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語意学習を助ける手がかりの包括的分析と発達的変化:親子のモノ遊び場面に着目して

研究課題

研究課題/領域番号 22K13664
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分09030:子ども学および保育学関連
研究機関大阪大学 (2023)
東京大学 (2022)

研究代表者

萩原 広道  大阪大学, 大学院人間科学研究科, 助教 (00907735)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2024年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2023年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード言語発達 / 社会的手がかり / 親子遊び / 語意学習 / コーパス / マルチモーダル / 乳幼児 / 機械学習
研究開始時の研究の概要

本研究は,大人-子ども間のモノを介したやりとり場面に注目し,語意学習を助けるために大人が提供している様々な手がかりを包括的に定量化したコーパスを構築することによって,手がかり同士の時間的布置及びその発達的変化を解明する。0~3歳までの子どもとその養育者に,玩具や日用品等で遊んでもらい,その様子を記録する。得られたデータを用いて,非言語・言語に跨る手がかりを包括的・定量的に把握する。語意学習において大人が果たす役割を捉えることで,言語発達研究のみならず,子どもの発達時期に応じた手がかりの提供の仕方を提案する等,子育て・保育・教育・療育への貢献を果たす。

研究実績の概要

2023年度は,①「親子遊び調査」データのアノテーションの継続,②コーパスデータの予備的解析に向けた手法の探索,②国際共同研究に向けたネットワーク形成に取り組んだ。研究代表者の所属機関に変更が生じたため,使用可能な人的・物的リソース等にも変更が生じ計画の修正が必要となったが,計画は着実に進展している。
①については,分析補助者を雇用し,遊び場面での母親の発話および母親・子どもの行為についてアノテーションを進めると共に,アノテーションマニュアルの整備を行った。現在,8割程度のアノテーションが完了しており,最終年度となる2024年度中には解析をある程度完了させ,論文投稿を進める予定である。
②については,筑波大や大阪大(他研究科),京都大の協力を得て,物体検出やポーズ推定などの自動化手法を探索するとともに,機械学習をベースにした解析手法の探索を行った。変分オートエンコーダーを用いた潜在空間の可視化や,LightGBMを用いた特徴量重要度の可視化 (Feature importanceやSHAPの活用) について検討し,本研究にも活用可能であることが見込めるようになったため,次年度に実際にモデル構築を実施する計画である。
③については,英ウォーリック大学,米国インディアナ大学,ヒューストン大学を訪問し,インタラクション研究を世界的にけん引する研究者と,共同研究に向けた議論を実施することができた。加えて,新たに米国ウィスコンシン大学とも共同研究を進めることができた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

研究代表者の所属機関に変更が生じたものの,計画を止めることなく,着実に進めることができたため,「おおむね順調に進展している」と評価した。
「親子遊び調査」コーパスのアノテーションについては,発話および行為の詳細なアノテーションが完了し,最後に発話内容の分類を残すのみとなった。アノテーションの信頼性を確認するために,一部のデータセットに対する別の評価者によるアノテーションも完了した。次年度は,発話内容の分類を完了させ,その後解析に着手する計画である。さらに,アノテーションマニュアルの整備も実施し,本研究で構築したコーパス以外の新たなインタラクション研究においても,マニュアルの転用が可能であることを確認した。そのため,本研究におけるマニュアルをオープン化することで,他の類似研究におけるアノテーションの効率化も進めることができると期待される。ベイズ統計を用いた解析手法や機械学習による解析アプローチについても理解を深めることができ,国内誌・国際誌に複数の論文が採択・掲載された。
国内外の研究者とのネットワークもさらに拡充させることに成功した。実際に英国ウォーリック大学,米国インディアナ大学,ヒューストン大学を訪問し,それぞれの大学にて講演する機会を得た。各大学との共同研究を進めることに加えて,米国ウィスコンシン大学との共同研究にも新たに着手することができた。
2023年度でアノテーションの完了にある程度の目途が立ったため,最終年度となる2024年度には解析と論文投稿を進める計画である。さらに,本研究で構築したコーパスの二次利用についても共同研究者と議論を開始しており,日本語圏での母子インタラクション研究を国際的に発信する基盤が整いつつある。

