在宅高齢者・認知症当事者の「こころ」の外化に基づく自助・互助支援システムの開発

2020 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 19H01138
• 研究機関: 神戸大学
• 研究代表者: 中村 匡秀 神戸大学, システム情報学研究科, 准教授 (30324859)
• 研究分担者: 波多野 賢治 同志社大学, 文化情報学部, 教授 (80314532) ; 宮崎 純 東京工業大学, 情報理工学院, 教授 (40293394) ; 安田 清 大阪工業大学, 情報科学部, 客員教授 (60523165) ; 桑原 教彰 京都工芸繊維大学, 情報工学・人間科学系, 教授 (60395168) ; 数井 裕光 高知大学, 教育研究部医療学系臨床医学部門, 教授 (30346217) ; 佐伯 幸郎 神戸大学, システム情報学研究科, 特命助教 (40549408) ; 徳永 清輝 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, 特別研究員 (90835092) ; 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) ; 児玉 直樹 新潟医療福祉大学, 医療技術学部, 教授 (50383146) ; 小杉 尚子 東京医療保健大学, 医療保健学部, 准教授 (80589648)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: センサ情報システム / 「こころ」センシング / 在宅介護 / 認知症 / IoT / エージェント対話

研究実績の概要

2020年度の成果は，前年度に開発した「こころ」センシング基盤を活用して様々な自助支援サービスを開発したことである．まず，スマートフォンアプリのLINEを活用して，高齢者の内的状態をアセスメントする「こころ」の見守りサービスを実装した．このサービスでは，高齢者の身体，精神，社交の3つの側面から，健康状態を尋ねる質問を作成し，LINEのチャットボットが高齢者に問いかけて状態を取得するものである．実装したサービスを，50代～80代の8名の高齢者，および，20代～40名の19名の非高齢者に対して，14か月の運用評価を行った．
また，在宅の認知症当事者とその家族介護者を支援するために，宅内に簡易なセンサ付きスピーカーを設置し，場所と時間に応じた情報提示を行うシステムALPSを提案・実装した．ALPSでは，家族介護者がECAルールによって，情報提示の場所，時刻・曜日，内容を細かく設定でき，世帯ごとに異なる困りごとに柔軟に適応した情報提示が可能になっている．
互助支援サービスとして，高齢者の困り事とその対処法をコミュニティで共有するWebアプリケーションCompass4SLの研究開発も進めた．Compass4SLでは，高齢者がシステムに困りごとを入力し，対処法を検索できるとともに，支援する人が自身の知っている対処法を登録・共有する．対処法を見た高齢者は実際にその方法を試し評価を行うことで，困り事とその対処法が集合知として蓄積されていく．
さらに，IoTやセンサを活用した宅内環境・行動センシングの技術開発にも注力した．定点カメラとコンピュータビジョン技術を用いて，寝たきりの高齢者を対象とした身体活動量を骨格センシングによって計測する手法や，宅内画像内で場所を矩形で定義し，そこに利用者が入ったかどうかを検知するBounding Box as a Locationサービス等を開発した．

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

2020年度の研究計画では，在宅高齢者・認知症当事者を対象とした「こころ」センシングの要素開発と，自助互助支援サービスの設計を掲げていた．これに対し，現段階において，実績の概要で述べた具体的なサービス，すなわち，「こころ」の見守りサービス，ALPS，Compass4SL，身体活動量センシング，Bounding Box as a Locationサービスなどの実装が完了し，実際の高齢者に試用してもらうところまで進んでいる．コロナの影響もあり，広範囲な被験者実験はまだできていないものの，サービスに対して一定の受容性や有用性が示されていることは大きな進捗であると考えている．

研究代表者の中村はこれらの成果を，論文誌4編，国際会議論文10件，国内研究会14件，招待講演1件で発表した．また，本科研費を活用した研究分担者の取り組みでは，論文誌5編，国際会議論文9件が発表されている．

