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2020 年度 実績報告書

実世界センシングデータからの行動‐学習モデルの構築と学習支援環境の設計

研究課題

研究課題/領域番号 19H04222
研究機関北海道大学

研究代表者

杉本 雅則  北海道大学, 情報科学研究院, 教授 (90280560)

研究分担者 稲垣 成哲  神戸大学, 人間発達環境学研究科, 教授 (70176387)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード実世界センシング / 学習支援環境
研究実績の概要

本研究では、実世界での行動を常時取得することにより得られる大規模時空間データを用いた学習支援環境を構築することを目的とする。これは、離散的なスポットでのインタラクションを主な対象とするモバイルユビキタス学習(MUL)や、教室あるいはオンライン学習環境で得た大規模データを用いるラーニングアナリティクス(LA)などの従来研究では実現されていない。目的達成のためには、博物館での実証実験で得られる来館者の行動センシングデータが不可欠である。今年度はCOVID-19の影響により、研究計画を再構築して実施した。主な実績は以下の通りである。
1.博物館での測位実験実施:兵庫県立「人と自然の博物館」に新たに協力要請を行った。打ち合わせを通して、2021年度の館内での実施許可を得るとともに、実施計画が確定させた。本研究が目指す学習支援環境構築のためには、来館者のトラッキング機能が必要となる。そこで、UWB(Ultra Wide Band)および音響信号を用いた測位システムの開発及びその現地での実験を実施した。評価実験を通して、測位性能の改善だけでなく(1)NLOS(non line of sight)環境下での性能低下とその解決手法 (2)音響信号以外の測位手法として可視光測位(VLP:visible light positioning)や歩行者慣性航法(PDR: Pedestrian Dead Reckoning)などの併用の検討と実装を進めた。
2.当該技術に関する成果発表:上記の課題を解決する手法の開発、実装を行った。さらに、評価実験を通して明らかになった性能を踏まえ、実証実験に向けた検討を進めるとともに、その成果を学会論文誌等を通して公開した。

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

COVID-19の影響により、達成できなかった計画を再構成して実施に臨んだが、今年度も引き続きCOVID-19の多大な影響を受け、協力機関での実証実験が困難な状況となった。これは想定される状況であったため、次善の研究計画により対応した。当初予定をすべて完了させることはできなかったが、次年度の計画に含めて実施することで、所定の研究成果を示すことができると考えている。

今後の研究の推進方策

最終年度に向けて、研究成果の具体化、およびその公開に向けて計画的に進める予定である。特に、今年度に引き続き、論文誌での成果発表にさらに注力するとともに、COVID-19の状況に応じて国内外の学会発表を積極的に行う。

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 7件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] RefRec+: Six Degree-of-freedom Estimation for Smartphone using Floor Reflecting Light2022

    • 著者名/発表者名
      Sugimoto, M.,Shimada, S., Hashizume, H.
    • 雑誌名

      Frontiers in Computer Science

      巻: 4 ページ: ‐

    • DOI

      10.3389/fcomp.2022.856942

    • 査読あり
  • [雑誌論文] NLOS環境における音響センシングを用いたスマートフォン間測距手法2022

    • 著者名/発表者名
      神鳥,村上,須崎,中村,渡邉,橋爪,杉本
    • 雑誌名

      情報処理学会論文誌

      巻: 63 ページ: -

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 単一のスピーカを用いたモノラルマイクロフォンの屋内測位手法2022

    • 著者名/発表者名
      中村,藤本,村上,橋爪,杉本
    • 雑誌名

      情報処理学会論文誌

      巻: 63 ページ: -

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 汎用スピーカを用いた短時間かつ適応的なスポット通信手法2022

    • 著者名/発表者名
      中村, 山崎, 橋爪, 杉本
    • 雑誌名

      情報処理学会論文誌

      巻: 63 ページ: -

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Simultaneous Localization and Communication Method using Short-time and Narrow-band Dual-carrier Acoustic Signals2021

    • 著者名/発表者名
      Nakamura, M., Hashizume, H., Sugimoto, M.
    • 雑誌名

      IEEE Sensors Journal

      巻: 22 ページ: 5163-5172

    • DOI

      10.1109/JSEN.2021.3107849

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ALiSA: a Visible-Light Positioning System using the Ambient Light Sensor Assembly in a Smartphone2021

