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視線情報を用いたかな漢字変換時の認知行動モデル構築と作業集中度推定への応用

研究課題

研究課題/領域番号 21K17787
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分61020:ヒューマンインタフェースおよびインタラクション関連
研究機関東京農工大学

研究代表者

辻 愛里  東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (10774284)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2023年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2022年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2021年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
キーワード視線分析 / 機械学習 / 認知負荷 / 集中 / ヒューマンインタフェース / アイトラッキング / 集中度 / マイクロタスク
研究開始時の研究の概要

PC作業者の集中度を低負荷かつ定量的に推定できれば、知的生産性の改善に向けた適切な介入が可能になると考えられる。
集中度を作業者が持つ認知資源のうち主作業に振り分けられる割合と考えると、二重課題時には注意の分配によって反応時間が増加するという認知心理学上の知見から、集中度低下時には認知判断時間が増加すると予想される。
認知判断時間の増減を集中度の指標とするため、日常的な作業中に偏在し定型性の高い認知判断タスクである「かな漢字変換」に着目し、視線を用いて作業者の変換結果確認時間を算出し、その増減と認知資源配分すなわち集中度との関係性を実験結果に基づきモデル化することで、集中度の推定を目指す。

研究成果の概要

PC作業者の作業に対する集中度を低負荷かつ定量的に推定する上で、定型性の高い認知判断タスクに着目し、作業者の視線運動と認知資源配分すなわち集中度との関係性を明らかにすることで集中度の推定を目指した。黙読タスクおよび校正タスク中の視線運動について1)集中条件 2)主作業への阻害タスクあり条件 3)作業継続による疲労条件の3条件下における計測実験データから識別モデルを構築した。黙読タスクについて個人内層化10分割交差検証では0.723 のF 値が得られた。また個人差標準化処理及び視線行動の類似度を用いた訓練データ選抜を適用することで識別モデルの個人化を試み精度向上を確認した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

知的生産性の向上は労働人口減少が進む日本社会全体の喫緊の課題であり、様々な社会的取り組みが行われている。作業者の集中度の維持が生産性向上させる上での大きな課題となっており、その支援のためには集中度の定量的な推定が必要不可欠である。本研究では日常的な作業中に偏在し定型性の高い認知判断タスクである「黙読」と「文章入力」に着目し、作業者の視線運動と認知資源配分すなわち集中度との関係性を実験結果に基づきモデル化することで、集中度を推定する。また、個人データのみならず個人差標準化処理および類似度を用いたデータ選抜による汎化性能向上についても検討し、実装する。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2024 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Eye-Tracking for Estimation of Concentrating on Reading Texts2024

    • 著者名/発表者名
      Saki Tanaka, Airi Tsuji, Kaori Fujinami
    • 雑誌名

      International Journal of Activity and Behavior Computing

      巻: 2024 号: 1 ページ: 1-21

    • DOI

      10.60401/ijabc.10

    • ISSN
      2759-2871
    • 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
  • [学会発表] インク リメンタル学習の導入による黙読時の集中・非集中状態判別モデルの個人特化2024

    • 著者名/発表者名
      田中咲希,辻愛里,Pekka Siirtola, Jaakko Suutala, Juha R¨oning, 藤波香織
    • 学会等名
      情報処理学会ユビキタスコンピューティングシステム研究会第81 回研究発表会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Eye-Tracking for Estimation of Concentrating on Reading Texts2023

    • 著者名/発表者名
      Saki Tanaka, Airi Tsuji, and Kaori Fujinami
    • 学会等名
      International Conference on Activity and Behavior Computing
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] テキスト黙読時の視線解析による集中・非集 中状態識別モデルの個人化のための基礎調査2023

    • 著者名/発表者名
      田中咲希,辻愛里,藤波香織
    • 学会等名
      情報処理学会第85 回全国大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] テキスト黙読時の視線解析による集中・非集中状態識別モデルの個人化のための基礎調査2022

    • 著者名/発表者名
      田中咲希,辻愛里,藤波香織
    • 学会等名
      情報処理学会第85回全国大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] テキスト黙読時における視線情報を用いた集中状態・非集中状態の識別に関する調査2022

    • 著者名/発表者名
      田中咲希,辻愛里,藤波香織
    • 学会等名
      第21回情報科学技術フォーラム(FIT2022)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Poster: A Preliminary Investigation on Eye Gaze-based Concentration Recognition during Silent Reading of Text2021

    • 著者名/発表者名
      Saki Tanaka, Airi Tsuji, and Kaori Fujinami
    • 学会等名
      the 2022 ACM Symposium on Eye Tracking Research & Applications (ETRA’22)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] テキスト黙読時の非集中状態検出のための視線行動解析2021

    • 著者名/発表者名
      田中咲希,辻愛里,藤波香織
    • 学会等名
      情報処理学会第84回全国大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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