以上のことから，現在までの進捗状況は，「おおむね順調に進展している」と考える．

今後の研究の推進方策

今後は，2020年度に取り組んだ自助互助サービスのシステム化とシステムのチューニングを継続しつつ，実際の被験者実験を行って提案システムの実証評価を行っていく予定である．
(B) 自助・互助支援サービスの設計
(B-1) 自助支援サービス：対象者自身による「生活遂行支援」，認知症の早期発見につなげる「兆候発見」の実装方法を検討する．(B-2) 互助支援サービス：機会創出の必須機能である「マッチング」と「コミュニケーションの取り次ぎ」の実装方法を検討する．(B-3) 外部リソースの調査：インターネット上の信頼できる情報やサービスを調査し，ディレクトリにまとめる．
(C) システム化とチューニング
(C-1) 対認知症スマートホーム基盤の構築：支援サービスの実装と検証：(B)で開発したシナリオをスマートホーム基盤上に実装する．認知症当事者宅に試験的に設置してもらい，データ収集と検証を通して，システム全体のチューニングを行う．

研究成果

• [国際共同研究] University of Grenoble Alps(フランス)
  • 国名: フランス
  • 外国機関名: University of Grenoble Alps
• [国際共同研究] 洛陽理工学院(中国)
  • 国名: 中国
  • 外国機関名: 洛陽理工学院
• [雑誌論文] Relationship between Code Reading Speed and Programmers' Age (2021)
  • 著者名/発表者名: Yukasa Murakami,Masateru Tsunoda,Masahide Nakamura
  • 雑誌名: IEICE Transaction on Information and Systems 巻: Vol.E104-D, No.1 ページ: 121-125
  • DOI: 10.1587/transinf.2020mpl0002
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] 自己評価と客観評価の変化に基づく実践的人材育成コースにおける質的教育効果の測定 (2021)
  • 著者名/発表者名: 佐伯 幸郎,福安 直樹,神田 哲也,市川 昊平,吉田 真一,中村 匡秀,楠本 真二
  • 雑誌名: コンピュータソフトウェア 巻: Vol.38, No.1 ページ: 52-64
  • DOI: 10.11309/jssst.38.1_52
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Influence of Brain-Derived Neurotrophic Factor Genotype on Short-Latency Afferent Inhibition and Motor Cortex Metabolites (2021)
  • 著者名/発表者名: Ryoki Sasaki, Naofumi Otsuru, Shota Miyaguchi, Sho Kojima, Hiraku Watanabe, Ken Ohno, Noriko Sakurai, Naoki Kodama, Daisuke Sato, Hideaki Onishi
  • 雑誌名: Brain Sciences 巻: Vol.11, No.395 ページ: 1-13
  • DOI: 10.3390/brainsci11030395
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Scaling laws in natural conversations among elderly people (2021)
  • 著者名/発表者名: Abe M.S., Otake-Matsuura, M.
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: Vol.16, No.2 ページ: 1-14
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0246884
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Capturing Spontaneous Software Evolution in a Social Coding Platform With Project-as-a-City Concept (2020)
  • 著者名/発表者名: Koji Toda,Haruaki Tamada,Masahide Nakamura,Kenichi Matsumoto
  • 雑誌名: International Journal of Software Innovation (IJSI) 巻: Vol.8, No.3 ページ: 35-40
  • DOI: 10.4018/IJSI.2020070103
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Nonintrusive Fine-Grained Home Care Monitoring: Characterizing Quality of In-Home Postural Changes Using Bone-Based Human Sensing (2020)
  • 著者名/発表者名: Sinan Chen,Sachio Saiki,Masahide Nakamura
  • 雑誌名: Sensors 巻: Vol.20, No.20: 5894 ページ: 1-20
  • DOI: 10.3390/s20205894
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] A Resampling Method for Imbalanced Datasets Considering Noise and Overlap (2020)
  • 著者名/発表者名: Taisho Sasada, Zhaoyu Liu, Tokiya Baba, Kenji Hatano, Yusuke Kimura
