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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

研究課題

研究課題/領域番号 16K16175
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 学習支援システム
研究機関福井大学 (2017-2019)
東京医療保健大学 (2016)

研究代表者

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

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードコンテキストアウェアネス / 学習支援システム / 機械学習 / ウェアラブルデバイス / 記憶度合い推定 / 生体情報 / 教育工学
研究成果の概要

本研究では,ウェアラブルデバイスを用いて生体情報の簡易計測を行い,機械学習により計測データを分析することによって,自主学習支援を目指した.研究成果は主に以下の2点である.
一つは,メガネ型ウェアラブルデバイスを用いた英単語学習支援システムである.学習者の頭部動作及び眼電位の簡易計測を行い,課題に対する学習者の回答確信度,主観的難易度を推定する手法を開発した.
もう一つは,同デバイスを用いたタッチタイピングの習得支援システムである.タイピング時の眼電位と頭部動作を計測し,学習者がタッチタイピングを行えたのか否かを自動分類することで,学習者にフィードバックが実現できる.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の学術的意義は,ウェアラブルデバイスを用いた生体情報の簡易計測により,e-learning上での学習時の,回答に対する確信度及び主観的難易度が推定できるかを実験により明らかにした点である.本研究の社会的意義は,提案手法を用いて学習支援システムを実現することにより,確信度や主観的難易度の推定が行えることから,効率的な学習環境を提供できる点である.例えば,確信度が推定できるため,従来見逃されてきた「勘で回答したが正解してしまったため,復習されなかった問題」を検出できるようになり,復習時の見逃し率を大幅に削減できる.

報告書

(5件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 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

    (22件)

すべて 2020 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 5件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] ウェアラブルデバイスを用いた英単語4択課題における確信度合いおよび主観的難易度の推定2020

    • 著者名/発表者名
      森 朝春, 長谷川 達人
    • 雑誌名

      情報処理学会論文誌

      巻: 16(8)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Touch-Typing Detection Using Eyewear: Toward Realizing a New Interaction for Typing Applications2019

    • 著者名/発表者名
      Hasegawa Tatsuhito、Hatakenaka Tatsuya
    • 雑誌名

      Sensors

      巻: 19 号: 9 ページ: 1-15

    • DOI

      10.3390/s19092022

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 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

    • 著者名/発表者名
      長谷川 達人, 越野 亮
    • 雑誌名

      情報処理学会論文誌

      巻: 57 (10) ページ: 2186-2196

    • NAID

      170000131070

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Stroked finger recognition using a wearable device while typing2019

    • 著者名/発表者名
      D. Hamazaki, T. Hasegawa
    • 学会等名
      The 2nd International Conference on Computational Intelligence and Intelligent Systems (CIIS 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ウェアラブルデバイスを用いたタイピング時の指の認識2019

    • 著者名/発表者名
      濵﨑 大輔, 長谷川 達人
    • 学会等名
      マルチメディア,分散,協調とモバイル(DICOMO2019)シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      濱崎 大輔, 長谷川 達人
    • 学会等名
      平成30年度北陸地区学生による研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 表面筋電位計測に基づく箸の持ち方推定2019

    • 著者名/発表者名
      宮本 崇, 長谷川 達人
    • 学会等名
      平成30年度北陸地区学生による研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Touch-typing skills estimation using eyewear2018

    • 著者名/発表者名
      T. Hasegawa, T. Hatakenaka
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics (IEEE SMC 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Estimation of degree of retention and subjective difficulty of four-choice English vocabulary questions using a wearable device2018

    • 著者名/発表者名
      T. Mori, T. Hasegawa
    • 学会等名
      TENCON 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] アイウェアを用いたタッチタイピング能力の推定2018

    • 著者名/発表者名
      長谷川 達人, 畠中 達也
    • 学会等名
      マルチメディア,分散,協調とモバイル(DICOMO2018)シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      森 朝春, 長谷川 達人
    • 学会等名
      マルチメディア,分散,協調とモバイル(DICOMO2018)シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      濵﨑 大輔, 長谷川 達人
    • 学会等名
      平成30年度電気関係学会北陸支部連合大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 表面筋電位計測に基づくペンの持ち方推定2018

    • 著者名/発表者名
      宮本 崇, 長谷川 達人
    • 学会等名
      平成30年度電気関係学会北陸支部連合大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      長谷川達人,柏友也
    • 学会等名
      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
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      森朝春,長谷川達人
    • 学会等名
      平成29年度北陸地区学生による研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      畠中達也,長谷川達人
    • 学会等名
      平成29年度北陸地区学生による研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      長谷川 達人, 平橋 智史, 越野 亮
    • 学会等名
      情報処理学会第79回全国大会
    • 発表場所
      愛知
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Classification of the type of finger using a interactive surfaces2016

    • 著者名/発表者名
      S. Kumazawa, T. Hasegawa, H. Nambo
    • 学会等名
      The 17th Asia Pacific Industrial Engineering and Management Systems Conference(APIEMS 2016)
    • 発表場所
      台湾
    • 年月日
      2016-12-07
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Determining a smartphone's placement by material detection using harmonics produced in sound echoes2016

    • 著者名/発表者名
      T. Hasegawa, S. Hirahashi, M. Koshino
    • 学会等名
      13th Annual International Conference on Mobile and Ubiquitous Systems: Computing, Networking and Services (Mobiquitous 2016)
    • 発表場所
      広島
    • 年月日
      2016-11-28
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 音の反響を用いたスマートフォン置き場の材質推定2016

    • 著者名/発表者名
      長谷川 達人, 平橋 智史, 越野 亮
    • 学会等名
      マルチメディア,分散,協調とモバイル(DICOMO2016)シンポジウム
    • 発表場所
      三重
    • 年月日
      2016-07-06
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] タッチインターフェースを用いた指の種類識別2016

    • 著者名/発表者名
      熊澤 秀一, 長谷川 達人, 南保 英孝
    • 学会等名
      マルチメディア,分散,協調とモバイル(DICOMO2016)シンポジウ
    • 発表場所
      三重
    • 年月日
      2016-07-06
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] SIG-MBL 2017年度 優秀論文

    • URL

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

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2025-11-18  

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