| 研究課題/領域番号 |
19K14330
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分09070:教育工学関連
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| 研究機関 | 東北大学 (2021-2023)
東京工業大学 (2019-2020) |
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研究代表者 |
長濱 澄 東北大学, 情報科学研究科, 准教授 (50779270)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
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| キーワード | マルチメディア / 映像教材 / バイオフィードバック / マインドワンダリング / 機械学習 / マルチメディアラーニング / 認知負荷 / 脳波 / 人工知能 / ヒューマンインターフェース / 生体情報 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では，映像教材の視聴時におけるマインドワンダリングを，認知負荷の操作，及び，バイオフィードバックによって抑制し，学習の効率化を実現する．映像教材の視聴速度を適度に速めること，また，脳波と機械学習を用いてマインドワンダリングを検出し，バイオフィードバックすることによって，マインドワンダリングの抑制を図る．そして，マインドワンダリングを抑制することによって学習効率が向上する実例を示す．
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| 研究成果の概要 |
本研究においては，映像教材の視聴時におけるマインドワンダリング（MW）を，認知負荷の操作，及び，バイオフィードバックによって抑制し，学習の効率化を目指した．具体的には，1)映像教材の視聴速度を適度に速めること，また，2)脳波と機械学習を用いてMWを検出し，バイオフィードバックを行うことによって，MWの抑制を図った．前者について，視聴速度の高速化と教材のセグメント化がMW抑制に効果的である可能性が示唆された．一方，後者について，本研究条件下におけるMWの検出精度には個人差が認められ，より個人に適応した検出手法を確立することが今後の課題ある．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では，映像教材視聴時におけるマインドワンダリング（MW）について，映像教材の長さや視聴速度をコントロールすることで抑制できる可能性が示唆された．また，個人差は認められる一方で，映像教材の視聴時におけるMWは，視線の停留時間や後頭部左のα波と正中前頭部のθ波によって説明できることが明らかになった．さらに，機械学習を通してMWを正確に検出できた場合にはそれに応じてバイオフィードバックを行うことで，MWのメタ的気づきが促される可能性が示唆された．本研究で得られた知見は，より学習者の個人特性に応じたMWの検出手法の確立や効率的な映像教材を活用した学習環境の構築に寄与する可能性がある．
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