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手抜きな運動制御メカニズムとしての身体技能の解明

研究課題

研究課題/領域番号 17H06713
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分補助金
研究分野 身体教育学
研究機関北陸先端科学技術大学院大学

研究代表者

鳥居 拓馬  北陸先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 助教 (90806449)

研究期間 (年度) 2017-08-25 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード運動制御 / 身体技能 / 身体知 / 運動 / 手抜き / 認知科学
研究成果の概要

本研究ではおもに制御理論および力学系理論の知見を踏まえ,優れた運動制御に関する研究代表者の仮説を提案して理論的・経験的に検討した.具体的には,投球動作に関する実験研究を行い,数人の被験者の投球動作をモーションキャプチャで記録し,複数回の投球動作の軌道のフラクタル次元を分析した結果,ボールのリリース時点(要所)での低次元化を示唆する仮説と整合的な結果をえた.これらの実験結果を理論的に裏づけるため,数値シミュレーションを用いた検討も並列して進め,仮説を支持する結果をえている.

研究成果の学術的意義や社会的意義

人間の動作は複数の筋や腱や骨や神経細胞など無数の組織の協調で成り立つ.工芸職人や運動選手は優れた能力を発揮できるが,どのような運動制御で実現されるかは未解明の点が多くある.本研究では運動に関する理論に基づき,一流の技能を生み出す優れた運動が力学系のフラクタル次元で特徴づけできると考え,投球動作で検討した.投球動作ではボールをリリースする時点が最も正確さを要する「要所」と考えられるが,実験では予想通りその時点でフラクタル次元が低くなった.課題の要所は一般に言語化しにくい知識すなわち暗黙知だが,今回の結果は運動の暗黙知を動作データから解き明かす基礎的な知見だと考えている.

報告書

(3件)
  • 2019 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] 模倣学習の機序解明に向けた意図推定のモデル化:倒立振子課題の分析.2019

    • 著者名/発表者名
      鳥居拓馬, 日高昇平
    • 雑誌名

      知能と情報(日本知能情報ファジィ学会誌)

      巻: 31 ページ: 826-833

    • NAID

      130007728793

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Detecting freezing-of-gait symptom in Parkinson’s disease by analyzing vertical motion from force plate2019

    • 著者名/発表者名
      Le, D.-K., Torii, T., Fujinami, T., Buated, W., Lolekha, P.
    • 雑誌名

      New Frontiers in Artificial Intelligence

      巻: 1 ページ: 468-477

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 利き手と逆の手の比較に基づく熟達技能への実験的アプローチ(大会発表賞受賞論文)2018

    • 著者名/発表者名
      鳥居拓馬, 日高昇平
    • 雑誌名

      認知科学

      巻: 25 ページ: 122-125

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Toward a mechanistic account for imitation learning: an analysis of pendulum swing-up2017

    • 著者名/発表者名
      Torii, T., Hidaka, S.
    • 雑誌名

      New Frontiers in Artificial Intelligence

      巻: 10247 ページ: 327-343

    • NAID

      120006486936

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] アンダースローの投球は打ちにくいのか?~VRを用いた実験的検討~2019

    • 著者名/発表者名
      櫻井豊, 鳥居拓馬, 日高昇平
    • 学会等名
      身体知研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] フラダンスの基本動作における下半身部位の同期分析2019

    • 著者名/発表者名
      鳥居拓馬, 日高昇平
    • 学会等名
      身体知研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 仰臥位での蹴り動作からみる乳幼児の運動発達:協調パタンの分析2019

    • 著者名/発表者名
      鳥居拓馬, 田村香織, 日高昇平
    • 学会等名
      日本赤ちゃん学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] アンダースロー投手の新たな優位点の発見に向けて:打者からの投球の見えの実験的検討2019

    • 著者名/発表者名
      櫻井豊, 鳥居拓馬, 日高昇平
    • 学会等名
      身体知研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 剛体の集合としての身体:等長変換下の疎な点の対応づけ2018

    • 著者名/発表者名
      鳥居拓馬, 日高昇平
    • 学会等名
      人工知能学会全国大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Characterizing task-specific motor variability in human skilled movements as dynamical invariants: a case study2017

    • 著者名/発表者名
      Torii, T., Hidaka, S.
    • 学会等名
      JSAI International Symposia on AI (JSAI-isAI2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 利き手と逆の手の比較に基づく熟達技能への実験的アプローチ2017

    • 著者名/発表者名
      鳥居拓馬, 日高昇平
    • 学会等名
      第34回日本認知科学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2017-08-25   更新日: 2021-02-19  

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