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ユーザ同士のインタラクションを抽出するIoTシステムの研究開発

研究課題

研究課題/領域番号 22KJ2186
補助金の研究課題番号 22J20391 (2022)
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分基金 (2023)
補助金 (2022)
応募区分国内
審査区分 小区分60060:情報ネットワーク関連
研究機関大阪大学

研究代表者

山口 隼平  大阪大学, 情報科学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2023-03-08 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
2024年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2023年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2022年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワードIoT / センサネットワーク / コラボレーション / 協調学習 / ウェブサービス / ハイフレックス / Ultra Wide Band / 無線位置測位 / 話者検出
研究開始時の研究の概要

グループ会議やグループ学習をはじめとする共同作業のパフォーマンス向上を目指して、これまでヒューマンインタラクションが定性的に分析されてきたが、分析には多大なる人的・時間的コストを要していた。本研究では、ヒューマンインタラクション分析の更なる効率化を目的として、より高精度にユーザや作業環境の様子を自動抽出する新たなIoTシステムを提案・実装する。開発システムを学習科学の研究者とともに実環境の1つである学習現場に導入して分析コストの低減を検証すると同時に、システムに関する改良点をフィードバックすることで実環境に応用可能なIoTシステムの完成を目指す。

研究実績の概要

分析専門家にとってのアクセシビリティを考慮したIoTシステムやオフライン環境のみならずオンライン環境を交えたハイブリッド型のインタラクションに関する研究を行い、査読付き国際学会で1件、国内学会で1件の発表を行った。当該研究成果は、当初の年次計画において令和4年度に予定していた「無線通信機能を有するIoTデバイス群の設計および実装」の一部に相当する。国際会議では自身の発表を通じて、インタラクション分析にIoTシステムを広く展開するうえで従来の定性的なインタラクション分析においてキーとされてきた言語データを同時収集すること、分析専門家らがIoTシステムを容易に導入することができるよう民生デバイスを用いることが求められるという知見を得た。国内学会では、遠隔地にあるIoTデバイス同士を光ファイバ無線で接続することで低遅延かつ高精度な遠隔地同士のインタラクションを抽出するIoTシステムについて発表を行った。
加えて、インタラクション分析をサポートしうる一技術としてUltra Wide Band (UWB) を用いた高精度位置測位についての研究を行い、国内学会で4件の発表を、国際会議に向けて1件の投稿を行った。当該研究成果は、当初の年次計画において令和5年度に予定していた「ユーザや作業環境に関するセンサ情報の抽出および可視化」の一部に相当する。上記の研究発表を通じて、従来の設置コストの高いデバイスを配置することなく低遅延かつ高精度な位置測位を達成する手法を提案した。本技術をインタラクション環境に導入することで人や物体のトラッキングを通じたインタラクションの容易な分析を実現することができると考えられる。

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

研究計画の変更やアップデートはあるものの、プロジェクト全体として各研究項目が達成されつつあるため。

今後の研究の推進方策

令和6年度では、当初予定していたIoTデバイス群の設計・実装をスマートフォンで代替して実現することとし、研究計画として掲げていた「無線通信機能を有するIoTデバイス群の設計および実装」を民生デバイスで達成すると同時に「学習科学の知見に基づいたシステムの改良及び完成」を目指す。研究方針の変更にあたっては、報告者が令和5年度に参加した国際会議International Conference on Quantitative Ethnographyでのディスカッションが大きく影響している。会議でのディスカッションを通じて、インタラクション分析への応用を図るうえでシステムのアクセシビリティを高めることが不可欠であること、オリジナルのデバイスではなく既に出回っているデバイスでの実装がシステム展開の観点で求められることを学んだ。上記の要件を満たすべくスマートフォンでのアプリケーション実装を通じて上記の計画を達成する。学習科学の知見に基づいたシステムの改良では、Human-Centred Computingを専門とするコペンハーゲン大学のDaniel Spikol准教授とディスカッションを行いながら学習分析をサポートするIoTシステムの完成を目指す。

報告書

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

    (15件)

すべて 2024 2023 2022 その他

すべて 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 (12件) (うち国際学会 3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Multi-Speaker Identification with IoT Badges for Collaborative Learning Analysis2023

    • 著者名/発表者名
      Shunpei Yamaguchi, Motoki Nagano, Ritsuko Oshima, Jun Oshima, Takuya Fujihashi, Shunsuke Saruwatari, and Takashi Watanabe
    • 雑誌名

      Journal of Information Processing

      巻: 31 ページ: 1-12

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Web Services for Collaboration Analysis With IoT Badges2022

