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筋活動に着目した注意の外部表出の計測とモデル化

研究課題

研究課題/領域番号 19K22872
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分61:人間情報学およびその関連分野
研究機関京都大学

研究代表者

中村 裕一  京都大学, 学術情報メディアセンター, 教授 (40227947)

研究期間 (年度) 2019-06-28 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2020年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2019年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
キーワード注意 / 筋活動 / 注意分配・分割 / 注意による筋活動の変容 / 筋シナジー / ユーザインタフェース
研究開始時の研究の概要

従来は脳活動でのみ直接的な計測が可能であった注意の状態を筋活動からも計測し,モデル化することを目的とする.そのために,運動生理学・神経生理学に基づいた「注意による筋活動の変容」の分析を行う.筋活動のタイミング,大きさ等の一般的な特徴に加え,反射(長潜時反射を含む),近接する筋の間の協働・拮抗作用,離れた筋の協調等を計測・分析する.さらに,「注意に起因する仮想的な力」を想定し,「筋活動の変容」が「注意に起因する仮想的な力」として結びつけられる可能性を探る.

研究成果の概要

「注意」と「動作」との関係を分析し,「観測された動作」から「注意」を推定するための逆問題を解くための指針を得ることを目的として研究を進めた.「注意を払う動作」が最も顕著に現れるのが首周りであるため,「首周りの動作」を重点的に分析し,筋シナジー解析によって,頭部回旋運動中の筋活性が注意状態によらず一定の3成分により表現できること,また,注意状態による違いが筋シナジーの時間パターンに顕著に現れることが明らかになった.同様に,注意状態の違いが複数筋間の時間周波数的な関係としても観測できることがわかった.さらに,筋活動の分析に用いる筋シナジーが比較的安定に現れることも検証した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

注意の状態が動作中の筋協調の発現やその時間的変化に顕著に現れることが確認できた.これらは注意に対する(残存)能力や個人的な特性を測るために筋活動を利用する具体的な方法を提案する新しい知見ととなっている.さらに,「注意を払う動作」が行われていることを別の人が知覚するための,動作の伝達方法やその性能について設計や調査を行った.これらの将来的な応用として,注意状態やその能力の推定があげられるが,それだけでなく,見守りなどへの応用の可能性について確認することができた.

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (15件) (うち国際共著 4件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] 頭部回旋運動における注意状態が頸部筋活動に及ぼす影響2022

    • 著者名/発表者名
      高橋克弥, 下西 慶, 近藤一晃, 井藤隆秀, 戸田真志, 秋田純一, 中村裕一
    • 雑誌名

      信学技報, MBE2021-90

      巻: Vol.121, No.389 ページ: 13-16

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] Stability of muscle synergy patterns for sit-to-stand motions under different conditions2022

    • 著者名/発表者名
      Julian Ilham, Yuichi Nakamura, Kazuaki Kondo, Takahide Ito, Qi An, Junichi Akita, Masashi Toda
    • 雑誌名

      IEICE Tech. Report, MBE2021-88

      巻: Vol.121,No.389 ページ: 5-9

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] SVM-based motion estimation and muscle fatigue evaluation using myoelectric center frequency2022

    • 著者名/発表者名
      Daiya Kibe, Masashi Toda, Masahiro Migita, Junichi Akita, Kazuaki Kondo, Yuichi Nakamura
    • 雑誌名

      IEEE 4th Global Conference on Life Sciences and Technologies

      巻: -

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Integration of Experts' and Beginners' Machine Operation Experiences to Obtain a Detailed Task Model2021

    • 著者名/発表者名
      Longfei Chen, Yuichi Nakamura, Kazuaki Kondo, Dima DAMEN, Walterio MAYOL-CUEVAS
    • 雑誌名

      IEICE TRANSACTIONS on Information and Systems

      巻: E104-D, No.1 ページ: 152-161

    • NAID

      120007035730

    • 関連する報告書
      2020 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] Siamese-structure Deep Neural Network Recognizing Changes in Facial Expression According to the Degree of Smiling2021

    • 著者名/発表者名
      K.Kondo, T.Nakamura, Y.Nakamura, S.Sato
    • 雑誌名

      The 25th Int'l Conference on Pattern Recognition (ICPR2020)