  • 雑誌名: Procedia Computer Science 巻: 176 ページ: 420-429
  • DOI: 10.1016/j.procs.2020.08.043
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Characteristics of resting-state functional connectivity in older adults after the PICMOR intervention program: a preliminary report (2020)
  • 著者名/発表者名: Sugimoto H., Kawagoe T., Otake-Matsuura M.
  • 雑誌名: BMC Geriatrics 巻: Vol.20, No.486 ページ: 1-10
  • DOI: 10.1186/s12877-020-01892-2
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] AI for social good: unlocking the opportunity for positive impact (2020)
  • 著者名/発表者名: Mohamed, S. Picciariello, A., Connelly, B., Belgrave, D.C.M., Ezer, D., Cachat van der Haert, F., Mugisha, F., Abila, G., Arai, H., Almiraat, H., Proskurnia, J., Snyder, K., Otake-Matsuura, M., Othman, M., Glasmachers, T., de Wever,, W., Teh, Y.W., Khan, M. E., Winne, R.D., Schaul, T., Clopath, C.
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 11 ページ: 1-6
  • DOI: 10.1038/s41467-020-15871-z
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] インタラクティブに個人適応するスマートシステムの特徴づけ (2021)
  • 著者名/発表者名: 中田匠哉,佐伯幸郎,中村匡秀
  • 学会等名: 電子情報通信学会技術研究報告,Vol.120, No.324,LOIS2020-38
• [学会発表] 最適化問題に基づく消防局構成計画と事前評価システムの開発 (2021)
  • 著者名/発表者名: 矢吹直也,佐伯幸郎,中村匡秀
  • 学会等名: 電子情報通信学会技術研究報告,Vol.120, No.324
• [学会発表] コロナ時代の密を考慮した避難所ナビゲーションアプリの開発 (2021)
  • 著者名/発表者名: 中田大翔,室谷敏生,中村匡秀
  • 学会等名: 電子情報通信学会技術研究報告,Vol.120, No.324, LOIS2020-39
• [学会発表] IoTとバーチャルエージェントで見守る在宅高齢者の「こころ」 (2021)
  • 著者名/発表者名: 中村 匡秀
  • 学会等名: 長崎大学IT先端技術習得講座・第3回成果発表会,
  • 招待講演
• [学会発表] 在宅高齢者を対象とした「こころ」の見守りサービスの運用と品質評価 (2021)
  • 著者名/発表者名: 三浦稚咲,佐伯幸郎,中村匡秀,安田清
  • 学会等名: 電子情報通信学会技術研究報告,Vol.120, No.432, HCS2020-75
• [学会発表] Using Human Pose Estimation for User-Defined Indoor Location Sensing (2021)
  • 著者名/発表者名: Sinan Chen,Sachio Saiki,Masahide Nakamura
  • 学会等名: The 2021 International Workshop on Pervasive Information Flow (PerFlow'21), Held in conjunction with PerCom 2021
  • 国際学会
• [学会発表] エンドユーザのための個人適応エージェント対話フレームワークの開発 (2021)
  • 著者名/発表者名: 陳思楠,佐伯幸郎,中村匡秀
  • 学会等名: 電子情報通信学会技術研究報告,Vol.120, No.432, HCS2020-74
• [学会発表] 在宅高齢者を支援する個人適応型スピーカーサービスの提案 (2021)
  • 著者名/発表者名: 明石拓弥,佐伯幸郎,中村匡秀,安田清
  • 学会等名: 電子情報通信学会技術研究報告,Vol.120, No.434
• [学会発表] 救急ビッグデータを活用した2020年の熱中症搬送者分析 (2021)
  • 著者名/発表者名: 松場 建都,佐伯 幸郎,中村 匡秀
  • 学会等名: 電子情報通信学会技術研究報告,Vol.120, No.434
• [学会発表] 変化点検知を活用した顔特徴量時系列データからの注目点の抽出 (2021)
  • 著者名/発表者名: 平山孝輔,佐伯幸郎,中村匡秀
  • 学会等名: 電子情報通信学会技術研究報告,Vol.120, No.432, HCS2020-78
• [学会発表] 在宅高齢者を対象とした困り事・対処法共有サービスの実装 (2021)
  • 著者名/発表者名: 雲丹亀和希,佐伯幸郎,中村匡秀,安田清
  • 学会等名: 電子情報通信学会技術研究報告,Vol.120, No.434, SC2020-42
• [学会発表] 骨格センシングを用いた宅内身体活動の品質づけ手法の提案 (2020)
  • 著者名/発表者名: 陳思楠,佐伯幸郎,中村匡秀
  • 学会等名: 電子情報通信学会技術研究報告,Vol.120, No.49, SC2020-1
• [学会発表] EVIDENT: Extraction and Visualization Interface of Drawing Execution in Neuropsychological Test (2020)
