2019 Fiscal Year Research-status Report
Society5.0指向英単語学習システムのための脳波による習熟度推定手法の開発
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19K03026
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| Research Institution | Nagaoka University of Technology |
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Principal Investigator |
秋元 頼孝 長岡技術科学大学, 工学研究科, 助教 (00555245)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
中平 勝子 長岡技術科学大学, 工学研究科, 助教 (80339621)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 英単語 / 記憶 / 脳波 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、大学生・大学院生を対象とし、提示された英単語に対して知っているかどうかの反応を求める課題を複数日数にわたって行い、その脳反応の変化を簡易脳波計を用いて計測する。まず、実験課題の最適化を行うために、英単語の難易度、刺激提示の時間、日数等を調整しながら、約10日間の英単語提示の予備実験を数名の実験参加者に対して複数回行った。その結果、簡単な英単語と難しい英単語に対する脳反応がシータ帯域やベータ帯域において異なる可能性が確認された。また、難しい英単語のうち、実験参加者が記憶した英単語に対する脳反応が、簡単な英単語に対する脳反応に近づいていく傾向も認められた。
以上の課題の最適化を行った後、初日と9日目に据え置き型脳波計を、それ以外の日に簡易脳波計を用いるという本実験のデザインを確定し、約10人の実験参加者を対象に行った（のべ約100回の脳波計測）。現時点では統計的には有意ではないものの、予備実験と同様の傾向が確認されている。
また、現時点では英単語記憶の脳波データについて機械学習を行うために十分な量のデータが得られていないので、研究代表者の別の研究で同じ簡易脳波計を用いて取得した顔認知時の脳波データを使用し、機械学習の適用のための基礎的検討を行った。顔を認知しているときかそうではないかを、特徴量選択の工夫やパラメータチューニングなしでランダムフォレストを用いて検討したところ、約70%程度の精度で判別が可能であることが確認された。
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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
本年度の1月まではかなり順調に進展しており、本年度全体としても、おおむね当初の計画通り進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
現時点では、新型コロナウイルスのため脳波計測実験を中断しており、いつごろ再開可能になるかのめどが立っていない。そのため、予定していたデータ数には大きく届かないものの、これまでに取得した脳波データについて本格的な解析を行い、同時に機械学習の適用を前倒しで行う予定である。また、長期間にわたって実験ができない可能性を考慮して、機材を貸し出して自宅で脳波計測を行ってもらう方法についても検討を行う。
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| Causes of Carryover |
新型コロナウイルスの発生のため、実験実施数が予定よりも少なかったため次年度使用額が生じた。現時点ではいつごろ実験実施を再開できるかの目途が立っていないため、機械学習に必要な機材の整備などを前倒しで行うこととし、そのための費用として翌年度分として請求した助成金と合わせて用いる。
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