリズムを特定の視覚環境だけではなく，多様な視覚環境に対して適用し，その汎用性の評価に重きを置くように方針を切り替えたため，中規模な被験者実験の実施に至っていない．また，平成27年度も，平成26年度に引き続き，現有の実験用機器を用いて映像視聴実験やデータ処理，調理者の注視行動の予備的な計測を行ったため，被験者実験用に計上していた経費分が平成28年度に繰り越される形となる．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
平成28年度も継続的に被験者実験を実施する．また，多様な視覚環境での注視行動の計測を実現するための設備を整備する．
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