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi Shunpei、Nagano Motoki、Ohira Shunpei、Oshima Ritsuko、Oshima Jun、Fujihashi Takuya、Saruwatari Shunsuke、Watanabe Takashi
    • 雑誌名

      IEEE Access

      巻: 10 ページ: 121318-121328

    • DOI

      10.1109/access.2022.3222562

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Ultra Wide Bandを用いた高精度位置測位のための信号解析システムに関する一検討2024

    • 著者名/発表者名
      波田 凌太朗,作田 岬紀,藤原 拓也,山口 隼平,木崎 一廣,藤橋 卓也,渡辺 尚,猿渡 俊介
    • 学会等名
      情報処理学会全国大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Ultra Wide Bandを用いた3次元位置測位の高速化に関する基礎検討2024

    • 著者名/発表者名
      作田 岬紀,波田 凌太朗,藤原 拓也,山口 隼平,木崎 一廣,藤橋 卓也,渡辺 尚,猿渡 俊介
    • 学会等名
      情報処理学会全国大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Ultra Wide Bandを用いた高精度位置測位システムの一検討2024

    • 著者名/発表者名
      藤原 拓也,波田 凌太朗,作田 岬紀,山口 隼平,木崎 一廣,藤橋 卓也,渡辺 尚,猿渡 俊介
    • 学会等名
      第110回モバイルコンピューティングと新社会システム (MBL) 第81回ユビキタスコンピューティングシステム (UBI) IEICEセンサネットワークとモバイルインテリジェンス研究会 (SeMI) 合同研究発表会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] An IoT-based Multimedia System for Fine-grained Multimodal Learning Analytics2023

    • 著者名/発表者名
      Shunpei Yamaguchi
    • 学会等名
      International Conference on Quantitative Ethnography (Doctoral Consortium)
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Multimodality in Transactive Discourse: Integration of MmLA and SSNA2023

    • 著者名/発表者名
      Jun Lu, Shunpei Yamaguchi, Jun Oshima, Shunsuke Saruwatari, Ritsuko Oshima
    • 学会等名
      International Conference on Quantitative Ethnography (Poster)
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Transactiveな協調的問題解決のマルチモーダル学習分析2023

    • 著者名/発表者名
      盧 峻,山口 隼平,大島 純,大島 律子,猿渡 俊介
    • 学会等名
      日本教育工学会2023年秋季全国大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 市販デバイスとUWBモジュールとの相互接続性に関する検証2023

    • 著者名/発表者名
      作田 岬紀,藤原 拓也,山口 隼平,木崎 一廣,藤橋 卓也,猿渡 俊介,渡辺 尚
    • 学会等名
      電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] ハイブリッド環境のコラボレーションを抽出するIoTシステム構築に関する一検討2023

    • 著者名/発表者名
      藤原 拓也,山口 隼平,石岡 卓将,盧 峻,大島 律子,大島 純,木崎 一廣,藤橋 卓也,猿渡 俊介,渡辺 尚
    • 学会等名
      マルチメディア、分散、協調とモバイル (DICOMO2023) シンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] コラボレーションの定量・定性分析を接続するIoTシステムの一検討2023

    • 著者名/発表者名
      山口 隼平,大島 律子,大島 純,木崎 一廣,藤橋 卓也,猿渡 俊介,渡辺 尚
    • 学会等名
      情報処理学会 IoT行動変容学 研究グループ 第3回研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ハイブリッド環境下のコラボレーションを抽出するIoTバッジを用いた話者検出に関する一手法2023

    • 著者名/発表者名
      藤原 拓也,山口 隼平,大島 律子,大島 純,藤橋 卓也,猿渡 俊介,渡辺 尚
    • 学会等名
      情報処理学会 全国大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] コラボレーション抽出を目的とするIoTデバイスを用いた変位算出アルゴリズムの基礎評価2022

    • 著者名/発表者名
      藤原 拓也,山口 隼平,大島 律子,大島 純,藤橋 卓也,猿渡 俊介,渡辺 尚
    • 学会等名
      電子情報通信学会 ソサイエティ大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Utterance Pattern Extraction during Idea Improvement Using Sound Pressure Modality2022

    • 著者名/発表者名
      Jun Lu, Shunpei Yamaguchi, Jun Oshima, Ritsuko Oshima, and Shunsuke Saruwatari
    • 学会等名
      Poster presented at New Member's Session in International Society of the Learning Sciences Annual Meeting
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [備考] 研究者webページ

    • URL

      https://www-int.ist.osaka-u.ac.jp/user/yamaguchi/

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書 2022 実績報告書

URL: 

公開日: 2022-04-28   更新日: 2024-12-25  

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