ＡＲ技術を用いた能動的に仮想実験環境構築が可能な学習支援システム

• 研究課題/領域番号: 24501199
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 教育工学
• 研究機関: 広島市立大学
• 研究代表者: 松原 行宏 広島市立大学, 情報科学研究科, 教授 (30219472)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円); 2014年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2013年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円); 2012年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
• キーワード: 教育工学 / 人工知能 / バーチャルリアリティ / 反力デバイス / インタフェース / ARマーカ / AR

研究成果の概要

体験型学習支援システムのＶＲ実験室において，実験環境そのものを学習者が自由に設計して実験を試行できるようにすることを目的とした．そこでＡＲマーカを用いて学習者の意図をＶＲシステムに伝達し，滑車と初等力学に関する実験環境を自由に構築できるメカニズムを構築した．またその機能を組み込み，定滑車３個，動滑車３個までが扱えるプロトタイプシステムが完成し，実践ならびに評価実験を行った結果，一定の学習効果が認められた．

研究成果

• [雑誌論文] 拡張現実型マーカを用いた無機化学学習支援システム (2015)
  • 著者名/発表者名: 岡本勝，隅田竜矢，松原行宏
  • 雑誌名: 電子情報通信学会論文誌D 巻: J98-D(1) ページ: 83-93
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 加工紙の表面形状および光の反射特性と表面質感の感性評価 (2015)
  • 著者名/発表者名: 松原達郎，松原行宏，石原茂和
  • 雑誌名: 日本感性工学会論文誌 巻: 14(1) ページ: 107-117
  • NAID: 130004957892
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] ケーブルレスHMDを用いたAR型無機化学学習支援環境 (2015)
  • 著者名/発表者名: 石村司，岡本勝，松原行宏
  • 雑誌名: 人工知能学会研究会資料 巻: SIG-ALST-B403 ページ: 36-39
  • NAID: 130008058001
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] Probabilistic Question Selection Approach for AR-based Inorganic Chemistry Learning Support System (2014)
  • 著者名/発表者名: Masaru Okamoto, Ryoya Sumida, Yukihiro Matsubara
  • 雑誌名: Proceedings of the 22nd International Conference on Computers in Education 巻: 1 ページ: 367-372
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] AR based Skill Learning Support System with Velocity Adjustment of Virtual Instructor Movement (2014)
  • 著者名/発表者名: Takuya Mishima, Masaru Okamoto, Yukihiro Matsubara
  • 雑誌名: Proceedings of the 22nd International Conference on Computers in Education 巻: 1 ページ: 331-336
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] タブレットPCとポータブルな反力デバイスを用いた滑車の仮想実験環 (2014)
  • 著者名/発表者名: 檜谷直樹, 松原行宏, 岡本勝
  • 雑誌名: 人工知能学会研究会資料 巻: SIG-ALST-B401 ページ: 13-16
  • オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 加工紙の表面形状および光の反射特性と表面質感の感性評価 (2014)
  • 著者名/発表者名: 松原達郎，松原行宏，石原茂和
  • 雑誌名: 第16回日本感性工学会大会講演論文集 巻: A61 ページ: 1-10
  • NAID: 130004957892
  • 査読あり
• [雑誌論文] タブレット端末を用いて実際の実験のボールの受け取りに近づけた投射の体験型学習支援システム (2014)
