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非線形力学系理論に基づく人間行動データ解析基盤の構築

研究課題

研究課題/領域番号 23K21701
補助金の研究課題番号 21H03508 (2021-2023)
研究種目

基盤研究(B)

配分区分基金 (2024)
補助金 (2021-2023)
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
研究機関埼玉大学

研究代表者

島田 裕  埼玉大学, 理工学研究科, 准教授 (50734414)

研究分担者 野村 亮太  早稲田大学, 人間科学学術院, 准教授 (70546415)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2026-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2025年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2024年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2022年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2021年度: 7,670千円 (直接経費: 5,900千円、間接経費: 1,770千円)
キーワード人間行動データ / 非線形時系列解析 / 複雑ネットワーク / Temporal Network / テンポラルネットワーク / 心理的距離 / ネットワーク科学 / Temporal networks / テンポラル・ネットワーク / 非線形ダイナミクス
研究開始時の研究の概要

情報通信技術の発達により,インターネット上での個人の活動記録や多数の人と人の対面データなど,人間の行動を記録した大量のデータを得ることが可能になった.これらの人間行動データは,災害時の避難誘導や,感染症伝播の研究,無線通信技術の研究など様々な分野で広く活用されている.本研究では人の心理的状態に関する情報を考慮した人間行動データを対象として,人と人のつながりの時間変動を非線形ダイナミクスの観点から捉えることで,人間行動データを体系的に解析するための新たな理論基盤を構築することが眼目である.また,その工学的応用に向けて基礎的な検討を行う.

研究実績の概要

前年度にライブハウスでの音楽ライブで計測した観客の身体運動データについて分析を進めた.具体的には,演者や曲の違いによって参加者の集団的行動にどのような傾向が現れるのかを調査した.加速度センサから取得した加速度時系列データの基本的統計量の調査に加え,観客の行動パターンの類似性からネットワークを構成し,その構造的特徴を調査した.その際,ネットワークモチーフや中心性,次数相関などの基本的な特徴量を中心にネットワーク構造を調査した.その結果,演者・曲の違いによって異なる特徴的な構造が現れることがわかった.これに加え,身体運動の同期と心理的な変数(親密度)との共変関係について予備的分析を行った.また,非線形力学系の手法を用いて共通入力を再構成する手法を実データにも適用できることを確認した.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

コロナ禍の影響で当初1,2年目に実施を予定していた実験の実施時期がやや遅れたため.当初計画よりも若干の遅れはあるものの,実施した実験のデータ解析やそれ以外の項目は順調に進んでいるため,「やや遅れている」とした.

今後の研究の推進方策

観客の行動パターンの類似性に基づいて構成したネットワークに見られる特徴的な構造がなぜ生じたかを詳しく調査する.これに加え,他の状況下における実験も実施し,音楽イベントで見られた参加者の同期的振る舞いや特徴的なネットワーク構造が,異なる環境下においても同様に観測されるか否かを調査する.また,観客の身体運動・心拍・体表温度などのデータをフィールドで計測する実験を進める.これらのデータから,生理的な同期が心理変数に与える影響を検討する.

報告書

(3件)
  • 2023 実績報告書
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (34件)

すべて 2024 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (27件) (うち国際学会 8件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] A routing method with adaptively adjusting memory information based on local routing history2023

    • 著者名/発表者名
      Kimura Takayuki、Shimada Yutaka
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 18 号: 4 ページ: 0283472-0283472

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0283472

    • 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
  • [雑誌論文] Central emotions and hubs in a colexification network2023

    • 著者名/発表者名
      M. Fukuya, T. Matsumoto, Y. Shimada and T. Ikeguchi
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 13 号: 1 ページ: 21823-21823

    • DOI

      10.1038/s41598-023-48922-8

    • 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
  • [雑誌論文] Similarities of inter-point distance distributions on original and reconstructed attractors2022

