| 研究課題/領域番号 |
19K19899
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| 研究機関 | 国立研究開発法人国立長寿医療研究センター |
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研究代表者 |
加藤 健治 国立研究開発法人国立長寿医療研究センター, 健康長寿支援ロボットセンター, 室長 (30771216)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 生活支援ロボット / コミュニケーション支援ロボット / 発話分析 / 機能的核磁気共鳴法 |
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| 研究実績の概要 |
本研究では、高齢者を対象として、乳幼児の様々な声や表情によって惹起される心理脳神経基盤を検証するとともに、得られた知見を基に、コミュニケーション支援ロボットの改良に繋げることを目的としている。本年度は、当初の研究計画通り、機能的核磁気共鳴法を用いた実験系の構築および撮影条件の検討を進めるとともに、発話推定分析によるコミュニケーション支援ロボットの技術改良に繋げるための予備的検討を進めている。初めに、乳幼児の縦断的な音声データベースを基に、乳幼児におけるまだ言語を習得していない出生後約6カ月から18カ月までの音声を対象として、笑い声、機嫌の良い声、機嫌の悪い声、泣き声を発している最中の音声セグメントを抽出し、音声聴取課題に使用するための刺激選定を行った。また、MRI対応ヘッドフォンを通じて音声刺激を被験者に提示し、音声聴取によって惹起された心理反応（快・不快度）を判定するための行動実験系の構築を行った。引き続き、来年度においては、若年者および高齢者を対象とした音声聴取課題中の脳計測実験を開始する予定である。次に、コミュニケーション支援ロボットの技術改良については、ユーザのストレス要因の一つである、ロボット側の発話聴取や音声認識における技術課題に着目し、咽喉・単一指向性・全指向性マイクを用いた発話推定精度を検証した。各マイクを介して得られた音声ファイルを基に、形態素解析ツールを用いて精度検証を行った結果、発話者が一人の場合では、いずれのマイクを用いても一定の精度が得られた。一方、複数人での同時発話や、発話者が移動中などの発話者－マイク間の角度と距離が可変な状況下において、各マイクに特徴的な精度の低下が認められた。来年度は、今年度整理した技術課題を克服するためのコミュニケーション支援ロボットにおける音声聴取および音声認識の技術改良に取り組む。
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| 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
当初の予定通り、機能的核磁気共鳴法を用いた音声聴取課題に使用する音声サンプルを作成し、心理反応を計測するための行動実験系の構築を進めることができた。次年度は、引き続き予備的検討を進め、撮影条件の調整を行うとともに、若年者および高齢者を対象とした音声聴取課題における脳計測実験を開始する。また、生活支援ロボットへの展開については、主にロボット側の発話推定精度の向上を目的とした予備的検証を進めることができた。特に、発話者の人数や発話者とマイクとの距離や角度に特徴的な技術課題について抽出できた。次年度は、それらを克服するための精度向上を目指したコミュニケーションロボットの技術改良について取り組む予定である。
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| 今後の研究の推進方策 |
次年度は、若年者と高齢者を対象とした乳幼児の音声聴取課題における脳計測実験を進める。行動指標によって得られた心理反応を基に、Statistical Parametric Mapping解析を用いた各刺激音声（笑い声、泣き声、独り言、喜び等）聴取時における脳賦活領域の特定や、それらの世代間による相違に注目して解析を実施する。さらに今後は、生活支援ロボットへの展開を見据えて、コミュニケーション支援ロボットと触れ合っている最中の脳活動計測についても試みる。場合によっては、機能的近赤外分光法や頭皮脳波計測法も視野に入れた実験システムの発展について検討する。また、生活支援ロボットの技術改良については、今年度で抽出した技術課題（複数での同時発話や発話者の移動時における精度低下）を克服するための音声聴取・音声認識システムの改良について取り組む。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
本研究で購入予定であった一部の装置が現存の機器の調整で代用可能な状態になったため、物品費に余りが生じた。一方、これまでの検証で明らかになったロボット側の音声認識精度を向上させるため、生じた残額については、高性能マイクやその他ロボット側の技術改良に必要な備品に使用する。
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