      巻: -

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] User Behavior Analysis toward Adaptive Guidance for Machine Operation Tasks --- Analysis of behavior diverences through skill-improving experiments2020

    • 著者名/発表者名
      Longfei Chen, Yuichi Nakamura, Kazuaki Kondo
    • 雑誌名

      The 15th Int'l Conference on Green, Pervasive and Cloud Computing

      巻: -

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Non-linear distance filter for modeling effect of a large pointer used in a gesture-based pointing interface2020

    • 著者名/発表者名
      Kazuaki Kondo, Takuto Fujiwara, Yuichi Nakamura
    • 雑誌名

      IEICE TRANSACTIONS on Information and System

      巻: 103-D, No.1 ページ: 2302-2313

    • NAID

      130007933841

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Design and Performance Analysis of a Skin-Stretcher Device for Urging Head Rotation2020

    • 著者名/発表者名
      Takahide ITO, Yuichi Nakamura, Kazuaki Kondo, Espen KNOOP, Jonathan ROSSITER
    • 雑誌名

      IEICE TRANSACTIONS on Information and Systems

      巻: E103-D, No.11 ページ: 2314-2322

    • NAID

      130007933855

    • 関連する報告書
      2020 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] Investigation on e-Learning Status Estimation for New Learners-Classifier Selection on Representative Sample Selection2020

    • 著者名/発表者名
      Siyang YU, Kazuaki Kondo, Yuichi Nakamura, Takayuki NAKAJIMA, Masatake DANTSUJI
    • 雑誌名

      IEICE TRANSACTIONS on Information and Systems

      巻: Vol.E103-D,No.4 ページ: 905-909

    • NAID

      120006823908

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 指差しジェスチャを用いたポインティングインタフェースにおける動作特性のモデル化 ~ 大型ポインタを表示したときの非線形距離フィルタ解析 ~2019

    • 著者名/発表者名
      近藤一晃,中村裕一
    • 雑誌名

      HCGシンポジウム2019

      巻: B-5-5

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 水平腕運動中に腕の筋から生じる反射応答の調査2019

    • 著者名/発表者名
      寺田翔平, 右田雅裕, 戸田真志, 近藤一晃, 秋田純一, 中村裕一
    • 雑誌名

      HCGシンポジウム2019

      巻: B-1-4

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 筋活動による呈示反力の制御と質感の変容の分析2019

    • 著者名/発表者名
      岡田拓洋, 井藤隆秀, 近藤一晃, 中村裕一, 秋田純一, 戸田真志
    • 雑誌名

      HCGシンポジウム2019

      巻: B-1-1

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Motion Information Transmission for On-Neck Communication2019

    • 著者名/発表者名
      Takahide Ito, Yuichi Nakamura, Kazuaki Kondo, Jonathan Rossiter, Junichi Akita, Masashi Toda
    • 雑誌名

      International Conference on Computer-Human Interaction Research and Applications (CHIRA)

      巻: - ページ: 206-213

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] "Detecting Clues for Skill Levels and Machine Operation Difficulty from Egocentric Vision2019

    • 著者名/発表者名
      Longfei Chen, Yuichi Nakamura, Kazuaki Kondo
    • 雑誌名

      The fourth Intn'l workshop on Egocentric Perception, Interraction and Computing, arXiv

      巻: -

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hotspots Integrating of Expert and Beginner Experiences of Machine Operations through Egocentric Vision2019

    • 著者名/発表者名
      Longfei Chen, Yuichi Nakamura, Kazuaki Kondo, Dima Damen, Walterio Mayol-Cuevas
    • 雑誌名

      Intn'l Conference on Machine Vision and Applications

      巻: 06-05 ページ: 319-330

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] GP-HSMM の尤度計算並列化による高速な身体動作の分節化方式2021

    • 著者名/発表者名
      川村美帆,佐々木雄一,中村裕一
    • 学会等名
      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, Vol.SICE SI2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 笑顔によるQOL推定を目的とした微細な表情変化の認識2021

    • 著者名/発表者名
      中村大地,近藤一晃,中村裕一,佐藤真一
    • 学会等名
      信学技報, HCS2020-59
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2019-07-04   更新日: 2023-01-30  

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