    • 著者名/発表者名
      Kazuya Sawada, Yutaka Shimada and Tohru Ikeguchi
    • 雑誌名

      Nonlinear Theory and Its Applications, IEICE

      巻: 13 号: 2 ページ: 385-390

    • DOI

      10.1587/nolta.13.385

    • ISSN
      2185-4106
    • 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] Analyzing the relationships between tissue-specific gene expression and subgraphs in gene regulatory networks2022

    • 著者名/発表者名
      Cham Haga and Yutaka Shimada
    • 雑誌名

      Nonlinear Theory and Its Applications, IEICE

      巻: 13 号: 2 ページ: 415-420

    • DOI

      10.1587/nolta.13.415

    • ISSN
      2185-4106
    • 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] Possibility of Reconstructing Nonlinear Dynamical System from Marked Point Process2021

    • 著者名/発表者名
      Kazuya Sawada,Yutaka Shimada,Tohru Ikeguchi
    • 雑誌名

      信号処理

      巻: 25 号: 4 ページ: 127-131

    • DOI

      10.2299/jsp.25.127

    • NAID

      130008060219

    • ISSN
      1342-6230, 1880-1013
    • 年月日
      2021-07-01
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Performance evaluation of chaotic random numbers generated from responses of integer logistic maps2021

    • 著者名/発表者名
      Shiki Kanamaru,Yutaka Shimada,Kantaro Fujiwara,Tohru Ikeguchi
    • 雑誌名

      Nonlinear Theory and Its Applications, IEICE

      巻: 12 号: 3 ページ: 489-499

    • DOI

      10.1587/nolta.12.489

    • NAID

      130008060794

    • ISSN
      2185-4106
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 落語の師弟関係ネットワークの定量分析2021

    • 著者名/発表者名
      野村亮太
    • 雑誌名

      笑い学研究

      巻: 28 号: 0 ページ: 5-15

    • DOI

      10.18991/warai.28.0_5

    • ISSN
      2189-4132, 2423-9054
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 論理制約を伴う意見形成モデルの多値論理による拡張2024

    • 著者名/発表者名
      林樹里, 島田裕
    • 学会等名
      第3回計算社会科学会大会(CSSJ2024)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Testing the reliability of expert stage performances using a cross recurrence plot.2023

    • 著者名/発表者名
      Ryota Nomura
    • 学会等名
      The 10th Recurrence Plots Symposium. University of Tsukuba, Japan.
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Network-Based Analysis on Collective Behavior of the Audience in a Concert2023

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Ban, Manami Kimura, Ryota Nomura, Yutaka Shimada
    • 学会等名
      the 2023 International Symposium on Nonlinear Theory and Its Applications (NOLTA2023)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of graph distances on recurrence quantification analysis of temporal networks2023

    • 著者名/発表者名
      Daiki Igari, Yutaka Shimada
    • 学会等名
      The 10th International Symposium on Recurrence Plots 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] An investigation of the relationship between homophily and friendship paradox in networks from the perspective of perception biases2023

    • 著者名/発表者名
      Kota Kato, Yutaka Shimada
    • 学会等名
      2024 RISP International Workshop on Nonlinear Circuits, Communications and Signal Processing
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] An analysis of the influence of music on audience's behavior at a concert2023

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Ban, Manami Kimura, Ryota Nomura, Yutaka Shimada
    • 学会等名
      2024 RISP International Workshop on Nonlinear Circuits, Communications and Signal Processing
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A scale for measuring “liveness” as a collective pleasure in music concert.2023

    • 著者名/発表者名
      Ryota Nomura, Ami Kaneko, Moeko Bai,Mami Mori
    • 学会等名
      Society for Affective Science 2023 Annual Conference, Main Conference
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] グラフ間距離を用いたテンポラルネットワークの辺予測手法の検討2023

    • 著者名/発表者名
      猪狩 大気,島田 裕
    • 学会等名
      2023年電子情報通信学会総合大会講演論文集
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 演奏会における観客の行動データ解析2023

    • 著者名/発表者名
      伴 崇弘, 木村 真実, 野村 亮太,島田 裕
    • 学会等名
      2023年電子情報通信学会総合大会講演論文集
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 対面とオンラインで異なる観客サイズ効果:物語広告を視聴中の自発性瞬目率による検討2022

