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2020 年度 実施状況報告書

障害者を対象とした機械学習による生活活動分類と身体活動を促す質的介入プログラム

研究課題

研究課題/領域番号 20K11305
研究機関電気通信大学

研究代表者

大河原 一憲  電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 准教授 (30631270)

研究分担者 稲山 貴代  長野県立大学, 健康発達学部, 教授 (50203211)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
キーワード機械学習 / 活動分類 / 障害者
研究実績の概要

日本では、障害者の人口増加と寿命延伸に伴い、障害者における生活習慣病発症・重症化予防が喫緊の課題となっている。そのため、障害者の健康を増進させる効果的な身体活動支援プログラムの開発が必要とされているが、障害者を対象とした疾病予防・健康増進に関する研究は極めて少ない。本研究は、障害者を対象に、1)様々な生活活動における活動強度レベルを測定し、健常者と比較する、2)慣性センサーによるデータから複数の機械学習法を用いて最適な生活活動分類法を構築する、3)生活活動パターンを可視化するアプリケーションを開発し、それを利用した身体活動促進支援プログラムを提案することを目的に進めている。身体活動の「質」を評価する生活活動分類法を確立することで、障害者の身体活動の維持・増加に効果的な支援プログラムの開発が期待できる。初年度は車椅子使用者の様々な生活活動(安静座位、PC活動、調理、掃除、もの運び、車椅子移動など)における活動強度について検証した。その結果、脊髄損傷を有する車椅子使用者は、各活動種目の活動強度が健常者と比較して低いことが示唆された。また、最適な機械学習法を選定するためのベースとなる検証として、複数の機械学習法(ランダムフォレスト、ニューラルネットワーク、サポートベクターマシン)およびそれらを組み合わせたアンサンブル法の推定精度について既存のビックデータを用いて比較し、先行研究と同程度の結果が得られた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

本年度は新型コロナウイルス感染拡大防止のため、被験者を対象とした実験の実施に大きな制限があった。そのため、当初予定していた実験ができなくなった一方で、活動分類法のアルゴリズムの検証については進めることができた。

今後の研究の推進方策

2年目も被験者を対象とした実験が遂行できるか不透明である。そのため、機械学習による身体活動分類法のアルゴリズム確立を主に検討を進めていく。また、身体活動の促進を支援するアプリケーションの開発も開始する。

次年度使用額が生じた理由

当該年度は社会状況により被験者実験が困難であり、次年度以降に実施を持ち越したため。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Estimating model of sedentary behavior with a tri-axial accelerometer in elementary school children.2021

    • 著者名/発表者名
      Hikihara Y, Tanaka C, Oshima Y, Ohkawara K, Ishikawa-Takata K, Tanaka S.
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Fitness and Sports Medicine

      巻: 10(2) ページ: 119-126

    • DOI

      10.7600/jpfsm.10.119

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Relationship between Moderate-to-Vigorous Physical Activity and Sedentary Behavior on School and Non-School Days in Japanese Children.2021

    • 著者名/発表者名
      Okazaki K, Koyama Y, Ohkawara K
    • 雑誌名

      School Health

      巻: 17 ページ: 1-8

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effects of Visual Flow Alterations on Psychophysiological Responses to Virtual Reality Exercise.2021

    • 著者名/発表者名
      Yasukawa K, Koike Y, Konno T, Sudo M, Ohkawara K, Ando S.
    • 雑誌名

      Perceptual and Motor Skills

      ページ: in press

    • DOI

      10.1177/00315125211000861

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] ダウン症がある児童生徒の学期中と長期休暇中における中強度以上の身体活動量の違い.2021

    • 著者名/発表者名
      山中恵里香, 稲山貴代, 岡崎勘造, 北一郎, 大河原一憲.
    • 雑誌名

      健康支援

      ページ: in press

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The association between obesity and sedentary behavior or daily physical activity among children with Down's syndrome aged 7-12 years in Japan: A cross-sectional study.2020

    • 著者名/発表者名
      Yamanaka E, Inayama T, Ohkawara K, Okazaki K, Kita I.
    • 雑誌名

      Heliyon

      巻: 14/ 6(9) ページ: e04861

    • DOI

      10.1016/j.heliyon.2020.e04861

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 機械学習を用いた高血圧発症予測モデルの検討2021

    • 著者名/発表者名
      飯野綾太, 大河原一憲, 勝川史憲, 岡田幸樹.
    • 学会等名
      第22回日本健康支援学会年次学術大会
  • [学会発表] 高齢者を対象とした遠隔運動教室の実施可能性について.2021

    • 著者名/発表者名
      中田翼, 鶴ヶ野しのぶ, 大河原一憲.
    • 学会等名
      第22回日本健康支援学会年次学術大会
  • [学会発表] ニューラルネットワークを用いたCKDステージの予測と関連因子の検討.2021

    • 著者名/発表者名
      岡田幸樹, 大河原一憲, 飯野綾太, 勝川史憲.
    • 学会等名
      第22回日本健康支援学会年次学術大会
  • [学会発表] 身体活動が主観的幸福度に及ぼす影響.2021

    • 著者名/発表者名
      福田裕司, 根本亘, 大河原一憲.
    • 学会等名
      第22回日本健康支援学会年次学術大会
  • [学会発表] 保護者からみたダウン症候群がある児童・生徒がよく身体活動を動かす習慣を身につけるために必要な要件(保護者を対象とした質的調査).2021

    • 著者名/発表者名
      山中恵里香, 稲山貴代, 大河原一憲.
    • 学会等名
      第22回日本健康支援学会年次学術大会
  • [学会発表] 成人視覚障がい者のMVPAと関連要因の検討.2021

    • 著者名/発表者名
      辰田和佳子, 稲山貴代, 山中恵里香, 大河原一憲.
    • 学会等名
      第22回日本健康支援学会年次学術大会
  • [学会発表] 車椅子使用者を対象とした身体活動強度推定における装着部位の比較.2021

    • 著者名/発表者名
      根本亘, 稲山貴代, 福田裕司, 村岡慶裕, 岡純, 鶴ヶ野しのぶ, 大河原一憲.
    • 学会等名
      第22回日本健康支援学会年次学術大会
  • [学会発表] 高齢者を対象にした運動意欲増進を促すタブレット支援システムの検討.2021

    • 著者名/発表者名
      都竹涼, 坂本一憲, 鈴木美穂, 根本亘, 福田裕司, 大河原一憲.
    • 学会等名
      第22回日本健康支援学会年次学術大会
  • [学会発表] Relation between quality of life and sedentary behavior in children2020

    • 著者名/発表者名
      Okazaki K, Koyama Y, Ohkawara K.
    • 学会等名
      25th Annual Congress of the European College of Sports Science
    • 国際学会
  • [学会発表] 車椅子使用者を対象とした身体活動強度推定に対する心拍データの寄与度.2020

    • 著者名/発表者名
      根本亘, 稲山貴代, 福田裕司, 村岡慶裕, 岡純, 鶴ヶ野しのぶ, 大河原一憲.
    • 学会等名
      第75回日本体力医学会

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公開日: 2021-12-27  

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