感性・生体情報によるマルチメディア学習の評価手法開発と学習効果に関する研究

2000 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 10558020
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 中山 実 東京工業大学, 教育工学開発センター, 助教授 (40221460)
• 研究分担者: 室田 真男 東京工業大学, 大学院・社会理工学研究科, 助教授 (30222342) ; 西方 敦博 東京工業大学, 教育工学開発センター, 助教授 (60260535) ; 清水 康敬 東京工業大学, 大学院・社会理工学研究科, 教授 (10016561) ; 青柳 貴洋 東京工業大学, 教育工学開発センター, 助手 (10302944)
• キーワード: 瞳孔面積 / 視点移動 / 瞬目 / 課題解決 / 音環境 / 顔表情 / 感性情報 / 生体情報

研究概要

本研究では、マルチメディア学習環境における、学習者の表情などの感性情報や眼球運動などの生体情報を計測できるシステムを製作し、学習行動の評価分析方法を開発する。さらに、学習におけるシステム環境の問題点や認知負荷について検討し、学習者の支援を行う方法についても検討することを目的としている。
本年度は、以下の3つの内容を検討した。
(1)眼球情報に基づく精神活動の評価:課題解決における心的負荷や情意的な変化を検討するために、視覚情報処理の過程での眼球情報の変化を計測し、活動の評価を行った。視点移動の頻度や注視時間、瞬目、瞳孔面積変化によって、検討を行った。具体的な課題解決として、指標追従課題とドライブシミュレータにおける運転操作を与えた。さらに、これらの課題を実施しているときに、計算課題などの音声課題を与え、二重課題条件での変化を検討した。これらの結果を基に、眼球情報の変化モデルを構築した。
(2)音楽環境と音楽習慣の関係の検討:BGMなどは認知的負荷を軽減するとされるが、その効果が被験者の日常的な音楽習慣によって異なることを、実験によって明らかにした。また、音楽のテンポや印象によっても受ける影響が異なることを示した。
(3)顔の特徴点による顔表情の印象評価:顔の表情を特徴づける特徴点によって表情を表現し、これらの表情に対する情意的な評価の可能性を検討した。先行研究から快-不快と覚醒度の2つの指標による分類可能性尾を検討した。

研究成果

• [文献書誌] 高橋功次,中山実,清水康敬: "ドライブシミュレータ操作中の瞳孔面積と視点移動"映像情報メディア学会誌. Vol.54. 1323-1329 (2000)
• [文献書誌] 高橋功次,中山実,清水康敬: "The Response of Eye-movement and Pupil Size to Audio Instruction while viewing a Moving Target"Eye Tracking Research & Applications Symposium 2000. ACM:434001. 131-138 (2000)
• [文献書誌] 重田和弘,中山実,清水康敬: "立体ディスプレイにおける図形と文字の提示位置と認識時間の関係"電子情報通信学会論文誌. Vol.J83-A. 309-318 (2000)
• [文献書誌] 中山実,清水康敬: "生体情報による学習活動の評価"日本教育工学会論文誌. Vol.24. 15-23 (2000)
• [文献書誌] 矢川園子,中山実,清水康敬: "音環境における音読速度と音楽的習慣との関係"日本教育工学会誌. Vol.24,Suppl.. 213-216 (2000)
• [文献書誌] 中山実,清水康敬: "特徴点表現による顔の表情程度の推定に関する一検討"電子情報通信学会総合大会. D-15-25. 228 (2000)