    • 著者名/発表者名
      森 真美,木村 真実,野村 亮太
    • 学会等名
      日本認知科学会第39大会発表論文集, 29_35.
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] A Model of the Intensity of Being Moved while Watching a Story Based on Physiological Measurements.2022

    • 著者名/発表者名
      Mori Mami,Nomura Ryota
    • 学会等名
      Society for Affective Science 2023 Annual Conference, Pre-conference
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Impact of recorded laughter and audience density on humor in virtual reality comedy theater: A pilot test2022

    • 著者名/発表者名
      Mori Mami,Shimatani Tomoki,Nomura Ryota
    • 学会等名
      Society for Affective Science 2023 Annual Conference, Main Conference
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] マーク付点過程間の因果性検出2022

    • 著者名/発表者名
      澤田 和弥, 島田 裕, 池口 徹
    • 学会等名
      電子情報通信学会 非線形問題研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 脈波データを用いた再構成パラメータの設定について2022

    • 著者名/発表者名
      澤田 和弥
    • 学会等名
      電子情報通信学会2022年総合大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] サブグラフ中心性を用いたネットワークのリンク予測法の検討2022

    • 著者名/発表者名
      滝田 蒼馬
    • 学会等名
      電子情報通信学会2022年総合大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] マーク付点過程に対する力学系再構成と実データへの応用2022

    • 著者名/発表者名
      澤田 和弥,スヴィリドヴァ ニーナ,島田 裕,池口 徹
    • 学会等名
      電子情報通信学会 非線形問題研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] An investigation of basic emotions by colexification network2022

    • 著者名/発表者名
      Mitsuki Fukuya; Tomoko Matsumoto; Yutaka Shimada; Tohru Ikeguchi
    • 学会等名
      RISP International Workshop on Nonlinear Circuits, Communications and Signal Processing 2022 (NCSP'22)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Colexificationネットワークにおける感情とハブ2022

    • 著者名/発表者名
      福家 水月
    • 学会等名
      電子情報通信学会2022年総合大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 人の心を動かす音楽の力の再構成2022

    • 著者名/発表者名
      木村真実・野村亮太
    • 学会等名
      情報処理学会第84回大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Levenshtein距離を用いた日本語フリースタイルラップにおける韻の同定2022

    • 著者名/発表者名
      野村亮太・関根和生
    • 学会等名
      情報処理学会第84回大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] アトラクタの 2 点間距離分布を用いた再構成パラメータ推定2021

    • 著者名/発表者名
      澤田 和弥
    • 学会等名
      2021年電子情報通信学会NOLTAソサイエティ大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Analysis of the influence of contact order on information diffusion by surrogate temp_oral network2021

    • 著者名/発表者名
      Luyan Xu,Kazuya Sawada,Yutaka Shimada,Tohru Ikeguchi
    • 学会等名
      The 2021 Nonlinear Science Workshop
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Relationship between similarities of inter-point distance distributions on attractors and reconstructi_on parameters2021

    • 著者名/発表者名
      Kazuya Sawada,Yutaka Shimada,Tohru Ikeguchi
    • 学会等名
      The 2021 Nonlinear Science Workshop
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Estimation of degrees of vertices in a network structure inference problem with unobservable vertices2021

    • 著者名/発表者名
      Yuuki Sakakibara,Yutaka Shimada
    • 学会等名
      The 2021 Nonlinear Science Workshop
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 状態空間再構成の適切なパラメータ推定の検討2021

    • 著者名/発表者名
      澤田 和弥,島田 裕,池口 徹
    • 学会等名
      電子情報通信学会 技術研究報告
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Analysis on the relationship between tissue-specific gene expression and subgraphs in gene regulatory networks2021

    • 著者名/発表者名
      Cham Haga; Yutaka Shimada
    • 学会等名
      The 2021 Nonlinear Science Workshop
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 表現研究におけるシステム論的な分析単位―再構成された共通入力を用いて―2021

    • 著者名/発表者名
      野村亮太
    • 学会等名
      日本認知科学会第38回
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2024-12-25  

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