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AIによるテーラーメイド型スポーツスキル計測・改善システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 19K22807
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分59:スポーツ科学、体育、健康科学およびその関連分野
研究機関大阪大学

研究代表者

七五三木 聡  大阪大学, 全学教育推進機構, 教授 (20271033)

研究分担者 荻野 正樹  関西大学, 総合情報学部, 教授 (00397639)
青山 千紗  大阪大学, 大学院医学系研究科, 助教 (80823939)
研究期間 (年度) 2019-06-28 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2021年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2020年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードAI / LightGBM / 連続視覚運動課題 / VR / 機械学習モデル / 視覚運動 / 運動技能 / 身体知
研究開始時の研究の概要

卓球スキルを研究モデルとして選び、“主観的な認識・評価装置である人(指導者)”に一切依存せず、“アスリート毎にスキル計測と計測結果の分析、分析結果に基づく弱点やくせの検出、それらを修正するための練習・訓練メニューの提供と効果の検証”までの全プロセスをAIが行う“テーラーメイド型指導者フリー・運動スキル計測・改善システム”を開発し、その効果を検証する。

研究成果の概要

本研究は、卓球スキルの向上・改善を一つの研究モデルとして選び、人に一切依存せず、“アスリート毎にスキル計測と計測結果の分析、分析結果に基づく弱点やくせの検出、それらを修正するための練習・訓練メニューの提供と効果の検証”までの全プロセスをAIが行う“テーラーメイド型指導者フリー・運動スキル計測・改善システム”を現実空間課題および仮想空間(virtual reality, VR)課題として開発した。多球練習における球種や、選手の特徴や弱点(苦手なコースやショットパターン)をLightGBMを使って効果的に抽出し、これを基に配球パターンを調節することで個別最適化されたトレーニングを実現した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

卓球の多球練習におけるAI解析の研究成果は、スポーツにおけるトレーニング革命をもたらすきっかけと成り得る。AIとスポーツの融合により、選手のパフォーマンスデータを高度に解析し、新たなトレーニング理論や方法論の開発が促進されるとともに、他のスポーツ分野への応用展開が期待される。社会的意義は大きく、個別の弱点を特定することで効率的なトレーニングの提供が可能となり、選手の競技力向上に寄与するとともに、スポーツ分野全体において、客観的データに基づく科学的なトレーニング方法が普及することで、一般のアスリートからスポーツ愛好者まで様々なレベルでの技術向上が容易となり、スポーツの普及に繋がる。

報告書

(6件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (36件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 2件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (30件) (うち国際学会 3件、 招待講演 5件)

  • [雑誌論文] Table tennis players use superior saccadic eye movements to track moving visual targets2024

    • 著者名/発表者名
      Nakazato Riku、Aoyama Chisa、Komiyama Takaaki、Himo Ryoto、Shimegi Satoshi
    • 雑誌名

      Frontiers in Sports and Active Living

      巻: 6 ページ: 1289800-1289800

    • DOI

      10.3389/fspor.2024.1289800

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Transcranial static magnetic field stimulation over hMT+ inhibits visual motion discriminability2024

    • 著者名/発表者名
      Takami Ayaka、Kawajiri Toshitaka、Komiyama Takaaki、Aoyama Chisa、Shimegi Satoshi
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 14 号: 1 ページ: 01-11

    • DOI

      10.1038/s41598-023-51097-x

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Acute exercise has specific effects on the formation process and pathway of visual perception in healthy young men2023

    • 著者名/発表者名
      Komiyama Takaaki、Takedomi Hiromasa、Aoyama Chisa、Goya Ryoma、Shimegi Satoshi
    • 雑誌名

      European Journal of Neuroscience

      巻: 58 号: 5 ページ: 3239-3252

    • DOI

      10.1111/ejn.16082

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Daily fluctuations in visual motion discriminability contribute to daily fluctuations in continuous visuomotor performance2022

    • 著者名/発表者名
      Takami Ayaka、Goya Ryoma、Aoyama Chisa、Komiyama Takaaki、Kawajiri Toshitaka、Shimegi Satoshi
    • 雑誌名