今後の研究の推進方策

最終年度となる2024年度には,①「親子遊び調査」のアノテーションの完了,②アノテーションマニュアルの整備と公開,③解析と論文投稿,④国内外の研究者との共同研究計画の立案,の4点に取り組む予定である。
①については,粗く分類した母親の発話内容をさらに詳細に分類する作業が残っているため,分析補助者を雇用しアノテーションを進めていく。②については,アノテーションマニュアルの最終調整を行い,OSF上にて公開する予定である。可能であれば,日本語のみでなく英語も併記する形で,国際的に利用可能なアノテーションマニュアルにすることを目指す。
③については,筑波大や大阪大(他研究科),京都大の協力を得ながら,回帰分析や機械学習モデルを用いた分析に着手する。インタラクション研究では,抽出される指標が多岐にわたるため,それらを包括的に可視化・探索するアプローチが重要となる。現時点では,Random ForestまたはLightGBMを用いた特徴量重要度の可視化 (Feature importanceやSHAPの活用)が有効なアプローチになるのではないかと考えている。また,発話・行為の手がかりの順序ネットワークの可視化にも着手する計画であり,遷移確率を用いた分析 (隠れマルコフモデルやネットワーク分析など) についても理解を深めていく。
④については,既にネットワークを確立した英国ウォーリック大学,米国インディアナ大学,ヒューストン大学,ウィスコンシン大学などとの共同研究を進めるとともに,研究費獲得に向けた共同研究の立案を行う予定である。その過程で,本研究で構築したコーパスの二次利用可能性についても検討を進め,日本語圏での母子インタラクション研究を国際的に発信できるようにする。

報告書

(2件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2024 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (8件) 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 5件)

  • [国際共同研究] University of Warwick(英国)

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Houston/Indiana University/University of Wisconsin(米国)

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Trinity College Dublin(アイルランド)

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Basel(スイス)

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Houston/Indiana University/Arizona State University(米国)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Warwick(英国)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Trinity College Dublin(アイルランド)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Basel(スイス)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Large‐scale data decipher children's scale errors: A meta‐analytic approach using the zero‐inflated Poisson models2024

    • 著者名/発表者名
      Hagihara Hiromichi、Ishibashi Mikako、Moriguchi Yusuke、Shinya Yuta
    • 雑誌名

      Developmental Science

      巻: Not determined 号: 4 ページ: 1-17

    • DOI

      10.1111/desc.13499

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 変分オートエンコーダーを用いた乳幼児期の語彙発達過程の探索2023

    • 著者名/発表者名
      萩原 広道、水谷 天智、山本 寛樹、阪上 雅昭
    • 雑誌名

      認知科学

      巻: 30 号: 4 ページ: 499-514

    • DOI

      10.11225/cs.2023.054

    • ISSN
      1341-7924, 1881-5995
    • 年月日
      2023-12-01
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Factors influencing webcam-based automated gaze coding: Implications for infant online testing2024

    • 著者名/発表者名
      Hiromichi Hagihara
    • 学会等名
      Chosun Center for Data Science in Humanities Annual Workshop
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The differentiation of early noun representations from global events to specific objects2023

    • 著者名/発表者名
      Hiromichi Hagihara, Yusuke Moriguchi, Naoto Ienaga, Kei Terayama, Hiroki Yamamoto, Sho Tsuji, Masa-aki Sakagami
    • 学会等名
      52nd Annual Meeting of the Jean Piaget Society
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 注視法を用いた乳児のオンライン実験:日本語版Lookitの開発状況から注視データの自動推定まで2023

    • 著者名/発表者名
      萩原広道
    • 学会等名
      赤ちゃん学会第23回学術集会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] A data-driven approach to characterize young children’s vocabulary development2023

    • 著者名/発表者名
      Hiromichi Hagihara, Tenchi Mizutani, Hiroki Yamamoto, Chie Fukada, Masa-aki Sakagami
    • 学会等名
      8th Lancaster International Conference on Infant and Early Child Development (LCICD)
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 変分オートエンコー ダーによる乳幼児の語彙発達の解析2023

    • 著者名/発表者名
      阪上雅昭, 水谷天智, 萩原広道, 山本寛樹
    • 学会等名
      日本物理学会2023年春季大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 乳幼児期における初期の語彙の意味形成・意味分化2023

    • 著者名/発表者名
      萩原広道
    • 学会等名
      生物から宇宙までの非線形現象2 (京都大学で実施された研究会)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 新型コロナウイルス下での子どもたちの社会的関係及びコミュニケーションの変化2022

    • 著者名/発表者名
      萩原広道
    • 学会等名
      第22回日本赤ちゃん学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] ダイナミックシステムアプローチと乳幼児の語彙発達2022

    • 著者名/発表者名
      阪上雅昭, 水谷天智, 萩原広道, 山本寛樹, 浅井怜斗
    • 学会等名
      日本物理学会2022年秋季大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Dissociation of objects from object-specific actions predicts later vocabulary growth of action words2022

    • 著者名/発表者名
      Hiromichi Hagihara, Hiroki Yamamoto, Yusuke Moriguchi, Masa-aki Sakagami
    • 学会等名
      International Congress of Infant Studies (ICIS)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] How social interaction facilitates semantic formation and differentiation of early words2022

    • 著者名/発表者名
      Hiromichi Hagihara
    • 学会等名
      Schloss Dagstuhl (Seminar 22422): Developmental Machine Learning: From Human Learning to Machines and Back
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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