ウェアラブルコンピューティングにおける聴力自在化技術の提案 (022)
ウェアラブルコンピューティングにおける聴力自在化技術の提案

人の聴力は自分で制御することが難しく,必要のない情報まで取得したり,重要な情報を逸失したりすることがある.本研究では,マイクとスピーカを搭載したイヤホン型のウェアラブルデバイス(ヒアラブルデバイス)に着目した.ヒアラブルコンピューティング環境では,ユーザは常にマイクとスピーカを耳に装着しており,ユーザの聴力を自在に操作できる環境だといえる.具体的には,マイクで取得した外界音の周波数を操作し,変換後の音をスピーカでユーザに提示することで,従来の聴力では聞こえなかった音の聴取や,不必要な音の削除が可能となる.本稿では,周波数の操作方法として5種類の方法を提案し,プロトタイプシステムを実装した.さらに,聴力の自在化によって実現できる7種類の想定アプリケーションを提案した.

渡邉 拓貴(北大),寺田 努(神戸大)
Derma: 皮膚運動計測によるサイレントスピーチインタラクション (002)
Derma: 皮膚運動計測によるサイレントスピーチインタラクション

サイレントスピーチインタラクション(SSI)は,有声ではない発話による音声インタラクション手段であり,ウェアラブルコンピューターなど,さまざまな状況での対話手段として,また発声困難者への支援技術としての可能性を持つ.従来より,画像(リップリーディング),筋電,超音波エコー映像などを利用する手法が提案されていたが,それぞれに制約があった.本研究では,顎下皮膚に装着したMEMS(micro electromechanical systems)加速度計/角速度センサーを使用し,顎運動および舌筋の運動を計測することで無声発話を認識する手法を提案する.顎下に設置された2つのMEMSセンサーで12次元の皮膚運動情報を取得し,深層学習により解析したところ,35種類の発声コマンド/フレーズを94%以上の認識率で識別できた.また,Connectionist Temporal Classifier (CTC)を用いて,音素記号系列を生成するニューラルネットワークにより,有声発話とは直接対応していない無声発話時の皮膚運動情報から有声発話を生成することを示す.本研究の構成は,従来のサイレントスピーチの認識手段と比較して,装着時に目立たなく,小型軽量であり,照明条件などの周囲の環境要因の影響を受けにくい.

暦本 純一(東大/ソニーCSL),西村 悠(ソニーCSL)
PlanT:植物を用いた積算情報可視化ディスプレイ (033)
PlanT:植物を用いた積算情報可視化ディスプレイ

本稿では,植物の成長を制御することにより,数日から数年程度の中長期的スパンの中で積算されていく情報(例えば,タスクの進捗状況など)を可視化するディスプレイ「PlanT」を提案する.PlanT実現のため,1週間程度で栽培可能なカイワレ大根を対象として,カイワレ大根の成長度合いの再現性およびカイワレ大根に与える水や日光といった成長刺激の量の変化が成長度合いに与える影響について調べた.この結果,カイワレ大根の成長度合いの主観的評価には一定の再現性があることが示唆され,成長刺激の強さに応じて異なる成長度合いの植物を栽培できることがわかった.また,PlanTを実際に研究室内で利用した運用テストの結果,実装したプロトタイプによるPlanTのシステムフローが7日間正常に動作することを確認した.さらに,ユーザへのアンケート結果から,PlanTによる栽培自体にユーザが楽しさを感じるとともにカイワレ大根に愛着を持つことが確認されたが,ユーザのタスク達成率とカイワレ大根の成長度合いの連動性についてはさらなる改善が必要であることがわかった.