  • 著者名/発表者名: 久田翔太，岡本勝，松原行宏
  • 雑誌名: 信学技報 巻: 114(228) ページ: 1-4
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] 拡張現実型学習支援システムにおける学習過程の検討 (2014)
  • 著者名/発表者名: 岡本勝，松原行宏
  • 雑誌名: 人工知能学会研究会資料 巻: SIG-ALST-B402 ページ: 1-4
  • NAID: 130008057976
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] リアルタイム姿勢推定技術を活用した拡張現実型学習支援手法の検討 (2014)
  • 著者名/発表者名: 岡本勝, 住本智宏, 松原行宏
  • 雑誌名: 教育システム情報学会研究報告 巻: 28(6) ページ: 203-206
• [雑誌論文] タブレット端末を用いた和声学初学習者のための学習支援手法の検討 -バグモデルを用いた誤答生成機能の構築- (2014)
  • 著者名/発表者名: 永田遼平, 三浦浩平, 松原行宏, 岡本勝
  • 雑誌名: 電子情報通信学会技術報告 巻: 113(482) ページ: 107-112
• [雑誌論文] 物理エンジンを用いた仮想環境における速度制御型マニピュレータによる剛体運動学習インタフェース (2013)
  • 著者名/発表者名: 岡本勝，岩崎幸路，松原行宏
  • 雑誌名: ヒューマンインタフェース学会論文誌 巻: 15(3) ページ: 227-236
  • NAID: 130007671400
  • 査読あり
• [雑誌論文] 拡張現実型マーカを用いた滑車配置実験のための学習支援システム (2013)
  • 著者名/発表者名: 沖見圭洋，松原行宏
  • 雑誌名: 日本教育工学会論文誌 巻: 37(2) ページ: 107-116
  • NAID: 110009657415
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inorganic Chemistry Learning Support System using AR-based Virtual Environment and Question Recommendation Method (2013)
  • 著者名/発表者名: Masaru Okamoto, Ryoya Sumida, Yukihiro Matsubara
  • 雑誌名: Proceedings of the 21st International Conference on Computers in Education 巻: 1 ページ: 405-411
  • 査読あり
• [雑誌論文] Virtual Environment for Pulley Experiment using Tablet-PC and Portable Haptic Device (2013)
  • 著者名/発表者名: Naoki Hidani, Masaru Okamoto, Yukihiro Matsubara
  • 雑誌名: Proceedings of the 21st International Conference on Computers in Education 巻: 1 ページ: 419-424
  • NAID: 130005086769
  • 査読あり
• [雑誌論文] Development of Low-cost Kansei Engineering System with Wide-view VR Display System for Japanese Residential Garden (2013)
  • 著者名/発表者名: Tatsuro Matsubara, Yukihiro Matsubara, Mitsuo Nagamachi, Shigekazu Ishihara
  • 雑誌名: Proceedings of the International Conference on Humanized Systems 2013 巻: 1 ページ: 1-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] アコースティックピアノを用いた上3声配置課題学習支援システムと問題生成・正誤 (2013)
  • 著者名/発表者名: 三浦浩平，松原行宏
  • 雑誌名: 第15回日本感性工学会大会講演論文集 巻: 1 ページ: 1-4
• [雑誌論文] アコースティックピアノを用いた基本位置3和音の連結のための学習支援システム (2013)
  • 著者名/発表者名: 亀崎匡識，松原行宏，岡本勝，岩根典之
  • 雑誌名: ヒューマンインタフェースシンポジウム2013 DVD-ROM論文集 巻: 1 ページ: 635-638
• [雑誌論文] 楽曲演奏行為を伴う和声学における基本位置3和音配置課題学習 -学習の方法と流れの詳細化- (2013)
