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2014 年度 実施状況報告書

感覚受容・抑制プロテクターを利用した技能教育システムの研究

研究課題

研究課題/領域番号 26560117
研究機関和歌山大学

研究代表者

瀧 寛和  和歌山大学, システム工学部, 教授 (10304180)

研究分担者 松田 憲幸  和歌山大学, システム工学部, 准教授 (40294128)
曽我 真人  和歌山大学, システム工学部, 准教授 (60252839)
三浦 浩一  和歌山大学, システム工学部, 助教 (70362861)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード教授学習支援システム / スキル学習 / 脳波計測
研究実績の概要

(課題1)「感覚の受容時の脳波から知覚状態を精密に判別する技術」脳波の周波数スペクトルの違いから、感覚の違いを識別する方式として、脳波解析から感覚思考の解析として、深層学習(Deep Learning)に改良することで判別精度を向上させた。また、NIRSデータについても識別を試みた。

(課題2)「特定の感覚を受容し、スキルに関係ない感覚を抑制する(感覚プロテクター)技術」指・手・腕の標準的な3次元モデルを構築し、3Dスキャナ(既存設備)を利用して、個人の指や手のサイズパラメータを計測することで、学習者に適合する感覚受容箇所・抑制箇所を考慮したプロテクターを3Dプリンターで作成する方式を開発する。
3Dスキャナで計測した指・手・腕の形状データをもとに、スキル学習で利用する感覚のみを感知するプロテクターの形状を修正して、感覚プロテクター3Dモデルを作成した。

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

(課題1)深層学習を脳波解析に提供できるようにした。また、その利用による識別率が向上している。特定の感覚に対しての識別ができるようになった為、色々な感覚に分析を適用を拡大する(進捗度は90%)

(課題2)感覚刺激の用の感覚受容箇所・抑制箇所を指定するプロテクターは、実現したサイズが現在は、成人の手の1/3サイズ程度であるため、この3倍のサイズの感覚刺激のできる3次元プロテクターの作成中である(進捗度90%)

今後の研究の推進方策

感覚刺激の用の感覚受容箇所・抑制箇所を指定するプロテクターのサイズを拡大し、3D プロッタ利用で結合と切削加工による大きい感覚プロテクターを作成する。このプロテクターを利用することで、複数種類の感覚に対して、深層学習を利用した脳は解析により、クラスタリング機能の向上をはかる。

次年度使用額が生じた理由

購入予定の3Dプリンターで作成できるプロテクターサイズが想定していたものよりも小さかったことにより、より大きいプロテクターを切削加工で作成するため、平成27年購入予定の切削加工のできる装置のオプション治具等に当てる。

次年度使用額の使用計画

3D プロッタ(ローランドDG MDX-15)とオプション治具等を購入する。また、成果発表のために学会発表の費用に当てる。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2015 2014

すべて 学会発表 (5件)

  • [学会発表] Analysis of brain activity in perception of pseudo-haptic using NIRS2015

    • 著者名/発表者名
      Keijiro Sakagami, Kosuke Tanino, Yuki Seto, Shumpei Ako, Hirokazu Miura, Noriyuki Matsuda, Masato Soga, Hirokazu Taki
    • 学会等名
      THE TWENTIETH INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON ARTIFICIAL LIFE AND ROBOTICS
    • 発表場所
      ビーコンプラザ(大分県別府市)
    • 年月日
      2015-01-21
  • [学会発表] Classification of Haptic Tasks based on Electroencephalogram Frequency Analysis2014

    • 著者名/発表者名
      Hirokazu Miura, Junki Kimura, Noriyuki Matsuda, Masato Soga, Hirokazu Taki
    • 学会等名
      18th International Conference on Knowledge-Based and Intelligent Information & Engineering Systems
    • 発表場所
      Gdynia, Poland
    • 年月日
      2014-09-17
  • [学会発表] Classification by EEG Frequency Distribution in Imagination of Directions2014

    • 著者名/発表者名
      Yuki Seto, Shumpei Ako, Keijiro Sakagami, Hirokazu Miura, Noriyuki Matsuda, Masato Soga, Hirokazu Taki
    • 学会等名
      18th International Conference on Knowledge-Based and Intelligent Information & Engineering Systems
    • 発表場所
      Gdynia, Poland
    • 年月日
      2014-09-17
  • [学会発表] 擬似力覚知覚時のNIRS とEEG による脳活動分析2014

    • 著者名/発表者名
      阪上慶二朗,三浦浩一,松田憲幸,,曽我真人,瀧寛和
    • 学会等名
      第39回教育システム情報学会全国大会
    • 発表場所
      和歌山大学(和歌山県和歌山市)
    • 年月日
      2014-09-11
  • [学会発表] NIRS を利用した文章の肯定・否定に関する脳状態の識別2014

    • 著者名/発表者名
      谷野広祐,瀬戸勇記,阿児駿平,阪上慶二朗,三浦浩一,松田憲幸,曽我真人,瀧寛和
    • 学会等名
      第28回人工知能学会全国大会
    • 発表場所
      ひめぎんホール(愛媛県松山市)
    • 年月日
      2014-05-12

URL: 

公開日: 2016-05-27  

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