上田 将理,伊藤 雄一(阪大),藤田 和之(東北大),尾上 孝雄(阪大)
VR空間におけるセルフペース学習の継続支援: 空間内の他者が与える影響の検証 (006)
VR空間におけるセルフペース学習の継続支援: 空間内の他者が与える影響の検証

オンライン学習の現場では,セルフペース学習を自律的に行うことについて,特に継続の難しさが報告されている.本研究では,オンラインでのセルフペース学習の継続を支援する要素として,同じVR空間内の他者アバタがタスクを継続している様子を見ることの効果に着目し,2条件での比較実験(実験群:他者アバタあり空間と,比較対照群:他者アバタなし空間)を行った.継続の面では,7日間の実験期間のうち,他者アバタあり空間では,他者アバタなし空間の約2倍の時間長のセルフペース学習が行われた.また,学習効果の面でも,ポストテストの正解率において,他者アバタなし空間では平均44%であったのに対して,他者アバタあり空間では平均66%であった.以上のように,同じVR空間内で学習を進める他者アバタを見ることが,セルフペース学習の継続や学習効果の面で,ポジティブな影響を及ぼすことを示した.

今田 昇吾(筑波大),林田 尚子(富士通研),葛岡 英明(東大),鈴木 健嗣,大木 美加(筑波大)
チュータリング対話の質評価に寄与する非言語情報の検討 (016)
チュータリング対話の質評価に寄与する非言語情報の検討

本稿は,大学生同士のピアチュータリング対話を題材とし,対話者の非言語行動から対話の質を評価する方法の可能性を検討する.大学生同士の学び合いの環境を良くしていくには,チューター(教える側)の技能を高め,それを継承していくことが重要である.したがって,チューター達は互いの技能を観察・評価し合い,真似すべき良い指導方法や,逆に避けるべき指導方法を指摘し,言語化していくことが重要である.そのためには,蓄積されたチュータリング対話のデータから,指導方法として良いシーンや悪いシーンを特定し,それらの理由を説明する原理を導き出すことが望まれる.本稿では,それらの手掛かりとして,チュータリングに参加している二者(チューターとチューティ)の非言語行動の量と時系列パターンに着目し,それらの組み合わせから対話シーンごとの質を数量化する方法を提案する.具体的には,計測された二者それぞれの発話と手作業,そしてそれらの共起に関する14の説明変数を使って,チュータリングのシーン毎の質を推測することを試みた.チュータリングデータからの注目すべきシーンの抽出と,それぞれのシーンの質評価には,熟練チューターに協力してもらった.それらのデータを利用して,チュータリングの質評価に寄与しうる説明変数の検討を行うために,説明変数間の相関分析,主成分分析,そして,質を評価するための回帰分析を行った.その結果,回帰式の作成にはまだ十分な結果は得られていないが,チューティ(学ぶ側)の関与が多く観察されるシーンが高く評価される,というチューター達の暗黙的な理解との符合を示唆する結果が得られた.

辻本 海成,角 康之(はこだて未来大)
シングルタッチジェスチャに対する大型スマートフォン向けの片手操作手法の性能調査 (015)
シングルタッチジェスチャに対する大型スマートフォン向けの片手操作手法の性能調査

大型のスマートフォンに対して,把持姿勢を変えることなく親指の届かない領域に対する操作を可能にするために,これまでに多くの片手操作手法が提案されている.しかし,提案されている片手操作手法は,いずれもターゲット選択(タップ)を目的に設計されている.一方で,スマートフォンの操作には,タップ以外にもスワイプ,ドラッグ,およびダブルタップ等のシングルタッチジェスチャが利用されている.そこで,我々は,全てのシングルタッチジェスチャの実行を可能にするために,カーソルを用いた2つの片手操作手法を設計,開発した.1つは押下圧を利用してタッチイベントを発生させる事が可能なカーソルを用いた手法であり,もう1つは,タッチイベント発生位置の決定とジェスチャの実行を二段階の操作に分けたカーソルを用いた手法である.さらに,我々はシングルタッチジェスチャの実行が可能な既存手法と,提案手法の性能を調査するために調査実験を行った.その結果から,アプリケーションにて利用するシングルタッチジェスチャに合わせて片手操作手法を選択するための指標を示す.