  • 著者名/発表者名: 野口佳葉，松原行宏，岡本勝
  • 雑誌名: 電子情報通信学会技術報告 巻: 113(229) ページ: 49-54
• [雑誌論文] 仮想環境における双腕型剛体操作インタフェースを用いた体験型力学学習支援システムの開発 (2013)
  • 著者名/発表者名: 岡本勝，岩崎幸路，松原行宏
  • 雑誌名: 教育システム情報学会誌 巻: 30(1) ページ: 92-97
  • NAID: 130006728195
  • 査読あり
• [雑誌論文] AR-based learning support system for inorganic chemistry (2012)
  • 著者名/発表者名: Masaru Okamoto, Ryoya Sumida, Yukihiro Matsubara
  • 雑誌名: Proceedings of the 20th International Conference on Computers in Education (ICCE2012) 巻: 1 ページ: 290-294
  • 査読あり
• [雑誌論文] Posture classification method for working analysis using bayesian networks (2012)
  • 著者名/発表者名: Masaru Okamoto, Yuko Akai, Yukihiro Matsubara
  • 雑誌名: Proceedings of the 11th International Conference on Industrial Management (ICIM2012) 巻: 1 ページ: 84-89
  • 査読あり
• [雑誌論文] AR-based learning support system for the exercises in inorganic chemistry (2012)
  • 著者名/発表者名: Ryoya Sumida, Masaru Okamoto, Yukihiro Matsubara
  • 雑誌名: Proceedings of the 11th International Conference on Industrial Management (ICIM2012) 巻: 1 ページ: 264-268
  • 査読あり
• [雑誌論文] Design of kansei engineering system presenting virtual tactile sense through networks (2012)
  • 著者名/発表者名: Atsushi Kanbe, Ryoma Nagai, Yukihiro Matsubara
  • 雑誌名: Proceedings of the 11th International Conference on Industrial Management (ICIM2012) 巻: 1 ページ: 283-288
  • 査読あり
• [雑誌論文] 和声学初学習者のための学習支援システム ～基本位置3和音の上3声配置課題を教材とした基本システム設計～ (2012)
  • 著者名/発表者名: 三浦浩平，松原行宏
  • 雑誌名: 電子情報通信学会技術報告 巻: 112(269) ページ: 71-76
  • NAID: 110009636930
• [雑誌論文] 和声学のための学習支援システム ―基本位置3和音の上3声連結課題における学習― (2012)
  • 著者名/発表者名: 亀﨑匡識，松原行宏，岡本勝，岩根典之
  • 雑誌名: 教育システム情報学会研究報告 巻: 27(4) ページ: 64-71
• [雑誌論文] 拡張現実感技術を用いたスキル学習支援システム (2012)
  • 著者名/発表者名: 住本智宏，岡本勝，岩根典之，松原行宏
  • 雑誌名: 教育システム情報学会研究報告 巻: 27(6) ページ: 149-152
• [学会発表] タブレット端末を用いた力覚提示を伴う滑車の学習支援システム (2015)
  • 著者名/発表者名: 久田翔太，岡本勝，岩根典之，松原行宏
  • 学会等名: 教育システム情報学会2014年度学生研究発表会
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2015-02-28
• [学会発表] 仮想的な投射実験を行う力覚を伴うタブレット型学習支援システム (2015)
  • 著者名/発表者名: 久田翔太，岡本勝，岩根典之，松原行宏
  • 学会等名: 教育システム情報学会2014年度学生研究発表会
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2015-02-28
• [学会発表] 知識の誤り推定を行うタブレット型基本位置3和音配置学習環境 (2015)
  • 著者名/発表者名: 永田遼平，岡本勝，岩根典之，松原行宏
  • 学会等名: 教育システム情報学会2014年度学生研究発表会
  • 発表場所: 広島大学
  • 年月日: 2015-02-28
