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IoTセンサによる行動様式抽出と可視化による異文化理解支援技術の開発

Research Project

Project/Area Number 22KK0162
Research Category

Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Medium-sized Section 62:Applied informatics and related fields
Research InstitutionTokyo Metropolitan University

Principal Investigator

下川原 英理  東京都立大学, システムデザイン研究科, 准教授 (00453035)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 柴田 祐樹  東京都立大学, システムデザイン研究科, 助教 (90850529)
何 宜欣  拓殖大学, 工学部, 准教授 (40712732)
大保 武慶  東京都立大学, システムデザイン研究科, 助教 (60771889)
小林 伊智郎  拓殖大学, 工学部, 教授 (30328009)
Project Period (FY) 2022-10-07 – 2026-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥20,150,000 (Direct Cost: ¥15,500,000、Indirect Cost: ¥4,650,000)
Fiscal Year 2025: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000)
Fiscal Year 2024: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2023: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Keywords行動様式 / 異文化理解 / IoT / 行動分類 / エージェントシミュレーション / VR/AR
Outline of Research at the Start

本研究では,異文化理解に向けて集団やグループなどに共通する特徴的な行動である行動様式に着目する.異なる文化における行動様式を見たり体験したりすることは異文化理解の第一歩である.これを実現するために本研究ではIoT 技術とエージェントシミュレーション技術によって行動様式をデジタル化し,さらにVR/AR技術によって仮想体験するIoT センサによる行動様式抽出と可視化による異文化理解支援を研究開発する.異文化を知るためには,ある状況下において他の国ではどのような行動を取るのかといった情報も重要である.そこで対話システムを用いた能動的なデータ収集を取り入れる.

Outline of Annual Research Achievements

行動様式として,挨拶と食事を中心に研究を進めることとしデータ収集と機械学習による分類について研究をおこなった.まず日本人学生の挨拶行動を礼儀正しさの度合いを考慮して,Kinectによる骨格時系列データとして収集した.収集されたデータに対し,機械学習の一つであるK-NNと時系列データの類似度計算手法の一つであるDTWを組み合わせた機械学習手法を適用することで,上半身の骨格データから挨拶行動の分類が可能であることを示した.この結果に基づき,インドネシアに渡航し同様の方法でインドネシア人学生の挨拶行動3パターンを収集した.インドネシア人学生にはさらに食事中の行動データ収集にも協力してもらい,データ収集をおこなった.並行してHoloLensを利用したエゴセントリックカメラからの手の骨格データを収集し,食事中の特に箸やフォークといった把持行動に注目し,遺伝的アルゴリズムによる関節角度推定とアンサンブル学習による把持姿勢の分類の有効性検証をおこなった.
さらに,異文化交流に関する独自のアンケートを構築し,クラウドソーシングによる一般的な傾向調査をおこなうとともに,インドネシア人学生30名に回答してもらい,回答結果に基づいて選定した13名について,留学や異文化交流に対する不安や期待についてインタビューを実施した.また異文化交流に関する関心度別の分析などに有用なツールの選定を行い,BEVI(Beliefs, Events, and Values Inventory)を利用することを決定し,研究者内で事前テストを実施した.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

インドネシアにおいて,行動データの収集およびインタビューを実施することで,今後のイギリスでの行動データ収集に向けた方策検討することができた.今後,イギリスでの円滑な実験実施に向けて研究を進める.

Strategy for Future Research Activity

得られた成果について論文などにまとめ公表するほか,イギリスでの実験実施に向けた倫理審査申請において,インドネシアでの成果を踏まえて,イギリスの共同研究者と調整を進めていく.

Report

(2 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2024 2023 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (1 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Int'l Joint Research] Politeknik Negeri Semarang(インドネシア)

    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Int'l Joint Research] University of Portsmouth(英国)

    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Journal Article] Greeting Gesture Classification Using Machine Learning Based on Politeness Perspective in Japan2024

    • Author(s)
      Wibowo Angga Wahyu、Kurnianingsih、Saputra Azhar Aulia、Sato-Shimokawara Eri、Takama Yasufumi、Kubota Naoyuki
    • Journal Title

      Journal of Advanced Computational Intelligence and Intelligent Informatics

      Volume: 28 Issue: 2 Pages: 255-264

    • DOI

      10.20965/jaciii.2024.p0255

    • ISSN
      1343-0130, 1883-8014
    • Year and Date
      2024-03-20
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] A Study on Advantages in Interactive Systems using Electromyography2024

    • Author(s)
      Shinnnosuke Hanawa, Yihsin Ho, Eri Sato-Shimokawara,Takenori Obo, Hiroki Shibata, Ichiro Kobayashi
    • Organizer
      2024 RISP International Workshop on Nonlinear Circuits, Communications and Signal Processing (NCSP'24)
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Development of a Wayfinding Function Using AR Head Mounted Display2024

    • Author(s)
      Yuhei Oguro, Yihsin Ho, Eri Sato-Shimokawara,Takenori Obo, Hiroki Shibata, Ichiro Kobayashi
    • Organizer
      2024 RISP International Workshop on Nonlinear Circuits, Communications and Signal Processing (NCSP'24)
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 物体認識と対話ロボットによる デスク作業時の行動取得に関する予備的調査2023

    • Author(s)
      小島 理佐,下川原(佐藤) 英理
    • Organizer
      第24回システムインテグレーション部門講演会(SI2023)
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] アンサンブル学習を用いた食事場面における把持姿勢認識2023

    • Author(s)
      大保 武慶,下川原(佐藤) 英理,柴田 裕樹, 何 宜欣,小林 伊智郎
    • Organizer
      第24回システムインテグレーション部門講演会(SI2023)
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] ジェスチャー認識を用いた照明機器の直感的操作の研究2023

    • Author(s)
      塙 紳之介, 何 宜欣, 下川原 英理, 大保 武慶, 柴田 祐樹, 小林 伊智郎
    • Organizer
      第24回システムインテグレーション部門講演会(SI2023)
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 拡張現実を用いた道案内機能の開発2023

    • Author(s)
      小黒 雄平, 何 宜欣, 下川原 英理, 大保 武慶, 柴田 祐樹, 小林 伊智郎
    • Organizer
      第24回システムインテグレーション部門講演会(SI2023)
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 手元のキーボードと自分の手のVRオーバーレイ表示2023

    • Author(s)
      内田 渉, 何 宜欣, 下川原 英理, 大保 武慶, 柴田 祐樹, 小林 伊智郎
    • Organizer
      第24回システムインテグレーション部門講演会(SI2023)
    • Related Report
      2023 Research-status Report

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Published: 2022-10-11   Modified: 2024-12-25  

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