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生体データと作業履歴に着目したプログラム理解過程の分析

研究課題

研究課題/領域番号 16K00114
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 ソフトウェア
研究機関奈良工業高等専門学校

研究代表者

上野 秀剛  奈良工業高等専門学校, 情報工学科, 准教授 (70550094)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2020年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2019年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2017年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2016年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワードプログラム理解 / 生体計測 / 脳波 / 脳活動 / 視線移動 / 機械学習 / ヒューマンファクター / 視線
研究成果の概要

ソースコードや設計書などを読みプログラムを理解する過程における視線移動と脳活動を分析した.実験では指定の動作を実現するソースコードの実装戦略を考えるタスクや,ソースコードや設計書を元にプログラムの動作を理解するタスク,バグの有無を判断するタスクを被験者に与え,脳波と視線移動を記録する.
4種類の実験の結果,実装戦略の推定や,プログラム動作の理解,バグ有無の判断ができたときに脳波の周波数成分であるα波やβ波の強さが異なることが明らかになった.また,脳波やソースコードに対する視線移動の時系列変化を特徴とした機械学習によってプログラム理解の有無を高精度で予測できる可能性が明らかになった.

研究成果の学術的意義や社会的意義

非侵襲で,作業者の訓練を必要とせず,開発者の理解過程を計測できる脳活動計測と視線計測の組み合わせは,プログラミング作業を構成する知的活動をより詳細に理解することで,開発支援手法や支援ツール,教育法の開発に役立てることができる.また,機械学習によってリアルタイムな状態の推定が可能になれば,開発者の作業を妨害しないタイミングで適切な支援を行う手法の開発も可能になると考えられる.

報告書

(6件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2020 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 5件)

  • [雑誌論文] プログラミング・エクスペリエンスの新潮流 -言語設計から産業応用まで-:7.生体情報を用いたプログラミング活動の測定2017

    • 著者名/発表者名
      上野 秀剛
    • 雑誌名

      情報処理

      巻: 58 ページ: 1024-1025

    • NAID

      170000148973

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 脳活動に基づくプログラム理解の困難さ測定2016

    • 著者名/発表者名
      中川 尊雄, 亀井 靖高, 上野 秀剛, 門田 暁人, 鵜林 尚靖, 松本 健一
    • 雑誌名

      コンピュータ ソフトウェア

      巻: 33 号: 2 ページ: 2_78-2_89

    • DOI

      10.11309/jssst.33.2_78

    • NAID

      130005158816

    • ISSN
      0289-6540
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Discovery of Event-Related Potentials during a Cognitive Process of Comparison Operation2020

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Murai, Hidetake Uwano, Yoshiharu Ikutani, and Takatomi Kubo
    • 学会等名
      Asia-Pacific Signal and Information Processing Association Annual Summit and Conference 2020
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Combining Biometric Data with Focused Document Types Classifies a Success of Program Comprehension2020

    • 著者名/発表者名
      Toyomi Ishida, Hidetake Uwano
    • 学会等名
      28th IEEE/ACM International Conference on Program Comprehension (ICPC 2020)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Time Series Analysis of Programmer’s EEG for Debug State Classifcation2019

    • 著者名/発表者名
      Toyomi Ishida, Hidetake Uwano
    • 学会等名
      In Proceedings of the 5th Edition of the Programming Experience Workshop (PX 2019)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Synchronized Analysis of Eye Movement and EEG during Program Comprehension2019

    • 著者名/発表者名
      Toyomi Ishida, Hidetake Uwano
    • 学会等名
      Eye Movements in Programming workshop 2019 (EMIP2019)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] プログラム理解時における脳波特徴の把握を目的とした時系列分析の試み2018

    • 著者名/発表者名
      石田 豊実, 上野 秀剛
    • 学会等名
      情報処理学会研究報告 ソフトウェア工学研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 生体データと作業履歴に着目したプログラム理解過程の分析2018

    • 著者名/発表者名
      石田 豊実, 上野 秀剛
    • 学会等名
      第23回電子情報通信学会関西支部学生会予稿集
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] プログラムの実装戦略推定時における脳波の時系列分析2017

    • 著者名/発表者名
      山本 愛子, 上野 秀剛
    • 学会等名
      ソフトウェアエンジニアリングシンポジウム2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Programmer’s Electroencephalogram who Found Implementation Strategy2016

    • 著者名/発表者名
      Aiko Yamamoto,Hidetake Uwano,Yoshiharu Ikutani
    • 学会等名
      4th International Conference on Applied Computing & Information Technology
    • 発表場所
      University of Nevada Las Vegas, Las Vegas, USA
    • 年月日
      2016-12-12
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 実装戦略を推定できたプログラマの脳波2016

    • 著者名/発表者名
      山本 愛子,上野 秀剛
    • 学会等名
      情報処理学会研究報告 ソフトウェア工学研究会
    • 発表場所
      北海道立道民活動センター
    • 年月日
      2016-07-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2022-01-27  

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