  • 著者名/発表者名: Ryukichi Sekimoto,Masahide Nakamura,Sachio Saiki
  • 学会等名: 10th International Conference, DHM 2020, Held as Part of the 22nd HCI International Conference, HCII 2020,Vol.LNCS_12198, No.1
  • 国際学会
• [学会発表] Extracting and Evaluating Personal Interests with Dialogue Agent (2020)
  • 著者名/発表者名: Yuki Tokuda,Masahide Nakamura,Sachio Saiki,Kiyoshi Yasuda
  • 学会等名: 11th International Conference, DHM 2020, Held as Part of the 22nd HCI International Conference, HCII 2020,Vol.LNCN 12198, No.1
  • 国際学会
• [学会発表] FD-CAST: A Tool for Analyzing and Simulating Fire Department Configurations (2020)
  • 著者名/発表者名: Naoya Yabuki,Sachio Saiki,Masahide Nakamura
  • 学会等名: 10th International Conference, DHM 2020, Held as Part of the 22nd HCI International Conference, HCII 2020,
  • 国際学会
• [学会発表] Fine-Grained Map Coloring Web Service for JavaScript (2020)
  • 著者名/発表者名: Tetsuya Nakai,Sachio Saiki,Masahide Nakamura
  • 学会等名: 10th International Conference, DHM 2020, Held as Part of the 22nd HCI International Conference, HCII 2020,Vol.LNCS 12199, No.2
  • 国際学会
• [学会発表] 在宅高齢者を対象とした「こころ」の見守りサービスのフィードバック機能実装と評価 (2020)
  • 著者名/発表者名: 三浦稚咲,佐伯幸郎,中村匡秀,安田清
  • 学会等名: 電子情報通信学会技術研究報告,Vol.120, No.136, HCS2020-33
• [学会発表] 表情センシングサービスを用いた在宅高齢者向け動画再生アプリの評価 (2020)
  • 著者名/発表者名: 平山孝輔,佐伯幸郎,中村匡秀
  • 学会等名: 電子情報通信学会技術研究報告,Vol.120, No.136, HCS2020-34
• [学会発表] Measuring user-defined facial features for supporting scientific long-term care (2020)
  • 著者名/発表者名: Kosuke Hirayama,Sachio Saiki,Masahide Nakamura
  • 学会等名: ISG's 12th World Conference of Gerontechnology,Vol.19(suppl)
  • 国際学会
• [学会発表] Developing a Smart System Encouraging Self-Aid and Mutual Voluntary Aid for Elderly People at Home (2020)
  • 著者名/発表者名: Masahide Nakamura,Kenji Hatano,Jun Miyazaki,Kiyoshi Yasuda,Noriaki Kuwahara,Hiroaki KazuiI,Sachio Saiki,Seiki Tokunaga,Mihoko Otake,Naoki Kodama,Naoko Kosugi
  • 学会等名: ISG's 12th World Conference of Gerontechnology,Vol.19(suppl)
  • 国際学会
• [学会発表] Implementing Mind Monitoring Service for Elderly People at Home Using LINE Chatbot (2020)
  • 著者名/発表者名: Chisaki Miura,Haruhisa Maeda,Sachio Saiki,Masahide Nakamura,Kiyoshi Yasuda
  • 学会等名: ISG's 12th World Conference of Gerontechnology,Vol.19(suppl)
  • 国際学会
• [学会発表] Implementing and Evaluating feedback feature of Mind Monitoring Service for Elderly People at Home (2020)
  • 著者名/発表者名: Chisaki Miura,Sachio Saiki,Masahide Nakamura,Kiyoshi Yasuda
  • 学会等名: The 22nd International Conference on Information Integration and Web-based Applications & Services (iiWAS2020),
  • 国際学会
• [学会発表] Evaluating Video Playing Application for Elderly People at Home by Facial Expression Sensing Service (2020)
  • 著者名/発表者名: Kosuke Hirayama,Sachio Saiki,Masahide Nakamura