      Frontiers in Sports and Active Living

      巻: 4 ページ: 1-16

    • DOI

      10.3389/fspor.2022.1009763

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Spatial Accuracy of Predictive Saccades Determines the Performance of Continuous Visuomotor Action2022

    • 著者名/発表者名
      Aoyama Chisa、Goya Ryoma、Suematsu Naofumi、Kadota Koji、Yamamoto Yuji、Shimegi Satoshi
    • 雑誌名

      Frontiers in Sports and Active Living

      巻: 3 ページ: 1-11

    • DOI

      10.3389/fspor.2021.775478

    • 関連する報告書
      2021 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] The combination of acute exercise and eye closure has a synergistic effect on alpha activity2021

    • 著者名/発表者名
      Komiyama Takaaki、Goya Ryoma、Aoyama Chisa、Yokota Yusuke、Naruse Yasushi、Shimegi Satoshi
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 号: 1 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1038/s41598-021-99783-y

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Daily fluctuations in visual motion discriminability specific for a visual field contribute to daily fluctuations in continuous visuomotor performance2023

    • 著者名/発表者名
      Ayaka Takami, Toshitaka Kawajiri, Chisa Aoyama, Takaaki Komiyama, and Satoshi Shimegi
    • 学会等名
      Neuroscience 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 視覚運動反応に及ぼすヒト MT 野への経頭蓋直流電流刺激の効果2022

    • 著者名/発表者名
      嵯峨 瑞貴, 小見山 高明, 青山 千紗 , 七五三木 聡, 嵯峨 宣
    • 学会等名
      第23回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会 (SI2022)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 卓球選手の眼球運動によるボール追従精度とその特徴2022

    • 著者名/発表者名
      中里りく, 青山千紗, 小見山高明, 七五三木聡
    • 学会等名
      第23回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会 (SI2022)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 静止視標に対するサッカード眼球運動トレーニングが連続視覚運動にもたらす影響2022

    • 著者名/発表者名
      中村文哉,小見山高明,青山千紗,七五三木聡
    • 学会等名
      第23回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会 (SI2022)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 野球の打者の選球眼に寄与する頭部運動及び眼球運動の役割と特性の解明2022

    • 著者名/発表者名
      勝村亮太, 中本浩揮, 青山千紗, 小見山高明, 七五三木聡
    • 学会等名
      第23回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会 (SI2022)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 野球の打者の選球眼に寄与する頭部及び眼球運動の役割と特性の解明2022

    • 著者名/発表者名
      勝村亮太, 木村晃大, 中本浩揮, 七五三木聡
    • 学会等名
      日本野球科学研究会第9回大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] ボールを良く見ろ”を科学する2021

    • 著者名/発表者名
      七五三木聡
    • 学会等名
      第26回日本バーチャルリアリティ学会大会(招待講演)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 視覚運動におけるパフォーマンスと運動視能の関係2021

    • 著者名/発表者名
      高見采加、川尻敏孝、渡邊耕平、青山千紗、小見山高明、呉屋良真、七五三木聡
    • 学会等名
      第76回日本体力医学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 連続視覚運動における視線行動の寄与2021

    • 著者名/発表者名
      渡邊耕平、高見采加、小見山高明、青山千紗、七五三木聡
    • 学会等名
      第76回日本体力医学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 覚醒水準と運動視能の関係2021

    • 著者名/発表者名
      高見采加、渡邊耕平、青山千紗、七五三木聡
    • 学会等名
      日本スポーツ心理学会 第48回大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 連続視覚運動における運動視能の寄与2021

    • 著者名/発表者名
      渡邊耕平、高見采加、 青山千紗、七五三木聡
    • 学会等名
      日本スポーツ心理学会 第48回
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 運動視能のゆらぎが連続視覚運動パフォーマンスに与える影2021

    • 著者名/発表者名
      髙見采加、青山千紗、渡邊耕平、川尻敏孝、小見山高明、七五三木聡
    • 学会等名
      生理研研究会主催オンライン研究会「スポーツからみる 日常と非日常の神経生理
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] スポーツに寄与する視覚機能の特性・役割・神経機構2020