八箇 恭平,礒本 俊弥,志築 文太郎(筑波大)
【タイトル公開準備中】

(公知日以降に公開)

池松 香,山中 祥太,坪内 孝太(ヤフー)
切り絵の制作段階における技能と難易度との組み合わせによる技能向上の変化に関する研究 (044)
切り絵の制作段階における技能と難易度との組み合わせによる技能向上の変化に関する研究

本研究では,切り絵の制作における初心者の技能と制作課題の難易度との組み合わせによる技能向上の差と,制作時のフローについて述べる.フローとは,内発的動機づけによる自己の没入感覚を伴う経験であるとし,高い集中力の発揮や満足感,幸福感を得る状態である.これまでに調査した制作技能の一つである「裁断圧力を制御する技能」と「幅と距離をもとにステアリングの法則から計測した難易度」についての調査に基づき,我々はこれらの組み合わせることで技能と難易度との釣り合いによる技能向上についての評価する.また,フローについての状態を評価するためのアンケート指標があり,本稿ではそのアンケート内容について切り絵の制作に改修することで,初心者たちの制作時の心理的状態について評価する.その結果,圧力制御の練習を積んだ初心者たちが圧力高い難易度の幅をもつデザインで制作したとき最も高い技能向上効果を示した.

東 孝文,金井 秀明(北陸先端大)
幅の異なる経路が連結されたコーナリングタスクのモデル化 (005)
幅の異なる経路が連結されたコーナリングタスクのモデル化

Graphical User Interface上では,階層メニュー内のナビゲーション,投げなわ選択,レーシングゲームといった操作で角を曲がる操作(コーナリング)が要求される.本論文では,コーナリングの操作時間推定モデルの改善のために,同じ・異なる幅の経路が連結されたコーナリングタスクの実験を行う.実験の結果,幅が同じ場合には,ステアリングの法則で十分に操作時間が予測できることがわかった.また,幅が異なる場合には,2つのステアリングタスクがスムーズに繋がったとみなすモデルによって高精度に操作時間を予測できた.先行研究では,フィッツの項を加えることがコーナリングタスクのモデル適合度を向上させるとされていたが,その項がなくとも十分に予測可能であることを明らかにした.

薄羽 大樹(明治大),山中 祥太(ヤフー),宮下 芳明(明治大)
認知バイアスデバイドを解消するためのMRIを用いた受容性スクリーニング法 (008)
認知バイアスデバイドを解消するためのMRIを用いた受容性スクリーニング法

パブロフの犬効果などの心理効果を応用したシステムでは,認知バイアスを利用することでシステム利用者の心身に影響を与え,システムの効果を高めたり効率を上げたりしている.その効果の高さから今後はこういった認知バイアスを利用したシステムの普及が期待されるが,認知バイアスには意図した効果と逆の効果を発現してしまうユーザが一定存在することが知られている.本研究ではこのような逆極性のユーザが,認知バイアスを活用したシステムの普及によって大きな被害を被る問題を「認知バイアスデバイド」と定義し,その解決を狙う.具体的には,ある認知バイアスに対して自分の体がどう反応するかをあらかじめ知ることができるインジケータが存在するという仮説をたて,本稿では磁気共鳴画像(MRI: Magnetic Resonance Imaging)から得られる脳の静的な状態がインジケータとして働くことを示す.メンタルスポーツであるダーツのスコアを向上させるためのシステムを題材に評価を行った結果,脳の特定部位のボリュームと条件付けの極性および度合いが相関しており,インジケータとして動作することがわかった.

寺田 努(神戸大),細田 千尋(帝京大),双見 京介(立命館大)
Leaf Circuits: 金属箔とレーザプリンタを用いた回路作成の応用と評価 (027)
Leaf Circuits: 金属箔とレーザプリンタを用いた回路作成の応用と評価

導電性インクの印刷による回路作成手法の登場により,紙などの柔軟な素材を用いた様々なセンサやインタラクティブオブジェクトの開発が進められてきた.一方,導電性インクにより印刷された回路は特定の用紙上にしか作成できない,耐久性に欠けるなどの問題を抱えていた.こうした問題を解決するため,我々はこれまでに金属箔とレーザプリンタを用いた新しい回路作成手法\Leaf Circuits"を提案し,その応用事例を示してきた.Leaf Circuitsにより作成した回路は,導電性インクの印刷に比べ高い耐久性を持ち,普通紙や厚紙などの様々な印刷用紙上に作成することができる.またトナー転写シートを用いることで布や木材などの素材上での回路作成を実現した.本稿ではLeaf Circuitsの耐久性についての性能評価を実施し,紙や布上に作成した回路が折曲げや引伸ばしに対する耐久性を持つことを確認した.また学生を対象としたワークショップを実施し,Leaf Circuitsが1時間未満の練習だけで習得でき,ユーザは自らがデザインした回路を自由に作成できることを確認した.更に本稿では新規に3種類のアプリケーションを示し,Leaf Circuitsの有用性について議論する.