  • 学会等名: The 22nd International Conference on Information Integration and Web-based Applications & Services (iiWAS2020),
  • 国際学会
• [学会発表] 神経心理学的描画検査における描画過程の可視化インターフェースEVIDENTの実装 (2020)
  • 著者名/発表者名: 関本竜吉,佐伯幸郎,中村匡秀,児玉直樹,佐藤厚
  • 学会等名: nan,Vol.120, No.232 SC2020-31
• [学会発表] 救急出動記録を活用した熱中症に関連する救急需要の分析と予測 (2020)
  • 著者名/発表者名: 中井 哲也,佐伯 幸郎,中村 匡秀
  • 学会等名: 電子情報通信学会技術研究報告,Vol.120, No.232 SC2020-31
• [学会発表] A Model-agnostic recommendations Explanation System Based on Knowledge Graph (2020)
  • 著者名/発表者名: Yuhao Chen, Jun Miyazaki
  • 学会等名: The 31st International Conference on Database and Expert Systems Applications (DEXA2020)
  • 国際学会
• [学会発表] Automatic Terminology Extraction using A Dependency-Graph in NLP (2020)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Kimura, Kazuma Kusu, Kenji Hatano, Tokiya Baba
  • 学会等名: Proceedings of the 9th World Congress on Information and Communication Technologies
  • 国際学会
• [学会発表] Success rate of various countermeasures against behavioral psychological symptoms of dementia based on the accumulation of real-world experience (2020)
  • 著者名/発表者名: Kazui H, Sato S, Yoshiyama K, Kanemoto H, Kosugi N, Ikeda M.
  • 学会等名: IPA Virtual congress
  • 国際学会
• [学会発表] Development of a Dialogue Robot Bono-06 for Cognitive Training of Older Adults (2020)
  • 著者名/発表者名: Tokunaga S., Otake-Matsuura M.
  • 学会等名: ISG's 12th World Conference of Gerontechnology,Vol.19(suppl)
  • 国際学会
• [学会発表] Development of a group conversation support robot Bono-05 for cognitive health of older adults (2020)
  • 著者名/発表者名: Otake-Matsuura M., Tokunaga S.
  • 学会等名: ISG's 12th World Conference of Gerontechnology,Vol.19(suppl)
  • 国際学会
• [学会発表] Performance Evaluation of Text-Oriented Artificial Chat Operation System (TACOS) (2020)
  • 著者名/発表者名: Tokunaga S., Tamura K., Otake-Matsuura M.
  • 学会等名: 10th International Conference, DHM 2020, Held as Part of the 22nd HCI International Conference, HCII 2020
  • 国際学会
• [学会発表] Towards Practical Use of Bedside Sensing/Voice-Calling System for Preventing Falls (2020)
  • 著者名/発表者名: Miyake N., Kumagai K., Tokunaga S., Otake-Matsuura M.
  • 学会等名: 10th International Conference, DHM 2020, Held as Part of the 22nd HCI International Conference, HCII 2020
  • 国際学会
• [学会発表] Services for Cognitive Health Co-created with Older Adults (2020)
  • 著者名/発表者名: Otake-Matsuura M. et al.
  • 学会等名: 6th International Conference, ITAP 2020, Held as Part of the 22nd HCI International Conference, HCII 2020
  • 国際学会
• [学会発表] Classifying Mild Cognitive Impairment from Behavioral Responses in Emotional Arousal and Valence Evaluation Task - AI Approach for Early Dementia Biomarker in Aging Societies - (2020)
  • 著者名/発表者名: Rutkowski TM, Abe MS, Koculak M, Otake-Matsuura M.
  • 学会等名: 42nd Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine & Biology Society (EMBC)
  • 国際学会