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ベッドサイド見守り声掛けロボットのための対話継続支援技術の開発

公募研究

研究領域人間機械共生社会を目指した対話知能システム学
研究課題/領域番号 22H04872
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 複合領域
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

大武 美保子  国立研究開発法人理化学研究所, 革新知能統合研究センター, チームリーダー (10361544)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
22,100千円 (直接経費: 17,000千円、間接経費: 5,100千円)
2023年度: 11,050千円 (直接経費: 8,500千円、間接経費: 2,550千円)
2022年度: 11,050千円 (直接経費: 8,500千円、間接経費: 2,550千円)
キーワード高齢者 / 健康 / 対話 / 支援技術 / ロボット
研究開始時の研究の概要

本研究の目的は、高齢者の生活環境における心身の健康維持および増進を目指して、在宅のベッドサイドを中心とする生活環境内において設置する声掛けロボットの対話継続機能を向上するための技術を提案し、実証することである。具体的には、シナリオ対話技術に立脚して、以下の2つの手法を確立することを目指す:1)個人の特性アセスメント結果に基づく対話内容の生成および制御手法、2)関係構築による対話継続手法ならびにそれに基づく心身健康状態の推定手法。数か月間、対話を継続するために、個人の特性に応じた対話制御を行うことが可能な対話システムを開発する点に学術的な特色がある。

研究実績の概要

2022年度は、研究項目1,2について研究を進めた。
1 シナリオベース対話における間合いの推定:高齢者の健康を見守り育むことを目的とする,見守り声掛けロボットは,あらかじめ定めたシナリオに沿って声掛けする.利用者の発話の間合いに基づいて,発話終了か,息継ぎかを判別する.発話の間合いには個人差が大きいことから,発話終了か息継ぎかを判別するタスクを,強化学習ベースで行った場合と,あらかじめ収集したデータに基づいて閾値を設定して行った場合を比較した.調査の結果,人間がシステムに合わせようとする傾向がある場合には,閾値ベースの方がよく,そうではない傾向がある場合には,強化学習ベースで行った場合の方がよいという示唆が得られた.
2 グループ会話の司会進行におけるロボットの受容:グループ会話を司会進行し,発話量に応じて話者交代を促す,グループ会話を見守り声掛けするグループ会話支援ロボットを開発している.司会進行と話者交代自体は,音声のみで行うことも可能であり,ロボットが身体性を有する効果については,明らかでなかった.そこで,ロボット,音声のみ,人間が司会した場合とで,参加者の感じ方などがどのように異なるかを解析した.実験自体は,コロナ禍前に行った.発話が少ない人に当てる,発話が多い人を止めるなど,人間の司会者にとっても難しいタスクを,ロボットおよび音声により自動化することは,有効であることが明らかになった.一方,発話量が多い人にとって,ロボットよりは,音声に発話を止められる方が,不快さが少ないとの知見が得られた.

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

本研究の目的に即して、1)個人の特性に応じた対話制御手法、2)人間とロボットの関係構築に向けたロボットの受容について、それぞれ知見が得られたため。

今後の研究の推進方策

対話ロボットを、実験室の他、高齢者宅、および、高齢者施設において利用評価する実験を行い、その時の反応を取得し、ロボットの利用が人間に与える影響を検討する計画である。

報告書

(1件)
  • 2022 実績報告書
  • 研究成果

    (45件)

すべて 2024 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (22件) (うち国際共著 9件、 査読あり 18件、 オープンアクセス 20件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 9件、 招待講演 6件) 図書 (2件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] University of Friberg(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] INRIA(フランス)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] Nicholas Copernicus University(ポーランド)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] Mild cognitive impairment prediction and cognitive score regression in the elderly using EEG topological data analysis and machine learning with awareness assessed in affective reminiscent paradigm2024

    • 著者名/発表者名
      Tomasz M. Rutkowski,Tomasz Komendzinski,Mihoko Otake-Matsuura
    • 雑誌名

      Frontiers in Aging Neuroscience

      巻: 15 ページ: 1294139-1294139

    • DOI

      10.3389/fnagi.2023.1294139

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Home-Based Cognitive Intervention for Healthy Older Adults Through Asking Robots Questions: Randomized Controlled Trial2024

    • 著者名/発表者名
      Seiki Tokunaga, Takuya Sekiguchi, Kumi Watanabe Miura, Hikaru Sugimoto, Masato S. Abe, Kazuhiro Tamura, Taishiro Kishimoto, Takashi Kudo, Mihoko Otake-Matsuura
    • 雑誌名

