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生体情報に基づく学習者状態に応じた自主学習支援システムの開発

Research Project

Project/Area Number 16K16175
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Learning support system
Research InstitutionUniversity of Fukui (2017-2018)
Tokyo Health Care University (2016)

Principal Investigator

長谷川 達人  福井大学, 学術研究院工学系部門, 講師 (10736862)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2020-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2018: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywordsコンテキストアウェアネス / 学習支援システム / ウェアラブルデバイス / 機械学習 / 記憶度合い推定 / 生体情報 / 教育工学
Outline of Annual Research Achievements

本年の研究成果は大きく分類して以下の2点である.
一つ目は,ウェアラブルデバイスを用いた自主学習支援に関する研究を深め,研究成果の公表を進めたことである.本研究では,アイウェアJINS MEMEを着用した状態で英単語学習を行い,解答時の印象を推定する手法を開発している.本年は,前年度に実施した計測実験とは別途,追加実験を行い分析を進めた.実験設計は前年同様であるが,データ計測アプリケーションを新規開発し,回答に対する確信度に加えて主観的難易度を正解ラベルとして入力できるようにした.本アプリを用いて被験者8名に対し,210問の英単語を回答させる追加実験を行った.分析の結果,確信度は他人のデータで学習したモデルで81%,自身のデータで学習したモデルで93%の精度で推定できることを確認した.同様に主観的難易度は,75%,91%の精度で予測できることを確認した.
二つ目は,ウェアラブルデバイスを用いた学習支援の方向性としてタッチタイピングの修得支援の研究を開始した.タイピング時の視線認識を行うため,アイウェアJINS MEMEを着用した状態でタイピングを行う実験を被験者10名に実施した.データを分析した結果,他人のデータで学習したモデルで77%,自身のデータで学習したモデルで93%の精度で予測できることを確認した.また,タイピング時の運指認識を行うため,アームバンド型デバイスMyoを着用した状態で指を動かす予備実験を別途10名に対し実施した.他人のデータで学習したモデルで74%,自身のデータで学習したモデルで90%の精度で5指と動作無しの6状態の認識が行えることを確認した.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本研究では,当初想定していたウェアラブルデバイスを用いた自主学習時における印象推定に関して,確信度だけでなく主観的難易度を推定する実験を執り行い,推定精度の検証を完了している.更には,派生的に発生した,ウェアラブルデバイスを用いたタッチタイピング修得支援に関する実験を執り行い,視線方向や運指の検出手法の開発に取り掛かっている.

Strategy for Future Research Activity

今後の方針として,2019年度は研究成果の公表を主に行う.まず,本研究課題のメインテーマである英単語学習時の確信度及び主観的難易度の推定に関する学術論文の投稿処理を進める.並びに,タッチタイピング支援に向けた視線方向の推定,運指の推定に関する論文投稿や学会発表を実施する.

Report

(3 results)
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report

Research Products

(18 results)

All 2019 2018 2017 2016 Other

All Journal Article Presentation Remarks

  • [Journal Article] 深層学習を用いた歩行時におけるスマートフォンの所持位置推定2016

    • Author(s)
      長谷川 達人, 越野 亮
    • Journal Title

      情報処理学会論文誌

      Volume: 57 (10) Pages: 2186-2196

    • NAID

      170000131070

    • Related Report
      2016 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 表面筋電位計測に基づくタイピング時の指の認識における窓関数導入の影響考察2019

    • Author(s)
      濱崎 大輔, 長谷川 達人
    • Organizer
      平成30年度北陸地区学生による研究発表会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 表面筋電位計測に基づく箸の持ち方推定2019

    • Author(s)
      宮本 崇, 長谷川 達人
    • Organizer
      平成30年度北陸地区学生による研究発表会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] Touch-typing skills estimation using eyewear2018

