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技能習得忘却モデルを核としたAI学習支援基盤の構築

研究課題

研究課題/領域番号 23K22318
補助金の研究課題番号 22H01047 (2022-2023)
研究種目

基盤研究(B)

配分区分基金 (2024)
補助金 (2022-2023)
応募区分一般
審査区分 小区分09070:教育工学関連
研究機関公立はこだて未来大学

研究代表者

竹川 佳成  公立はこだて未来大学, システム情報科学部, 教授 (60467678)

研究分担者 平田 圭二  公立はこだて未来大学, システム情報科学部, 特命教授 (30396121)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
12,740千円 (直接経費: 9,800千円、間接経費: 2,940千円)
2024年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2023年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2022年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
キーワードHCI / 機械学習 / AI / 技能
研究開始時の研究の概要

ピアノ・書写・イラスト・ダンスなどの身体を伴う技能の習得には多大な時間と労力がかかります.学習者はいつ技能を習得できるようになるかわからず,不安や焦りをいだきながら,地味な基礎練習を続けなければなりません.また,技能を習得した後に,練習しなくなると,技能は徐々に衰退し,最終的に忘れてしまいます.そこで本研究は初心者を対象とした技能習得忘却予測モデルを構築します.そして,学習者のスキルをモニタリングし,学習者の要望を考慮した学習プランを構築する学習支援AI基盤を構築します.これらにより学習者は安心・計画的・意欲的に技能習得に取り組め,技能習得体験の質を大幅に改善できます.

研究実績の概要

本研究の目的はHCI(ヒューマンコンピュータインタラクション)技術・機械学習・認知心理学を統合した技能習得忘却予測モデルの構築および学習支援AI基盤の構築をめざす.ピアノ・書写・イラスト・ダンスなどの身体を伴う技能の習得には多大な時間がかかる一方,技能を習得した後に,練習しなくなると,技能は徐々に衰退し,最終的に忘却(習得した技能ができなくなってしまうこと)する.特に,本年度は,昨年度から開始した音楽ゲームの技能習得および忘却観察実験を継続的に実施した.7名の実験協力者に平均396日の期間実験を実施した.4件の国内会議への発表および1件の査読付国際会議への発表を行った.2件の査読付学術論文誌に採録された.また,2件の査読付国際会議への発表を行った.

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

当該年度は,音楽ゲームを対象に,中長期実験を実施し,10名の実験協力者から実験データを収集できた.その分析も一部,開始し始めており,技能習得忘却予測モデルの構築が着実に進んでいる.

今後の研究の推進方策

実験データを詳細に分析するための,解析ツールを実装する予定である.また,機械学習・伝統的統計モデリングを利用して数理モデルを構築する.

報告書

(2件)
  • 2023 実績報告書
  • 2022 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] メンタルローテーションの練習方法を応用した立体図形描画上達支援システムの設計と実装2024

    • 著者名/発表者名
      三上彰護, 竹川佳成, 平田圭二
    • 雑誌名

      情報処理学会論文誌

      巻: 65 ページ: 677-685

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] タブレット端末と慣性センサを用いた調理初心者のための包丁さばき支援システムの設計と実装および食材切断に関する学習効果の評価2024

    • 著者名/発表者名
      増田初音, 加藤邦拓, 新屋拓海, 池松 香, 竹川佳成, 平田圭二
    • 雑誌名

      情報処理学会論文誌

      巻: 65

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] Tablet Cutting Board: Tablet-based Knife-control Support System for Cookery Beginners2023

    • 著者名/発表者名
      Masuda Hatsune、Kato Kunihiro、Ikematsu Kaori、Takegawa Yoshinari、Hirata Keiji
    • 雑誌名

      AHs '23: Proceedings of the Augmented Humans International Conference 2023

      ページ: 287-293

    • DOI

      10.1145/3582700.3582708

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Exploring Patterns of Skill Gain and Loss on Long-term Training and Non-training in Rhythm Game2023

    • 著者名/発表者名
      Sasaki, A., Matsuura, M., Matsubara, M., Takegawa, Y., and Hirata, K.
    • 学会等名
      International Symposium on Computer Music Multidisciplinary Research
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Practice Progress Visualization System to Support Piano Teachers2023

    • 著者名/発表者名
      Sasaki, M., Noto, K., Takegawa, Y., and Hirata, K.
    • 学会等名
      International Conference on Music Perception and Cognition
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] タブレットまな板:タブレット端末と慣性センサを用いた調理初心者のための包丁さばき学習支援システムとその評価2023

    • 著者名/発表者名
      増田初音, 加藤邦拓, 池松 香, 竹川佳成, 平田圭二,
    • 学会等名
      情報処理学会 ヒューマンコンピュータインタラクション研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 音楽ゲームにおける技能習得忘却予測モデル構築に向けた忘却パターンの分類2023

    • 著者名/発表者名
      佐々木綾音, 松浦実央, 松原正樹, 竹川佳成, 平田圭二
    • 学会等名
      情報処理学会 音楽情報科学研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 幾何図形から構成されるイラスト描画を支援するための動的補助線生成システムの構築2022

    • 著者名/発表者名
      北森茂生, 竹川佳成, 寺井あすか, 平田圭二
    • 学会等名
      情報処理学会 エンタテインメントコンピューティング研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 調理初心者のためのタブレット端末を用いた包丁さばき学習支援システムの提案2022

    • 著者名/発表者名
      増田初音, 竹川佳成, 寺井あすか, 平田圭二
    • 学会等名
      情報処理学会 エンタテインメントコンピューティング研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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