| 研究課題/領域番号 |
16K21442
|
|---|
| 研究機関 | 武蔵野大学 |
|---|
研究代表者 |
渡邊 紀文 武蔵野大学, 工学部, 准教授 (30534721)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2020-03-31
|
| キーワード | 集団行動分析 / 意図推定 / 意思決定過程 / Virtual Reality / 視線分析 / パターンタスク / ロボカップ |
|---|
| 研究実績の概要 |
平成30年度はサッカーやハンドボールなどのゴール型ボールゲームにおいて協調行動を獲得するための，仮想環境システムの構築および被験者の視線行動を分析した．実験結果より，プロのサッカー選手の視線行動を共有することで，パスプレーにおいて探索すべき視野範囲を限定し，意図を推定すべき選手を限定して視線を向けていることが確認された．更に探索すべき視野範囲の中で細かく視線を移動し，その意図を推定しようと試みた様子を確認することができた．これらの結果より，本仮想環境システムを利用することで被験者はパス行動の協調パターンを獲得し，それに基づいて能動的な探索を行うことができたと考えられる．本研究成果を雑誌論文および国内学会にて発表した．
次に集団行動において自己と他者が相互の行動を確認し，その意図を推定して行動を判断している意思決定過程を分析するため，無人航空機（ドローン）を利用した頭部回転方向の分析を行った．実験はプロサッカー選手の試合において，選手が意図を推定して行動を共有していると考えられる場面を再現し，ドローンを利用して選手頭部の回転方向からボールホルダーと他の選手が視線を向け合って意図を共有しているタイミング，またパスを出すタイミングについて分析した．実験結果より，ボールホルダーと他の選手とのアイコンタクトおよびパス行動のタイミングの結果については，アイコンタクトをボールを受け取る前後に行う条件およびレシーバが複数人存在する条件で明確な差は見られなかった．実際のサッカーパスシーンにおいては，限られた時間の中で他者の行動からその意図を推定するため，それぞれが共有した協調行動のパターンが存在する．このような協調行動のパターンが本実験では明確に分類されていなかったため，今後はそれぞれの選手の位置関係およびその背景に戦術的な意図が含まれるのかを含めた検討を行う．本成果を国内学会にて発表した．
|
| 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
「サッカーの集団行動時の視線データからの行動決定タイミング」については，ドローンを利用した分析により選手同士がアイコンタクトを取るタイミングを計測し，選手同士が意図を推定するタイミングを分析した．しかし行動に移るまでの探索過程については明確な差が得られていないため，今後選手が獲得している協調行動パターンをモデル化し，それに基づいて分析する必要がある．現在選手の位置関係をドロネー三角形分割を利用して分析しており，パスを出す選手の視線方向とその延長線上に存在する選手の配置を明らかにしている．さらにその関係から実際にパスを出すキープレイヤーを抽出するモデル化を行っている．これらのモデルを用いることで，各シーンの協調パターンに基づいた行動決定タイミングを分析する．
次に「人を対象とした集団の概念獲得実験」については，ヘッドマウントディスプレイと仮想環境システムを利用し，被験者に協調パターンを獲得させることができた．今後集団行動での人の意思決定過程を分析したパターンタスク実験に基づいたエージェントモデルを仮想環境へ実装し，被験者とのインタラクティブな行動実験による共有概念の獲得を行う．また歩行型VRデバイスを利用し，視線以外の行動の変化についても分析をする．
本研究成果に基づいて，玉川大学工学部大森隆司研究室協力してロボカップシミュレーション２Dリーグへも参加しており，JapanOpenでは4位，また世界大会においても11位の成果をあげている．今後我々の研究手法を国内外のチームへも提供し，人の集団行動のメカニズムを明らかにする研究分野の活性化へもつなげる．
|
| 今後の研究の推進方策 |
平成31年度は，人の集団行動を抽象化し，そこでの意思決定過程を分析したパターンタスク実験に基づき，協調パターンを人間がどのように評価しているのか，また人間と協調パターンを形成するエージェントにはどのような行動戦略モデルを構築すべきかを明らかにする．具体的には，行動実験より被験者が想定するパターンと他者のパターンとの関係について，序盤で各被験者は新規パターンを想定しているが，全員の意図が一致をする時には一部の被験者が自身の目標パターンを変更し，最終的には全員一致した状態でそれぞれのパターンを継続して推定するという結果が得られた．そこで自己の行動意図をできるだけ分かりやすい形で他者に提示し，各状況において最も全体の到達ステップが短くなるような目標パターンを選択する．更に選択可能なパターンの中から多数決をとり，多くの被験者が取っているパターンを優先して選択するという行動戦略をとるエージェントモデルを作成し，その行動のシミュレーション分析する．
次に集団の共有概念獲得実験については，ヘッドマウントディスプレイ仮想環境システムを用いて被験者の行動を分析して，協調行動の獲得について評価する．特にサッカー未経験者および経験者それぞれを対象とした実験を行い，協調パターン獲得にどのような差が見られるのかについて分析する．更にパターンタスクで作成したエージェントモデルをもとに，シミュレータ内で被験者の視線行動に基づいてエージェントの行動を変化させ，被験者がエージェントの意図を推定することで行動が変容するか，またエージェントが被験者の意図を推定することができるのかについて評価する．
|
| 次年度使用額が生じた理由 |
サッカー選手行動をHMDにて呈示した際の被験者の足の動きを計測し，その結果を仮想環境に反映するために歩行型バーチャルリアリティデバイスVirtuix社製「Omni」を購入する予定であったが，現在アメリカ国内でのみ販売されており日本国内では購入することができなかった．今後他の歩行型デバイスの検討を含めて．予算の一部を次年度へ繰り越すこととした．
|