    • Author(s)
      T. Hasegawa, T. Hatakenaka
    • Organizer
      IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics (IEEE SMC 2018)
    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Estimation of degree of retention and subjective difficulty of four-choice English vocabulary questions using a wearable device2018

    • Author(s)
      T. Mori, T. Hasegawa
    • Organizer
      TENCON 2018
    • Related Report
      2018 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] アイウェアを用いたタッチタイピング能力の推定2018

    • Author(s)
      長谷川 達人, 畠中 達也
    • Organizer
      マルチメディア,分散,協調とモバイル(DICOMO2018)シンポジウム
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] ウェアラブルデバイスを用いた英単語4択課題における定着度合いおよび主観的難易度の推定2018

    • Author(s)
      森 朝春, 長谷川 達人
    • Organizer
      マルチメディア,分散,協調とモバイル(DICOMO2018)シンポジウム
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 表面筋電位の簡易計測に基づくタイピング時の指の認識2018

    • Author(s)
      濵﨑 大輔, 長谷川 達人
    • Organizer
      平成30年度電気関係学会北陸支部連合大会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] 表面筋電位計測に基づくペンの持ち方推定2018

    • Author(s)
      宮本 崇, 長谷川 達人
    • Organizer
      平成30年度電気関係学会北陸支部連合大会
    • Related Report
      2018 Research-status Report
  • [Presentation] ウェアラブルデバイスを着用した学習における英単語解答時の記憶度合い推定2018

    • Author(s)
      長谷川達人,柏友也
    • Organizer
      情報処理学会第85回モバイルコンピューティングとユビキタス通信研究発表会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] アイウェアを用いた英単語四択課題における主観的難易度推定2018

    • Author(s)
      森朝春,長谷川達人
    • Organizer
      平成29年度北陸地区学生による研究発表会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] ウェアラブルデバイスを用いたタッチタイピング能力の推定2018

    • Author(s)
      畠中達也,長谷川達人
    • Organizer
      平成29年度北陸地区学生による研究発表会
    • Related Report
      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 複数音の反響を用いたスマートフォン置き場の材質推定2017

    • Author(s)
      長谷川 達人, 平橋 智史, 越野 亮
    • Organizer
      情報処理学会第79回全国大会
    • Place of Presentation
      愛知
    • Year and Date
      2017-03-16
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] Classification of the type of finger using a interactive surfaces2016

    • Author(s)
      S. Kumazawa, T. Hasegawa, H. Nambo
    • Organizer
      The 17th Asia Pacific Industrial Engineering and Management Systems Conference(APIEMS 2016)
    • Place of Presentation
      台湾
    • Year and Date
      2016-12-07
    • Related Report
      2016 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Determining a smartphone's placement by material detection using harmonics produced in sound echoes2016

    • Author(s)
      T. Hasegawa, S. Hirahashi, M. Koshino
    • Organizer
      13th Annual International Conference on Mobile and Ubiquitous Systems: Computing, Networking and Services (Mobiquitous 2016)
    • Place of Presentation
      広島
    • Year and Date
      2016-11-28
    • Related Report
      2016 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 音の反響を用いたスマートフォン置き場の材質推定2016

    • Author(s)
      長谷川 達人, 平橋 智史, 越野 亮
    • Organizer
      マルチメディア,分散,協調とモバイル(DICOMO2016)シンポジウム
    • Place of Presentation
      三重
    • Year and Date
      2016-07-06
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] タッチインターフェースを用いた指の種類識別2016

    • Author(s)
      熊澤 秀一, 長谷川 達人, 南保 英孝
    • Organizer
      マルチメディア,分散,協調とモバイル(DICOMO2016)シンポジウ
    • Place of Presentation
      三重
    • Year and Date
      2016-07-06
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Remarks] SIG-MBL 2017年度 優秀論文

    • URL

      http://www.ishilab.net/mbl/recommend/2017/

    • Related Report
      2017 Research-status Report

URL: 

Published: 2016-04-21   Modified: 2019-12-27  

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