| 研究課題/領域番号 |
21K04108
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分21040:制御およびシステム工学関連
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| 研究機関 | 鳥取大学 |
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研究代表者 |
櫛田 大輔 鳥取大学, 工学研究科, 教授 (30372676)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 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)
2023年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2022年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2021年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | 筋活動電位 / 疲労感 / ファジィ線形回帰モデル / 主観的価値 / 客観的価値 / 身体的特徴 / 客観的疲労 / 主観的疲労 / クラス分類 / CRNN / 主観的感覚 / VAS法 / データセット / クラスタリング / 曖昧 / 因子抽出 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
生体電気信号の1つである筋活動電位（EMG）は，筋活動の際に筋内部で発生する電気パルスを記録したものであり，筋疲労によってその周期も変化するため，周波数解析より客観的な筋疲労を知ることができる．一方，運動中の被験者が感じる『疲労感』という曖昧な主観的価値との一致性や相関性については不明である．これは，EMGがゆらぎを持つ信号であること，感覚という主観が曖昧であることなど両者の不確かさに起因している．
本研究では，『客観的価値のEMGに基づいて主観的価値である曖昧さを含む疲労感を推定する数理モデルの構築』と同時に，モデルパラメータから『主観的価値を決定付ける客観的な因子を見出す』ことを目指す．
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| 研究成果の概要 |
筋に負荷が掛かる際に取得できる筋活動電位（筋が活動するための指令電位であり皮膚表面に配置した電極から取得可能）に基づいて，本人が感じる疲労感という感覚を推定することを目的とした研究である．感覚には曖昧さが含まれていることから，ファジィ理論を用いた数式を利用した．20名の被験者を対象とし，各種信号処理にていくつかの特徴的に分離した筋活動電位信号から「疲労感」という曖昧さを含む感覚を10%誤差範囲で推定した結果，約60%程度の正解率であった．なお，疲労感という性質上，過剰に疲労を推定することは運用では有効であることから，それらも正解に含めると70%以上の正解率であった．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
人間が何となく感じる主観的な感覚を数量にて表現できることで，自身の意思を他者に伝えたり，自身の感覚に適したサービスを受けることが可能となる．本研究成果として得られた筋に負荷を掛けた際に感じる疲労感について数量的に表現することは，トレーニング，エクササイズ，リハリビテーションといった身体に負荷を掛けるサービスにおいて，自身の意思を正確に共有できる可能性を示したものである．また，学術的には疲労感という感覚とデータとして測定できる生理学的指標との関係性を導くことで，人の感覚想起の元となるものをデータに基づいて明らかにしていく1つの方法論を提案したところに意義がある．
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