加藤 邦拓(東大),真鍋 宏幸(芝浦工大),川原 圭博(東大),瀬川 典久(京産大)
【タイトル公開準備中】

(公知日以降に公開)

中野 萌士,磯山 直也,酒田 信親,清川 清(奈良先端大)
躾インタラクションによる非生物型ロボットへのペットらしさの付与 (024)
躾インタラクションによる非生物型ロボットへのペットらしさの付与

本研究の目的は,非生物的な見た目であり非生物的な動作を行うロボットをインタラクションのみでペットのように感じさせることである.本研究では,非生物型のロボットの中でもドローンを用いて実験を行った.これは,ドローンが持つ動きの多様性と機動性によって,一般家庭においても人を支援することが期待されるためである.また,知性と生き物らしさに相関があるという知見から,ペットに対してよく行われる行為の中で躾に着目し,躾の有無を要因とした2条件をアンケート,インタビューによって比較した.その結果,躾あり条件の被験者は,躾なし条件の被験者よりも,生き物らしさを感じることが示唆された.さらに,生き物らしさの種類に違いが見られ,騒音によって虫のように感じられていたドローンのことを,躾あり条件の被験者は哺乳類のように感じた.また,躾あり条件ではドローンの愛着,親近感が向上した.さらに,被験者が実験終了時にドローンを叩き落したとき,躾あり条件の被験者は,ドローンがかわいそうだと思って叩き落すことに抵抗を感じたことが分かった.

渡邊 裕太,大西 裕也(阪大),田中 一晶(京都工繊大),中西 英之(阪大)
複数の自走壁型プロップを用いたルームスケールVRの空間インフラの遭遇型触覚提示 (029)
複数の自走壁型プロップを用いたルームスケールVRの空間インフラの遭遇型触覚提示

本研究は,複数の自走する壁型プロップを用いて,ルームスケールVRの空間インフラ(壁やドア等の空間の構造を決める境界)に関する触覚をユーザに提示する方法について検討する.システムはHMDを装着したユーザの位置や動きを計測し,その情報からユーザが触れようとしているVR内の壁面を予測する.その予測に従って,システムは2枚又は3枚の壁型プロップをユーザがその壁面に到達する前に自動的に配置し,ユーザに壁面の触覚フィードバックを提示する.本研究では,単純な4つの壁に囲まれた部屋を題材として取り上げ,シミュレータによって,提案する予測アルゴリズムが遅延なく壁型プロップを配置できる可能性を示した.また,実機を用いたユーザスタディにより,提案手法は,ユーザの歩行速度を制限すれば,限られた速度のモバイルロボットでもユーザに遅延なく触覚を提供でき,没入感や体験の質を向上させることが分かった.今回の様々な探索をもとにして,今後のルームスケールVRの遭遇型触覚提示システムの開発に向けた示唆および課題をまとめる.

鄢 一先,高嶋 和毅(東北大),アンソニー タン(University of Toronto),藤田 和之,北村 喜文(東北大)
ヒトを模した人工触覚の触り動作における素材識別率を向上させる学習モデルの研究 (025)
ヒトを模した人工触覚の触り動作における素材識別率を向上させる学習モデルの研究

本研究では,触覚センサによる素材識別率を向上させる触り動作学習モデルを提案する.提案するモデルは,ヒトが対象に触れるときの触覚情報処理を模して,触覚センサから得られた信号を元として特徴量を抽出する自己学習型特徴抽出器,その特徴量を元に識別率を出力する教師学習型素材識別器,素材識別率を最大化するような動作を学習する強化学習型動作学習器の三つから構成される.触覚センサの信号から特徴抽出器を用いて8次元の特徴量を抽出し,その特徴量を元に8種類の素材を識別するように素材識別器を学習した結果,平均で61.7%で対象物を識別できた.また,素材識別結果を報酬として素材識別率を向上するように触り動作を学習を行った結果,67.9%で素材識別可能で動作学習を行わないモデルと比較して6.2%の識別率の向上が見られた.このヒトを模した人工触覚情報処理モデルから逆にヒトの触覚認識の仕組みに迫ることを目指している.