    • 著者名/発表者名
      七五三木 聡
    • 学会等名
      第76回日本弱視斜視学会総会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 卓球競技者における運動視の特性2020

    • 著者名/発表者名
      呉屋 良真、七五三木 聡、青山 千紗
    • 学会等名
      第75回日本体力医学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 連続視覚運動における眼球運動の時空間特性と機能的役割2020

    • 著者名/発表者名
      青山 千紗、七五三木 聡、呉屋 良真
    • 学会等名
      第75回日本体力医学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 連続視覚運動パフォーマンスに対する眼球運動トレーニングの効果2020

    • 著者名/発表者名
      七五三木 聡、青山 千紗、呉屋良真
    • 学会等名
      第75回日本体力医学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 卓球競技者における運動視の特性2020

    • 著者名/発表者名
      呉屋 良真、七五三木 聡、青山 千紗
    • 学会等名
      第28回日本運動生理学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 連続視覚運動における眼球運動の時空間特性と機能的役割2020

    • 著者名/発表者名
      青山 千紗、七五三木 聡、呉屋 良真
    • 学会等名
      第28回日本運動生理学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 連続視覚運動パフォーマンスに対する眼球運動トレーニングの効果2020

    • 著者名/発表者名
      七五三木 聡、青山 千紗、呉屋良真
    • 学会等名
      第28回日本運動生理学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 球技競技者における運動視能の特2020

    • 著者名/発表者名
      呉屋良真,七五三木聡
    • 学会等名
      SRIP若手人材育成発表会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] キネティック動体視力におけるVRトレーニングの有効性の評価2019

    • 著者名/発表者名
      越智祐貴,水守大河,呉屋良真,七五三木聡,田頭茂明,荻野正樹
    • 学会等名
      ロボティクス・メカトロニクス 講演会2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Table tennis player have superior motion vision in peripheral vision2019

    • 著者名/発表者名
      Goya R, Aoyama C, Mizumori T, Komiyama T, Shinegi S.
    • 学会等名
      The 1st International Sport Neuroscience Conference 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The functional roles of eye movement in the continuous visuomotor action2019

    • 著者名/発表者名
      Aoyama C, Goya R, Komiyama T, Mizumori T, Shinegi S.
    • 学会等名
      The 1st International Sport Neuroscience Conference 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effects of saccadic eye training on the continuous visuomotor2019

    • 著者名/発表者名
      Mizumori T, Aoyama C, Komiyama T, Goya R, Shimegi S.
    • 学会等名
      The 1st International Sport Neuroscience Conference 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 連続視覚運動に対する眼球運動トレーニングの効果2019

    • 著者名/発表者名
      水守大河,青山千紗,小見山高明,呉屋良真,七五三木聡
    • 学会等名
      第74回日本体力医学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 連続視覚運動時のターゲットコントラストとパフォーマンスの関係2019

    • 著者名/発表者名
      青山千紗,呉屋良真,小見山高明,水守大河,七五三木聡
    • 学会等名
      第74回日本体力医学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 卓球競技者は周中心視野の運動視能が優れている2019

    • 著者名/発表者名
      呉屋良真,青山千紗,水守大河,小見山高明,七五三木聡
    • 学会等名
      第74回日本体力医学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 運動がもたらす視知覚ダイナミックス2019

    • 著者名/発表者名
      小見山高明,青山千紗,呉屋良真,水守大河,七五三木聡
    • 学会等名
      第74回日本体力医学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 連続視覚運動におけるターゲット刺激のコントラストが 運動パフォーマンスと眼球運動に及ぼす影響2019

    • 著者名/発表者名
      青山千紗、呉屋良真,小見山高明,水守大河,七五三木聡
    • 学会等名
      日本スポーツ心理学会第46回大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 卓球競技者は周中心視野における運動視能が優れている2019

    • 著者名/発表者名
      呉屋良真,青山千紗,小見山高明,水守大河,七五三木聡
    • 学会等名
      日本スポーツ心理学会第46回大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-07-04   更新日: 2025-01-30  

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