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学習中における瞳孔と脳波の相関に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 03451099
研究種目

一般研究(B)

配分区分補助金
研究分野 科学教育
研究機関東京工業大学

研究代表者

清水 康敬  東京工業大学, 教育工学開発センター, 教授 (10016561)

研究分担者 中山 実  東京工業大学, 工学部, 助手 (40221460)
前迫 孝憲  東京工業大学, 工学部, 助教授 (00114893)
赤堀 侃司  東京工業大学, 教育工学開発センター, 教授 (80143626)
研究期間 (年度) 1991 – 1992
研究課題ステータス 完了 (1992年度)
配分額 *注記
4,800千円 (直接経費: 4,800千円)
1992年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
1991年度: 4,000千円 (直接経費: 4,000千円)
キーワード瞳孔面積 / 脳波 / 精神活動 / 提示パターン / 提示パタ-ン
研究概要

本研究では、精神状態との関係が明らかになっている瞳孔面積データと脳波との関係を調べ、学習者の学習状態を分析する手法を確立するとともに、学習者に興味を持たせるプレゼンテーション技法を研究することを目的として、平成3年度より4年度まで以下の研究を行なった。
(1)提示パターンをテレビで見せた時の脳波が測定できる、電磁シールドルームを製作し、総合的な脳波測定システムを確立した。
(2)瞳孔撮影ユニット付のアイマークレコーダを購入し、瞳孔面積と脳波の同時計測の手法を確立した。
(3)テレビ視聴中の脳波データと瞳孔面積変化との相関を調べたところ、緩やかな負の相関があることを明らかにした。
(4)瞳孔面積変化から輝度の影響を取り除き、精神活動のみを抽出する方法を検討した。
(5)同一輝度でも、色によって瞳孔面積が変化すると考え調べたところ、色の影響もあることが確認された。色や輝度と瞳孔面積の関係を明らかにし、これらの影響を取り除く方法を検討した。
(6)輝度変化に対する瞳孔の応答を、線形モデルと非線形モデルとしてニューラルネットワークを用いた応答モデルの2つを検討した。その結果、非線形モデルの方が、輝度の補正効果が高いことが分かった。
(7)ニューラルネットワークモデルの性能を検討したところ、動画番組をリアルタイムで輝度補正することも可能であることを明らかにした。

報告書

(3件)
  • 1992 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1991 実績報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (26件)

  • [文献書誌] 中山 実: "瞳孔面積変化からの輝度による変化の分離と提示パターンの評価" 日本教育工学会誌. 15. 15-23 (1991)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 山本 博已: "数字列記憶実験における瞳孔面積と瞬目時間の変化" テレビジョン学会誌. 45. 370-376 (1991)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 中山 実: "提示映像の輝度と視野角が瞳孔面積に与える影響" テレビジョン学会誌. 45. 387-390 (1991)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 安池 一貴: "テレビ画面の輝度変化に対する瞳孔面積変化" 電子情報通信学会技術研究報告〔教育工学〕. 91-66. 91-98 (1991)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 永塚 守: "静止画のCRT提示における脳波と瞳孔面積の変化" 電子情報通信学会技術研究報告〔教育工学〕. 91-124. 97-104 (1992)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 永塚 守: "視覚刺激による瞳孔面積と脳波の変化" 電子情報通信学会論文誌.

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 清水 康敬編著: "情報通信時代の教育" 電子情報通信学会, 184 (1992)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 清水 康敬編著: "教育情報メディアの活用" 第一法規, (1993)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Minoru NAKAYAMA: "Controlling the Effects for Brightness in the Measurement of Pupil Size as a Mean of Evaluating Mental Activity" Japan Journal of Educational Technology. Vol.15. 15-23 (1991)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiromi YAMAMOTO: "Change of Pupil Size and Blinking Time in Memorizing Numerals" The Journal of the Institute of Television Engineers of Japan. Vol.45. 370-376 (1991)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Minoru NAKAYAMA: "Pupillary Reactions to Brightness and Visual Angle" The Journal of the Institute of Television Engineers of Japan. Vol.45. 387-390 (1991)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ikki YASUIKE: "Pupil Size Response to Brightness Change of Video Display" Technical Report of the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers. ET91-66. 91-98 (1991)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mamoru NAGATSUKA: "The Change of EEG and Pupil Size by Still Pictures on CRT" Technical Report of the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers. ET91-124. 97-104 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mamoru NAGATSUKA: "The Change of Pupil Size and EEG in presenting Visual Patterns" The Transactions of the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers.

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasutaka SHIMIZU Ed.: The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers. Education in the Age of Information and Communication, 184 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasutaka SHIMIZU Ed.: Daiichi Houki. The applications of Educational Information and Media, (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 浅野 樹美: "ニューラルネットワークを用いた輝度に対する瞳孔応答モデル" 電子情報通信学会技術報告(ET). 92-90. 37-42 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 太田 泰稔: "色に対する瞳孔面積変化に関する検討" 日本教育工学会第8回大会論文集. 266-267 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 吉國 潔: "「立体の切断」学習における立体提示の効果" 電子情報通信学会技術報告(ET). 92-91. 43-48 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 持田 典彦: "学習に与えるパターンと音声の提示効果" 電子情報通信学会技術報告(ET). 92-92. 49-54 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 永塚 守: "静止画のCRT提示における脳波と瞳孔面積の変化" 電子情報通信学会技術研究報告[教育工学]. ET91ー124. 97-104 (1992)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 永塚 守: "静止画のCRT呈示における自発脳波と瞳孔面積の変化" 教育工学関連学協会連合 第3回全国大会論文集. 29-30 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 安池 一貴: "テレビ画面の輝度変化に対する瞳孔面積変化" 電子情報通信学会技術研究報告[教育工学]. ET91ー66. 91-98 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 中山 実: "瞳孔面変化からの輝度による変化の分離と提示パタ-ンの評価" 日本教育工学雑誌. 15. 15-23 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 山本 博巳: "数字列記憶実験における瞳孔面積と瞬目時間の変化" テレビジョン学会誌. 45. 370-376 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 永塚 守: "視覚パタ-ン呈示時の瞳孔面積と脳波の関係" 電子情報通信学会春季大会. 1. 325 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書

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公開日: 1991-04-01   更新日: 2016-04-21  

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