      JMIR Aging

      巻: 7 ページ: e47229-e47229

    • DOI

      10.2196/47229

    • 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] Word-producing brain: Contribution of the left anterior middle temporal gyrus to word production patterns in spoken language2023

    • 著者名/発表者名
      Sugimoto Hikaru、Abe Masato S.、Otake-Matsuura Mihoko
    • 雑誌名

      Brain and Language

      巻: 238 ページ: 105233-105233

    • DOI

      10.1016/j.bandl.2023.105233

    • 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] Effect of home-based group conversation intervention using smartphone application on cognitive health and psychological well-being of older adults with subjective cognitive concerns in Japan: a randomized controlled trial protocol2023

    • 著者名/発表者名
      Miura Kumi Watanabe、Tokunaga Seiki、Sekiguchi Takuya、Sugimoto Hikaru、Otake-Matsuura Mihoko
    • 雑誌名

      Frontiers in Psychology

      巻: 14 ページ: 1114790-1114790

    • DOI

      10.3389/fpsyg.2023.1114790

    • 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] Time-orientations of older adults in group conversations and their association with memory functioning2023

    • 著者名/発表者名
      Sekiguchi, T., Sugimoto, H., Tokunaga, S., and Otake-Matsuura, M.
    • 雑誌名

      Current Psychology

      巻: 43 号: 7 ページ: 5854-5867

    • DOI

      10.1007/s12144-023-04545-w

    • 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] Novel EEG Network Neuroscience Features for Dementia and Awareness Level Estimation in Passive BCI Framework2023

    • 著者名/発表者名
      Tomasz M. Rutkowski,Tomasz Komendzinski,Mihoko Otake-Matsuura
    • 雑誌名

      Proceedings of the 10th International Brain-Computer Interface Meeting. BCI Society; 2023

      巻: -

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Machine learning approach for early onset dementia neurobiomarker using EEG network topology features2023

    • 著者名/発表者名
      Rutkowski, T. M., Abe, M. S., Komendzinski, T., Sugimoto, H., Narebski, S., and Otake-Matsuura, M.
    • 雑誌名

      Frontiers in Human Neuroscience

      巻: 17 ページ: 1155194-1155194

    • DOI

      10.3389/fnhum.2023.1155194

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] AI, Robotics, and Clinical Research for Innovative Dementia Interventions: A Japanese-German Collaboration2023

    • 著者名/発表者名
      Simon Stock,Mihoko Otake,Ingo Kilimann,Markus Schinle,Kazumi Kumagai,Sascha Weimar,Marius Gerdes,Florian Mazura,Wilhelm Stork
    • 雑誌名

      International German-Japanese Workshop on Digital Dementia Intervention and Prevention Strategies in the Age of AI

      巻: -

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Eye-tracking paradigms for the assessment of mild cognitive impairment: a systematic review2023

    • 著者名/発表者名
      Alexandra Wolf,Kornkanok Tripanpitak,Satoshi Umeda,Mihoko Otake-Matsuura
    • 雑誌名

      Frontiers in Psychology

      巻: 14 ページ: 1197567-1197567

    • DOI

      10.3389/fpsyg.2023.1197567

    • 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] Multi-modal EEG/fNIRS/ET Data Collection and Cloud Storage System Prototype for the Elderly Home-based Dementia Monitoring2023

    • 著者名/発表者名
      Takumi Kodama,Tomasz M. Rutkowski,Tomasz Komendzinski,Youichi M Ito,Mihoko Otake-Matsuura
    • 雑誌名

      2023 45th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC): IEEE Press; 2023.

      巻: -

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際共著
  • [雑誌論文] Mild Cognitive Impairment Detection with Machine Learning and Topological Data Analysis Applied to EEG Time-series in Facial Emotion Oddball Paradigm - Objective Neurobiomarker for Early Onset Dementia Prediction Approach2023

    • 著者名/発表者名
      Tomasz M. Rutkowski,Masato S. Abe,Hikaru Sugimoto,Mihoko Otake-Matsuura
    • 雑誌名

      2023 45th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC): IEEE Press; 2023.

