2020 Fiscal Year Research-status Report
Visualization of 4D space by VR and complex dynamics
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18K18722
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
石井 豊 九州大学, 数理学研究院, 教授 (20304727)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
稲生 啓行 京都大学, 理学研究科, 准教授 (00362434)
荒井 迅 中部大学, 創発学術院, 教授 (80362432)
寺尾 将彦 山口大学, 時間学研究所, 講師 (50772357)
鍛冶 静雄 九州大学, マス・フォア・インダストリ研究所, 教授 (00509656)
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| Project Period (FY) |
2018-06-29 – 2022-03-31
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| Keywords | ４次元空間 / ジュリア集合 / バーチャルリアリティ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、virtual reality 技術を用いて４次元空間を直感的に理解するための可視化方法や４次元対象物を自然に操作できるようにするためのデバイスを開発することにある。中でも、複素２次元力学系が生成するジュリア集合を可視化することでその幾何的性質を観察し更に数学的に有用な予想を引き出すことに、この研究の意義があった。また高次元空間におけるデータセットの「形」を理解するための雛形としても、本プロジェクトの重要性があると考えられる。
今年度はコロナ禍の影響で国内・海外出張ができず、メールやslackなどでのやり取りを通して研究を進めた。前年度までに、４次元空間を可視化するための virtual reality デバイスである Polyvision を開発したため、今年度は、この Polyvision を用いた心理実験に向けた準備を進めた。具体的には、Polyvision を用いると被験者の４次元空間認識が向上するかを定量的に測定するための実験タスクをいくつか試験的にデザインし、その実装を行った。しかし通常の３次元空間では容易なはずのタスクが対応する４次元タスクになると急激に困難になるため、現在は（数学的な素養が必ずしもあるとは限らない）一般的な被験者が十分こなせるようなタスクを設定している途中段階にある。そのほかに特筆すべき実績としては、VRを用いた高次元認識に関する（主に数学的な立場からの）研究集会を分担者の稲生が開催し、好評を博すとともにその後の研究の進展に大きな刺激を与えた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
現在までの進捗状況は、４次元空間の操作デバイスについては Polyvision の開発という想定以上に大きな進展があった。その後、心理実験の計画へと進んだが、コロナ禍のためにメンバー同士が直接議論できる機会が奪われたことと、４次元空間におけるタスクが想像以上に困難であることがわかったため、このプロジェクトの進行はややスローダウンした。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は、Polyvision を用いた心理実験をおこなう計画である。そのために４次元空間の認識度を定量的に測定できるような適度な難易度のタスクを設計・実装し、実験環境を整えた上で被験者を募集、さらにそのデータを解析することで論文などの形にまとめたい。
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| Causes of Carryover |
本来であればメンバーが一か所に集合して実際に virtual reality を試しながらプロジェクトの議論を行う計画であったが、コロナ禍のためにメンバーの移動が制限され、国内旅費に使用する予定の資金が翌年度に繰り越しになった。2021年度は、国内旅費のみならず、実際に心理実験を行う際の施設使用料や被験者への謝礼の支払いのために、繰越金を使用する予定である。
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