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幼児の行動モデリングによる社会情緒的コンピテンス獲得のモティベーション推定

研究課題

研究課題/領域番号 20K11975
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61040:ソフトコンピューティング関連
研究機関九州工業大学

研究代表者

堀尾 恵一  九州工業大学, 大学院生命体工学研究科, 教授 (70363413)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード行動解析 / 行動モデリング / 強化学習 / モティベーション推定 / 自動アノテーション / 逆効果学習 / 逆強化学習 / 社会情緒的コンピテンス / 動機づけ
研究開始時の研究の概要

幼児の行動を観測し,その行動のモデルを構築することで,各幼児の行動の動機を推定および行動予測など幅広い活用につながる。この過程で、幼児間の特性の相違や成長による発達などを加味したモデルの構築を試みる。これを達成するため、自動行動解析システムが必要であり、画像処理技術や各種センサを活用して実現する。また、行動モデルとして、報酬を最大化する強化学習モデルをベースとし、各幼児における報酬を推定する.

研究成果の概要

幼児期の社会情緒的コンピテンスの発達に関し,そのメカニズムを情報工学的なアプローチで追及することで,(1)撮影した動画から各幼児の行動,発言などを自動で定量化する技術の開発,(2)幼児の行動モデルを構築し成長に伴う行動変容の抽出,(3)逆強化学習の考え方を適用し行動変容に資する幼児のモティベーションの推定,を行った.強化学習をモデルとして測定した幼児の行動とすり合わせることで,各幼児の発話頻度の変化などの行動の変化に関して,周囲の幼児の視線や発話などが影響を及ぼすことを明らかにし,幼児毎に影響を及ぼす周囲県境やそれらの程度が異なることを示した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

幼児教育において,非認知能力の重要性が注目されているが,本研究では,ディスカッションという限定的ではあるが社会性に関係した状況において,各幼児の行動変容にどのような環境および周囲の幼児の行動が影響を及ぼすかを検証するものである.今後,幼児の日常の行動を計測する技術,保育士や保護者による幼児の非認知能力の定積的評価と合わせて,本研究の方法論を発展させることができれば,非認知能力およびその発達の定量的な評価につながり,社会的意義は大きい.

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 学会発表 (16件) (うち国際学会 7件)

  • [学会発表] Effect of Additional Training Images Collected from Actual Nursery Scenes for Enhanced Performance in Image Captioning with Attention Mechanism2023

    • 著者名/発表者名
      Supri Bin AMIR and Keiichi HORIO
    • 学会等名
      Int. Conf. on Biometrics and Kansei Engineering
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Real time-based Face Recognition, Tracking, Counting, and Calculation of Spent Time of person Using OpenCV and Centroid Tracker Algorithms2023

    • 著者名/発表者名
      Md. Rahatul ISLAM and Keiichi HORIO
    • 学会等名
      5th Int. Conf. on Computer Communication and the Internet
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Analysis of Children Behavior in Group Discussions based on Generative Adversarial Imitation Learning2022

    • 著者名/発表者名
      Keiichi HORIO and Yusuke HOJI
    • 学会等名
      Int. Conf. on Innovative Computing, Information and Control
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Gaze Behaviour Estimation in Omnidirectional Children’s Group Discussion Video2022

    • 著者名/発表者名
      Dimas HERJUNO and Keiichi HORIO
    • 学会等名
      10th Int. Sysmposium on Aplied Engineering and Sciences
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Proposed Method for Estimating Preschool Children’s Verbal Communication Skills in Group Discussions2022

    • 著者名/発表者名
      Hiroki YAMAGUCHI and Keiichi HORIO
    • 学会等名
      2022 Joint 12th International Conference on Soft Computing and Intelligent Systems and 23rd International Symposium on Advanced Intelligent Systems
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 強化学習に基づく幼児の行動モデリングとパラメータ推定による特徴解析2022

    • 著者名/発表者名
      財前 虹稀,堀尾 恵一
    • 学会等名
      第38回 ファジィ システム シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] グループディスカッションにおける幼児の言語コミュニケーション能力評価とその自動化に関する研究2022

    • 著者名/発表者名
      山口 大貴,堀尾 恵一
    • 学会等名
      第38回 ファジィ システム シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 大学空手道部におけるメントレアプリで収集した心理状態と睡眠時間の関係性の考察2022

    • 著者名/発表者名
      中谷 圭吾,磯貝 浩久,斉藤 嘉子,杉野 友厚,堀尾 恵一
    • 学会等名
      第38回 ファジィ システム シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Analysis of Children's Behavior in Group Discussions Using Inverse Reinforcement Learning2021

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Hoji and Keiichi Horio
    • 学会等名
      9 th International Symposium on Applied Engineering and Sciences (SAES2021)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Topic Estimation and Utterance Analysis in Children’s Group Discussion2021

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Yamaguchi and Keiichi Horio
    • 学会等名
      9 th International Symposium on Applied Engineering and Sciences (SAES2021)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 幼児の行動解析に向けた強化学習のパラメータ推定に関する基礎的な検討2021

    • 著者名/発表者名
      財前虹稀,堀尾恵一
    • 学会等名
      第23回日本知能情報ファジィ学会九州支部学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] マイクロホンアレイを用いた会話中の音声方向の推定2020

    • 著者名/発表者名
      山口 大貴, 堀尾 恵一
    • 学会等名
      第22回日本知能情報ファジィ学会九州支部学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 発話内容と頻度から見る幼児の積極性と消極性に関する考察2020

    • 著者名/発表者名
      小川 森護, 堀尾 恵一
    • 学会等名
      第22回日本知能情報ファジィ学会九州支部学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 相対エントロピー逆強化学習による報酬関数を用いた幼児行動の分析2020

    • 著者名/発表者名
      法地 勇輔, 堀尾 恵一
    • 学会等名
      第22回日本知能情報ファジィ学会九州支部学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 強化学習による行動モデリングを利用した幼児の発話行動の変容を促す報酬推定の試み2020

    • 著者名/発表者名
      小林 楓太, 堀尾 恵一
    • 学会等名
      第22回日本知能情報ファジィ学会九州支部学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] OpenPose とリカレントニューラルネットワークを用いた人物行動識別2020

    • 著者名/発表者名
      山田 啓介, 堀尾 恵一
    • 学会等名
      第22回日本知能情報ファジィ学会九州支部学術講演会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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