      巻: -

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Topological Data Analysis Applied to EEG for Objective Early Onset Dementia Neurobiomarker2023

    • 著者名/発表者名
      Tomasz M. Rutkowski,Masato S. Abe,Hikaru Sugimoto,Tomasz Komendzinski,Mihoko Otake-Matsuura
    • 雑誌名

      TDA Week 2023

      巻: -

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際共著
  • [雑誌論文] Tract-Based Spatial Statistics Analysis of Diffusion Tensor Imaging in Older Adults After the PICMOR Intervention Program: A Pilot Study2022

    • 著者名/発表者名
      Sugimoto Hikaru、Otake-Matsuura Mihoko
    • 雑誌名

      Frontiers in Aging Neuroscience

      巻: 14 ページ: 867417-867417

    • DOI

      10.3389/fnagi.2022.867417

    • 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] Dementia Digital Neuro-biomarker Study from Theta-band EEG Fluctuation Analysis in Facial and Emotional Identification Short-term Memory Oddball Paradigm2022

    • 著者名/発表者名
      Rutkowski TM, Abe MS, Tokunaga S, Komendzinski T, Otake-Matsuura M.
    • 雑誌名

      2022 44th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine Biology Society (EMBC)

      巻: - ページ: 4056-4059

    • DOI

      10.1109/embc48229.2022.9871991

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Passive BCI Oddball Paradigm for Dementia Digital Neuro-biomarker Elucidation from Attended and Inhibited ERPs Utilizing Information Geometry Classification Approaches.2022

    • 著者名/発表者名
      Rutkowski TM, Abe MS, Tokunaga S, Sugimoto H, Komendzinski T, Otake-Matsuura M.
    • 雑誌名

      2022 IEEE International Conference on Systems, Man and Cybernetics (SMC)

      巻: - ページ: 2657-2662

    • DOI

      10.1109/smc53654.2022.9945159

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Cognitive behavioral assistive technology (CBAT) as AI for super aged society2022

    • 著者名/発表者名
      M. Otake-Matsuura, M. S. Abe, T. Sekiguchi, S. Tokunaga, H. Sugimoto, T. M. Rutkowski, K. W. Miura
    • 雑誌名

      Gerontechnology

      巻: 21 号: s ページ: 1-1

    • DOI

      10.4017/gt.2022.21.s.713.opp3

    • 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] A summary report through home experiment on a dialogue system for older adults2022

    • 著者名/発表者名
      S. Tokunaga, K. Tamura, M. Otake-Matsuura
    • 雑誌名

      Gerontechnology

      巻: 21 号: s ページ: 1-1

    • DOI

      10.4017/gt.2022.21.s.497.opp4

    • 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] Development of RobotHub: Integration of external system to group conversation system for older adults2022

    • 著者名/発表者名
      S. Tokunaga, K. Fukumori, K. Tamura, K. Inoue, T. Kawahara, M. Otake-Matsuura
    • 雑誌名

      Gerontechnology

      巻: 21 号: s ページ: 1-1

    • DOI

      10.4017/gt.2022.21.s.510.opp4

    • 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] Voice Over Body? Older Adults’ Reactions to Robot and Voice Assistant Facilitators of Group Conversation2022

    • 著者名/発表者名
      Katie Seaborn, Takuya Sekiguchi, Seiki Tokunaga, Norihisa P. Miyake, Mihoko Otake-Matsuura
    • 雑誌名

      International Journal of Social Robotics

      巻: 15 号: 2 ページ: 143-163

    • DOI

      10.1007/s12369-022-00925-7

    • 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] Annotation System for Dialogue Datasets of Older Adult’s with Photos and Storytelling2022

    • 著者名/発表者名
      Tokunaga, S., Takata, S., Tamura, K., Otake-Matsuura, M.
    • 雑誌名

      2022 Joint 12th International Conference on Soft Computing and Intelligent Systems and 23rd International Symposium on Advanced Intelligent Systems (SCIS&ISIS)

      巻: - ページ: 447-452

    • DOI

      10.1007/978-3-031-21047-1_41

    • ISBN
      9783031210464, 9783031210471
    • 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] Cross-cultural Evaluation of Dementia Passive BCI Neuro-biomarker Candidates2022

    • 著者名/発表者名
      T. M. Rutkowski, S. Narebski, P. Bekier, T. Komendzinski, H. Sugimoto and M. Otake-Matsuura
    • 雑誌名

      2022 Joint 12th International Conference on Soft Computing and Intelligent Systems and 23rd International Symposium on Advanced Intelligent Systems (SCIS&ISIS)

      巻: - ページ: 1-1

    • DOI

      10.1109/scisisis55246.2022.10002105

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Association between social comparison orientation and hippocampal properties in older adults: A multimodal MRI study2022

    • 著者名/発表者名
      Sugimoto Hikaru、Sekiguchi Takuya、Otake-Matsuura Mihoko
    • 雑誌名

      Social Neuroscience

      巻: 17 号: 6 ページ: 544-557

    • DOI

      10.1080/17470919.2023.2166580

    • 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] 認知症予防を支援するロボット2024

    • 著者名/発表者名
      大武美保子
    • 学会等名
      RRI勉強会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 今からできる認知症の予防2024

