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2012 年度 実施状況報告書

脳波センサを使用した遠隔教育支援システムの研究

研究課題

研究課題/領域番号 24501219
研究種目

基盤研究(C)

研究機関湘南工科大学

研究代表者

吉田 幸二  湘南工科大学, 工学部, 教授 (80341171)

研究分担者 宮地 功  岡山理科大学, 総合情報学部, 教授 (30043722)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワード脳波センサー / フィードバック / 遠隔教育 / 支援システム / 学習支援 / α波 / β波 / γ波
研究概要

現在、簡易脳波計を用いた学習状態中における思考の相関分析を行い、認知プロセス中のα波・β波のパワースペクトルおよびβ/αを実験により比較分析した。その実験の結果から、α波は人のリラックス状態を表しており、精神的な負荷が多い場合は減少する傾向がみられる。β波は、集中度や緊張度を表していることがわかった。その中で、β/αは人の個人差に依存することなく、音楽を聞いたり、優しい問題を解いた時は、その平均値の値が小さく、中程度の問題や難しい問題を解くことに従って増加する傾向が顕著に表れ、ストレス状態も含めて脳が活発に活動していることが判明してきている。
そして、、このβ/αを詳細に分析することにより,脳の活性度や学習の集中度について効果ある指標となる研究を進めている。一方、音楽を聞くことによりリラックス状態になると、このβ/αの値が小さくなることも判明してきた。したがって、これらの結果をもとに遠隔教育システムへのフィードバック情報に使えるので、これらを応用する研究を進めて行く。
また、使用しているニューロスカイの脳波センサーは、アンドロイドで動作するタブレット端末(Nexus7等)でも動作できるとこが判明し、これらを使って教室の色々な場所での学習の状態が計測できるので、今後、これらの研究も進めていく予定である。

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

脳はセンサーによるデータの取得は、予定通りPHP言語やJava言語により、ニューロスカイの脳波センサーからの発信されるトライバーから、効果的に取得できるプログラムは作成できた。また、β/αを詳細に分析することにより,脳の活性度や学習の集中度について効果ある指標となる研究も順調に進んでいる。しかし、脳波のデータは個人により様々なことも判明してきたので、一般的な傾向の情報がまだ確定していないため、遠隔教育システムへのフィードバックの方策が確立していない。今後、この方策の確立と、遠隔教育システムへ応用へのシステムの試作を行って行く予定である。

今後の研究の推進方策

遠隔教育システムへのフィードバックの方策が確立していないため、この脳波データ取得と分析を引き続き行い、方式の確立と遠隔教育システムへの応用を模索していく予定である。一方、単純は計算を行う実験を行い、記憶させながら行うことと、即計算させながら行うと、β/αの値とγ値の値に種々な関係があることも判明してきた。したがって、この分析データをもう少し分析して、遠隔教育システムへのフィードバックできる方策が立てられるかも検討中である。
また、世の中では、ネコミミやこういう簡易脳波を使った脳はバンドで、スマートフォン等を使って集中力を徐々に高めていく様な研究も盛んに行われてきているので、研究を加速させ良い成果を早めに出して行きたいと思います。

次年度の研究費の使用計画

次年度も、本年と同様に新規にパソコンやタブレット端末を購入して、時代に対処できるようにする。また、アニメーションやWeb対応のためのAdobeのソフトウエアやアプリケーションも購入する。また、海外や国内の発表のための旅費等も同様な割合で使用する予定である。
また、新たな脳波機器の今後出て来るので、このようなものはいち早く購入して最新技術に対応できるようにしていきたい。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2012 その他

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (4件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Trial of distance learning system using a brain wave sensor2012

    • 著者名/発表者名
      Kouji Yoshida, Isao Miyaji, Kunihiro Yamada and Satoru Fujii
    • 雑誌名

      International Jounal of Infomatics Society

      巻: Vol.3 No.3 ISSN 1883-4566 ページ: pp.103-107

  • [学会発表] Analysis comparison of brain waves at the learning status by simple electroencephalography2012

    • 著者名/発表者名
      K. Yoshida, Y. Sakamoto, I. Miyaji, K. Yamada
    • 学会等名
      KES'2012, Proceedings, Knowledge-Based Intelligent Information and Engineering Systems
    • 発表場所
      San Sebastian, Spain
    • 年月日
      20120910-20120912
  • [学会発表] 簡易脳波計による学習状態の思考比較分析2012

    • 著者名/発表者名
      坂本佑太、吉田幸二、宮地功
    • 学会等名
      情報処理学会マルチメディア,分散,協調とモバイル(DICOMO2012)シンポジウム
    • 発表場所
      石川県 山代温泉 ホテル百万石
    • 年月日
      20120704-20120706
  • [学会発表] 簡易脳波計によるα波とβ波を用いた学習状態と思考状態の比較分析の試み

    • 著者名/発表者名
      坂本佑太、吉田幸二
    • 学会等名
      M2M研究会専門部会
    • 発表場所
      東海大学高輪校舎
  • [学会発表] 簡易脳波計による学習状態脳波の分析比較

    • 著者名/発表者名
      吉田幸二、坂本佑太、宮地功、山田圀裕
    • 学会等名
      電子情報通信学会教育工学研究会
    • 発表場所
      岡山理科大学
  • [図書] Java言語によるオブジェクト指向プログラミング2012

    • 著者名/発表者名
      吉田幸二、増田英孝、中島毅
    • 総ページ数
      218
    • 出版者
      共立出版

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公開日: 2014-07-24  

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