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ベイズ統合モデルに基づく熟練者の打球方向予測能力の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18K10890
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分59020:スポーツ科学関連
研究機関東京都立大学

研究代表者

福原 和伸  東京都立大学, 人間健康科学研究科, 助教 (10589823)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2019年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2018年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワード予測 / 文脈情報 / 運動学的情報 / 動作誇張 / 熟達 / テニス / 不確実性 / 動作情報 / アバター / 誇張動作 / バーチャルリアリティ / 知覚・認知 / 事前分布 / 運動情報 / スポーツ
研究成果の概要

本研究の目的は,テニス熟練者の優れた予測能力が過去の文脈情報と相手の運動学的情報の両方を重み付けした情報を利用する「ベイズ統合モデル(Kording & Wolpert, 2004)」により支えられているかを明らかにすることである.バーチャルリアリティ(VR)技術により相手の運動学的情報(動作誇張)と選手の文脈情報(コートの位置)を任意に操作し,テニスのフォアハンドショットの打球コースを予測する課題を行った.結果,熟練者の優れた予測能力は,本研究で操作した運動学的情報と文脈情報に影響されることが明らかになった.また熟達によって,予測に利用できる統合情報に違いがある可能性が示された.

研究成果の学術的意義や社会的意義

テニスや野球などの球技では,熟練者の優れた予測能力は相手の動作だけでなく,試合での文脈も重要な先行情報となります.またこうした両者の情報は,信頼性の高い情報を選択するという「脳の確率論的な情報処理(ベイズ統合)」に支えられている可能性が近年指摘されています.
本研究ではテニスの予測場面をVR環境にて作り上げ、熟練者のベイズ推定に基づく予測能力を評価する新たな手法を確立しました.この手法の応用により、熟達によって統合された情報利用に違いがある可能性が見られました.このような成果は,一流選手の素早く的確な運動能力の解明だけでなく、対戦競技の理解やトレーニングへの発展に寄与すると考えられます.

報告書

(4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
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 3件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Vrije Universiteit Amsterdam(オランダ)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] Vrije Universiteit Amsterdam(オランダ)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Vrije Universiteit Amsterdam(オランダ)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Training older adults with virtual reality use to improve collision-avoidance behavior when walking through an aperture2021

    • 著者名/発表者名
      Kondo Yuki、Fukuhara Kazunobu、Suda Yuki、Higuchi Takahiro
    • 雑誌名

      Archives of Gerontology and Geriatrics

      巻: 92 ページ: 104265-104265

    • DOI

      10.1016/j.archger.2020.104265

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ボール軌道を予測する能力とは~スポーツの予測研究過去,現在,未来~2021

    • 著者名/発表者名
      中本浩揮・福原和伸
    • 雑誌名

      体育の科学

      巻: -

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] 視覚運動制御研究におけるバーチャルリアリティ技術の活用2020

    • 著者名/発表者名
      福原和伸・中本浩揮・樋口貴広
    • 雑誌名

      体育の科学(特集 eスポーツを考える)

      巻: 70 ページ: 184-189

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] スポーツ選手の視覚特性:知覚・認知・運動系で“見る”2020

    • 著者名/発表者名
      樋口貴広・福原和伸・中本浩揮
    • 雑誌名

      Clinical Neuroscience (特集「スポーツの神経科学」)

      巻: 38 ページ: 720-723

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] バーチャルリアリティ技術の活用で明らかにされたスポーツ選手の予測能力2019

    • 著者名/発表者名
      福原 和伸、樋口 貴広
    • 雑誌名

      神経眼科

      巻: 36 号: 1 ページ: 30-35

    • DOI

      10.11476/shinkeiganka.36.30

    • NAID

      130007636247

    • ISSN
      0289-7024, 2188-2002
    • 年月日
      2019-03-25
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 視覚運動制御研究におけるバーチャルリアリティ技術の活用2019

    • 著者名/発表者名
      福原 和伸, 中本浩揮, 樋口貴広
    • 雑誌名

      体育の科学

      巻: 70 ページ: 184-189

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 身体部位の視覚刺激を用いたメンタルローテーションの熟達化2019

    • 著者名/発表者名
      HIYOSHI Ryota、FUKUHARA Kazunobu、HIGUCHI Takahiro
    • 雑誌名

      理学療法科学

      巻: 34 号: 4 ページ: 455-459

    • DOI

      10.1589/rika.34.455

    • NAID

      130007696165

    • ISSN
      1341-1667, 2434-2807
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Can slow-motion footage of forehand strokes be used to immediately improve anticipatory judgments in tennis?2018

    • 著者名/発表者名
      Fukuhara K, Maruyama T, Ida H, Ogata T, Sato B, Ishii M, Higuchi T.
    • 雑誌名

      Frontiers in Psychology

      巻: -

    • DOI

      10.3389/fpsyg.2018.01830

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Anticipatory judgements associated with vision of an opponent’s end-effector: An approach by motion perturbation and spatial occlusion2018

    • 著者名/発表者名
      Ida H, Fukuhara K, Ishii M, Inoue T
    • 雑誌名

      Quarterly Journal of Experimental Psychology

      巻: 72(5) 号: 5 ページ: 1131-1140

    • DOI

      10.1177/1747021818782419

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Effect of expertise on coincidence timing in baseball batting in virtual reality2019

    • 著者名/発表者名
      Fukuhara K, Onozawa T, Higuchi T, Mann DL, Nakamoto K
    • 学会等名
      European Congress of Sport & Exercise Psychology(FEPSAC)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 知覚-行為結合の操作が野球打者のタイミング修正に及ぼす影響2019

    • 著者名/発表者名
      小野澤貴将、中本浩輝、樋口貴広、加藤貴昭、福原和伸
    • 学会等名
      日本スポーツ心理学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] The role of proximal body information in skilled anticipation: The effect of kinematic interchange on anticipatory judgments in tennis2018

    • 著者名/発表者名
      Fukuhara K, Higuchi T, Nakamoto H, Mann DL
    • 学会等名
      North American Society for Psychology of Sport and Physical Activity(NASPSPA) 2018 conference
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Keep your “head” on the ball: The relationship between gaze behavior and temporal error in baseball batting in a virtual environment2018

    • 著者名/発表者名
      Nakamoto H, Fukuhara K, Mann DL
    • 学会等名
      North American Society for Psychology of Sport and Physical Activity(NASPSPA) 2018 conference
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] テニス熟練者の打球方向予測を支える近位身体情報の利用2018

    • 著者名/発表者名
      福原和伸、中本浩揮、樋口貴広
    • 学会等名
      日本体育学会 第69回大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 視環境の文脈に適応して習得される運動スキル - ヴァーチャル環境におけるボールインターセプト課題の検討 -2018

    • 著者名/発表者名
      福原和伸、小野澤貴将、樋口貴広
    • 学会等名
      日本スポーツ心理学会第45回大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 歩行時における障害物回避能力の学習支援に向けた VR 環境の構築 - 狭い隙間を通過する課題の再現 -2018

    • 著者名/発表者名
      近藤夕騎、福原和伸、樋口貴広
    • 学会等名
      第23回日本バーチャルリアリティ学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [図書] スポーツと眼 (担当:分担執筆, 範囲:スポーツにおけるバーチャルリアリティ環境について)2019

    • 著者名/発表者名
      福原和伸ほか
    • 出版者
      ナップ社
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] research map (福原和伸)

    • URL

      https://researchmap.jp/fukuharakazu/?lang=japanese

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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