    • 著者名/発表者名
      Sato, T., Shimada, S., Murakami, H., Watanabe, H., Hashizume, H., Sugimoto, M.
    • 雑誌名

      IEEE Sensors Journal

      巻: 22 ページ: 4989-5000

    • DOI

      10.1109/JSEN.2021.3074580

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Short-time Spot Communication using COTS Stereo Speaker2021

    • 著者名/発表者名
      Nakamura, M., Hashizume, H., Sugimoto, M.
    • 雑誌名

      IEEE Sensors Journal

      巻: 22 ページ: .5001-5010

    • DOI

      10.1109/JSEN.2021.3074979

    • 査読あり
  • [雑誌論文] スマートフォン環境光センサを用いた可視光測位の提案2021

    • 著者名/発表者名
      佐藤, 嶋田, 村上, 渡邊, 橋爪, 杉本
    • 雑誌名

      情報処理学会論文誌

      巻: 62 ページ: 1275-1287

    • DOI

      10.20729/00211099

    • 査読あり
  • [雑誌論文] LED照明の床面反射光を利用したスマートフォン可視光測位システム2021

    • 著者名/発表者名
      嶋田,橋爪,杉本
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌

      巻: J104-D ページ: 308-317

    • DOI

      10.14923/transinfj.2020PDP0029

    • 査読あり
  • [学会発表] Expanding the Positioning Area for Acoustic Localization Using COTS Mobile Devices2021

    • 著者名/発表者名
      Suzaki, T., Nakamura, M., Murakami, Watanabe, H., Hashizume, H., Sugimoto, M.
    • 学会等名
      Proceedings of MobiQuitous 2021
    • 国際学会
  • [学会発表] A Localization Method Using Reflected Luminance Distribution2021

    • 著者名/発表者名
      Yamashita, Y., Shimada, S., Watanabe, H., Hashizume, H., Sugimoto, M.
    • 学会等名
      Proceedings of MobiQuitous 2021
    • 国際学会
  • [学会発表] Smartphone Positioning Using an Ambient Light Sensor and Reflected Visible Light2021

    • 著者名/発表者名
      Abe, K., Sato, T., Watanabe, H., Hashizume, H., Sugimoto, M.
    • 学会等名
      Proceedings of IPIN 2021
    • 国際学会
  • [学会発表] NL-Beep: A Ranging System between Multiple Smartphones Using Acoustic Sensing in NLOS Environments2021

    • 著者名/発表者名
      Murakami, H., Kandori, Y., Suzaki, T., Nakamura, M., Watanabe, H., Hashizume, H., Sugimoto, M.
    • 学会等名
      Proceedings of IPIN 2021
    • 国際学会
  • [学会発表] Short-time and Adaptive Controllable Spot Communication using COTS Speaker2021

    • 著者名/発表者名
      Nakamura, M., Hashizume, H., Sugimoto, M.
    • 学会等名
      Proceedings of IPIN 2021
    • 国際学会
  • [学会発表] Indoor Localization Method For a Microphone Using a Single Speaker2021

    • 著者名/発表者名
      Nakamura, M., Hashizume, H., Sugimoto, M.
    • 学会等名
      Proceedings of IPIN 2021
    • 国際学会
  • [学会発表] Indoor Positioning for Smartphones2021

    • 著者名/発表者名
      Sugimoto, M.
    • 学会等名
      Proceedings of IEEE ICITEE 2021
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 単一のスピーカを用いたスマートフォン内蔵マイクロフォンの屋内測位手法2021

    • 著者名/発表者名
      舟田,中村,須崎,渡邉,橋爪,杉本
    • 学会等名
      情報処理北海道シンポジウム2021
  • [学会発表] スマートフォンの測距・測位を目的とした音響センシングに基づく時刻同期手法2021

    • 著者名/発表者名
      須崎,村上,中村,渡邉,橋爪,杉本
    • 学会等名
      情報処理北海道シンポジウム2021

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公開日: 2022-12-28  

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