• [学会発表] タブレット端末を用いた和声学初学習者のための学習支援システム－基本位置３和音の上３声配置課題における学習者の理解状態の推定－ (2014)
  • 著者名/発表者名: 永田遼平，松原行宏，岡本勝
  • 学会等名: 日本教育工学会第30回全国大会
  • 発表場所: 岐阜大学
  • 年月日: 2014-09-19 – 2014-09-21
• [学会発表] 複数のタブレット端末とポータブルな力覚提示デバイスを用いた初等力学の学習支援システム (2014)
  • 著者名/発表者名: 山田直輝，松原行宏，岡本勝，岩根典之
  • 学会等名: 教育システム情報学会第39回全国大会
  • 発表場所: 和歌山大学
  • 年月日: 2014-09-10 – 2014-09-12
• [学会発表] 行動履歴に基づく問題選択機能を有するAR型無機化学学習支援システム (2014)
  • 著者名/発表者名: 岡本勝，隅田竜矢，松原行宏
  • 学会等名: 教育システム情報学会第39回全国大会
  • 発表場所: 和歌山大学
  • 年月日: 2014-09-10 – 2014-09-12
• [学会発表] Kinectを用いた学習支援手法に関する検討 (2014)
  • 著者名/発表者名: 岡本勝，松原行宏
  • 学会等名: 教育システム情報学会中国支部研究発表会
  • 発表場所: YICビジネスアート専門学校
  • 年月日: 2014-07-12
• [学会発表] タブレット端末を用いた定性的な表現の入力を行える感性工学システムの検討 (2014)
  • 著者名/発表者名: 廣瀬僚, 松原行宏
  • 学会等名: 日本経営工学会中国四国支部第４０回学生論文発表会
  • 発表場所: 広島大学（広島県）
• [学会発表] Kinectによる拡張現実技術を用いた弓道の射形学習支援環境の構築 (2013)
  • 著者名/発表者名: 岡本勝，松原行宏
  • 学会等名: 教育システム情報学会第38回全国大会
  • 発表場所: 金沢大学（石川県）
• [学会発表] 拡張現実型仮想環境での設問提示を伴う無機化学学習支援システム (2013)
  • 著者名/発表者名: 隅田竜矢，岡本勝，松原行宏
  • 学会等名: 教育システム情報学会第38回全国大会
  • 発表場所: 金沢大学（石川県）
• [学会発表] 投射を題材としたSPIDAR-tabletによる体験が可能な学習支援システム (2013)
  • 著者名/発表者名: 久田翔太, 松原行宏, 岡本勝, 岩根典之
  • 学会等名: 教育システム情報学会第38回全国大会
  • 発表場所: 金沢大学（石川県）
• [学会発表] タブレット端末とポータブルな反力デバイスを用いた学習支援システム -SPIDAR-tabletによる反力提示が可能な滑車の仮想実験環境- (2013)
  • 著者名/発表者名: 檜谷直樹, 松原行宏, 岡本勝, 岩根典之
  • 学会等名: 教育システム情報学会第38回全国大会
  • 発表場所: 金沢大学（石川県）
• [学会発表] タブレット端末を用いた和声学学習支援の一検討 (2013)
  • 著者名/発表者名: 永田遼平，岡本勝，松原行宏，岩根典之
  • 学会等名: 教育システム情報学会中国支部研究発表会
  • 発表場所: 岡山理科大学（岡山県）
• [学会発表] マーカ操作により能動的に仮想実験環境構築が可能な学習支援システム (2012)
  • 著者名/発表者名: 松原行宏，沖見圭洋
  • 学会等名: 教育システム情報学会第37回全国大会
  • 発表場所: 千葉工業大学（千葉県）
• [学会発表] Webカメラ映像を用いた確率ネットワークによる姿勢判別手法 (2012)
  • 著者名/発表者名: 岡本勝，赤井悠子，松原行宏
  • 学会等名: 教育システム情報学会第37回全国大会
  • 発表場所: 千葉工業大学（千葉県）
• [学会発表] 楽曲演奏行為による和声学における基本位置3和音配置課題学習 ー学習システム提案と和音判定部の実装ー (2012)
  • 著者名/発表者名: 野口佳葉，松原行宏，岡本勝，岩根典之
  • 学会等名: 日本教育工学会第28回全国大会
  • 発表場所: 長崎大学（長崎県）
• [学会発表] AR技術を用いた目標姿勢提示による上肢運動学習支援手法 (2012)
  • 著者名/発表者名: 住本智宏，岡本勝，松原行宏，岩根典之
  • 学会等名: 日本教育工学会第28回全国大会
  • 発表場所: 長崎大学（長崎県）
• [学会発表] モーションキャプチャを用いた手旗信号の学習支援システムの構築 (2012)
  • 著者名/発表者名: 尾野弘賢，岩根典之，岡本勝，松原行宏
  • 学会等名: 日本教育工学会第28回全国大会
  • 発表場所: 長崎大学（長崎県）
• [図書] 教育工学選書４ 教育工学とシステム開発 第６章 ＶＲ／ＡＲを用いたシステム開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 矢野米雄，平嶋宗編著，松原行宏分担執筆
  • 総ページ数: 11
  • 出版者: ミネルヴァ書房