    • 著者名/発表者名
      大武美保子
    • 学会等名
      岸和田市認知症ケア(KDC)報告会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Embodied Intelligence in Conversations and its Appliction to Cognitive Intervention and Prediction2024

    • 著者名/発表者名
      Mihoko Otake-Matsuura
    • 学会等名
      The 4th Embodied Intelligence Conference
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 高齢者の認知的健康を見守り育むAI2023

    • 著者名/発表者名
      大武美保子
    • 学会等名
      AIと文化シンポジウム「人の行動変容におけるAIの役割」
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] AI for cognitive intervention and prediction of cognitive decline2023

    • 著者名/発表者名
      Mihoko Otake-Matsuura
    • 学会等名
      International German-Japanese Workshop on Digital Dementia Intervention and Prevention Strategies in the Age of AI
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ありたい未来を共に考え行動を促すAIロボット2023

    • 著者名/発表者名
      大武美保子
    • 学会等名
      日本ロボット学会学術講演会2023
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] AI and robots for cognitive intervention and prediction of cognitive decline2023

    • 著者名/発表者名
      Mihoko Otake-Matsuura
    • 学会等名
      6th EU-Japan Workshop on Neurorobotics: Healthcare and aging in the era of AI
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 認知症予防とAI2023

    • 著者名/発表者名
      大武美保子
    • 学会等名
      第12回日本認知症予防学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Conversation Assistive Technology: Face to Face, Dialogue System, and Remote Communication2023

    • 著者名/発表者名
      Mihoko Otake-Matsuura
    • 学会等名
      Second International Workshop on Complex Systems Science and Health Neuroscience
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Network Neuroscience Dementia Neurobiomarker with ML Support2023

    • 著者名/発表者名
      Tomasz M.RUTKOWSKI
    • 学会等名
      Second International Workshop on Complex Systems Science and Health Neuroscience
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Predictive EEG Biomarkers for Cognitive Impairment2023

    • 著者名/発表者名
      Kornkanok TRIPANPITAK
    • 学会等名
      Second International Workshop on Complex Systems Science and Health Neuroscience
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Leverage the potential of data collection and utilization to foster cognitively healthy aging2023

    • 著者名/発表者名
      Mihoko Otake-Matsuura, Mike Martin
    • 学会等名
      International Data Week, SciDataCon 2023
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Contribution of the left anterior middle temporal gyrus to word production patterns in spoken language2022

    • 著者名/発表者名
      Sugimoto, H., Abe, M.S., and Otake-Matsuura, M.
    • 学会等名
      29th annual meeting of the Cognitive Neuroscience Society (CNS)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 高齢者見守り声掛けロボットのシナリオベース対話中のユーザ発話終了予測に基づく話者交替タイミングの決定2022

    • 著者名/発表者名
      熊谷 和実, 徳永 清輝, 三宅 徳久, 田村 和弘, 水内 郁夫, 大武 美保子
    • 学会等名
      2022年度人工知能学会全国大会(第36回)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ロボット声掛け音声の個人適合に向けた対話中の感情推定結果の利用手法の検討2022

    • 著者名/発表者名
      熊谷 和実, 徳永 清輝, 三宅 徳久, 田村 和弘, 福森 航輔, 水内 郁夫, 大武 美保子
    • 学会等名
      LIFE2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Neural basis underlying production of a variety of words in conversations2022

    • 著者名/発表者名
      Sugimoto, H., Abe, M.S., and Otake-Matsuura, M.
    • 学会等名
      Constructive Approaches to Co-Creative Communication at the Joint Conference on Language Evolution, 8
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Robots Using “Aizuchi” in Online Group Conversation2022

    • 著者名/発表者名
      KOBUKI Sota, SEABORN Katie, TOKUNAGA Seik, FUKUMORI Kosuke, HIDAKA Shun, TAMURA Kazuhiro, INOUE Koji, KAWAHARA Tatsuya, OTAKE-MASTUURA Mihoko
    • 学会等名
      第40回 日本ロボット学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [図書] テクノロジー・ロードマップ 2024-2033 全産業編2023

    • 著者名/発表者名
      出川 通 ほか95名
    • 総ページ数
      602
    • 出版者
      日経BP
    • ISBN
      9784296203031
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [図書] テクノロジー・ロードマップ2023-2032 全産業編2022

    • 著者名/発表者名
      出川 通 ほか100名
    • 総ページ数
      608
    • 出版者
      日経BP
    • ISBN
      9784296200474
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] 認知行動支援技術チーム

    • URL

      https://aip.riken.jp/labs/goalorient_tech/cogn_behav_assist_tech/

    • 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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