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2017 年度 実施状況報告書

Pedagogical Agentを利用したMOOCの構築

研究課題

研究課題/領域番号 17K18075
研究機関東京工科大学

研究代表者

長谷川 大  東京工科大学, メディア学部, 助教 (30633268)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
キーワードジェスチャ自動生成 / ディープニューラルネットワーク
研究実績の概要

本研究は、学習者によって教材が生成されていく大規模オンライン学習環境の構築を目標として、人型のPedagogical Agent を介したインタラクティブな教育コンテンツを容易に作成・配信できるLearner Generated Massive Open Online Course (LG-MOOC) について考究する。
具体的な研究項目は、1) 教育理論にもとづくインタラクティブな教授シナリオを容易に記述可能なInstructional Design Markup Language (IDML) の開発、2) Deep Learning を用いたPedagogical Agent のジェスチャの自動生成手法の開発、3) LG-MOOC の実装と100 人規模の学習実験による有効性評価、の3つである。
初年度である平成29年度は、項目2に対応するデータセットの構築およびジェスチャの自動生成手法の開発を行った。作成したデータセットは、音声とモーションキャプチャによる動作データがペアになった合計192分のボリュームであった。このデータセットを用いてディープニューラルネットワークにより発話音声とジェスチャ動作の関係をモデル化し、ジェスチャの自動生成を試みた。生成されたジェスチャを、大学生30名による主観評価を行った結果、自動生成されたジェスチャは、ランダムなジェスチャよりも自然性が高いことが明らかになった。また、発話によっては、人間のおこなったジェスチャよりも自然性が高いと評価された。

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

初年度はIDMLの提案とライブラリ開発を行い、データセットの構築は次年度以降に着手する予定であった。しかし、研究代表者の異動に伴う設備利用条件の理由から、データセットの構築を前倒しすることになった。構築したデータセットからニューラルネットワークにより生成されるジェスチャは、予想以上に自然な表現を獲得しており、今後のPedagogical Agentへの応用が期待される。

今後の研究の推進方策

平成29年度に構築したデータセットは、規模がまだ十分でないと考えらえる。そのため、今後はより大規模なデータセットを作成し、ジェスチャ自動生成メカニズムの改良を行う。

次年度使用額が生じた理由

研究代表者の異動にともない、設備品の購入を次年度に変更した。繰越分の131,523円および請求額700,000は平成29年度に購入を見送ったNASの購入、および成果発表旅費、論文掲載料に使用する。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Pedagogical Agent の導管メタファ・ジェスチャが学習者の理解に与える効果2018

    • 著者名/発表者名
      長谷川大, 白川真一, 佐久田博司
    • 雑誌名

      情報処理学会論文誌「教育とコンピュータ」

      巻: 4 ページ: 83-92

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Creating a Speech-Gesture Dataset for Speech-Based Automatic Gesture Generation2017

    • 著者名/発表者名
      Kenta Takeuchi, Dai Hasegawa, Hiroshi Sakuta
    • 雑誌名

      Communications in Computer and Information Science (CCIS)

      巻: 713 ページ: 353-357

    • 査読あり
  • [学会発表] Speech-to-Gesture Generation: A Challenge in Deep Learning Approach with Bi-Directional LSTM2017

    • 著者名/発表者名
      Kenta Takeuchi, Dai Hasegawa, Shirakawa Shinichi, Naoshi Kaneko, Hiroshi Sakuta, Kazuhiko Sumi
    • 学会等名
      5th International Conference on Human Agent Interaction (HAI2017)
    • 国際学会
  • [学会発表] ヒューマノイドロボットを用いた講義代行システムにおけるジェスチャの考察2017

    • 著者名/発表者名
      日和航大, 荒木健治, 長谷川大
    • 学会等名
      平成29年度電気・情報関係学会北海道支部連合大会予稿集
  • [学会発表] ニューラルネットワークを用いた発話テキストに対応するジェスチャの自動生成2017

    • 著者名/発表者名
      浅川 栄一, 白川 真一, 長谷川 大
    • 学会等名
      計測自動制御学会 システム・情報部門 学術講演会2017 (SSI2017)
  • [学会発表] Bi-directional LSTMを用いた発話に伴うジェスチャの自動生成手法の検討2017

    • 著者名/発表者名
      竹内健太,長谷川大,白川真一,金子直史,佐久田博司, 鷲見和彦
    • 学会等名
      HAIシンポジウム2017

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公開日: 2018-12-17  

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