岡田 一志,下江 輝,大井 翔,松村 耕平(立命館大),寒川 雅之(新潟大),杉山 治(京大),野間 春生(立命館大)
アイウェア型赤外線距離センサアレイを用いた眼球および瞬目の認識手法 (037)
アイウェア型赤外線距離センサアレイを用いた眼球および瞬目の認識手法

本研究では,赤外線距離センサを用いて目(眼球と瞼)の動きをセンシングするアイウェアを開発し,提案手法が,目の活動のセンシングを常時行えるかを検証する.本手法は,眼球と瞼の活動に伴って起こる目周辺の皮膚の動きをもとに,眼球と瞼の動きを認識する.この皮膚の動きの認識は,目の前方に設置された赤外線距離センサから皮膚までの距離の変化をもとに行う.本稿では,赤外線距離センサをメガネのフレームの内側に12個埋め込んだプロトタイプデバイスを実装した.そして,提案手法が眼球と瞼の動きを認識できるのかを検証するために,眼球の向き(注視箇所),眼球の移動方向,瞬きの回数の3つの認識精度を評価した.評価結果から,瞬きに関わらず眼球の向きの角度を約10◦間隔で認識できるなど,提案手法の有効性を確認した.

双見 京介(立命館大),寺田 努(神戸大)
周辺環境の視覚的ノイズ減衰機能を有するノイズキャンセリングHMDの基礎的検討 (040)
周辺環境の視覚的ノイズ減衰機能を有するノイズキャンセリングHMDの基礎的検討

作業に集中したい場合に耳栓をしたり音楽を聴いたりすることがある.これは,周辺環境の聴覚ノイズを遮断することで集中力を向上させ,作業効率の向上を期待しているためである.この聴覚的ノイズという概念を視覚に拡張して考えると,例えば,作業と無関係な人や物が作業者の視野に入ることで作業効率が低下する可能性が考えられる.本研究では,このような作業者の視線を引きつける作業と無関係な人や物を視覚的ノイズとみなし,これを減衰する手法を提案する.具体的に本稿では,作業者にHMD(Head Mounted Display)を装着させ,作業領域以外にグレースケール化とぼかし処理を施すことで,視覚的ノイズを軽減し作業への集中力の低下を防ぎ,且つ周辺環境の視覚情報をある程度維持し周辺環境の変化に作業者が気づける手法を提案する.そして,この手法の有効性を確認する実験を行った結果,HMD上の映像の視覚的ノイズを軽減すると,計算タスクの作業効率が向上することが確認された.

古志 将樹,磯山 直也,酒田 信親,清川 清(奈良先端大)
高齢者のヘルスケア情報共有時の課題:施設内および施設間の共有時の探索的調査 (021)
高齢者のヘルスケア情報共有時の課題:施設内および施設間の共有時の探索的調査

世界人口の高齢化に伴い高齢者ケアの重要性が高まっているにもかかわらず,ヘルスケア情報の共有における問題に取り組んだ研究は少ない.同様に,このような情報の共有支援技術を対象とした研究も十分に進んではいない.本研究では高齢者情報を共有する2つの状況を対象とし,高齢者のヘルスケア情報の共有における問題点を調査した.結果として,全体的に高齢者情報を共有するための厳密に標準化された方法が確立されていないことが分かった.医療従事者,介護従事者は質の高いケアに向け注力している一方,情報共有では困難が生じていた.2つの状況における共有の問題点を踏まえて情報共有技術の要件を議論した.施設間での情報共有における難しさは各施設の性質の違いによると考えられる.各施設の性質の違いを十分考慮した上で適切な標準化を行うことによって共有上の困難を取り除く技術の必要性が強調された.

川崎 銀士,岡本 康史(岡山大),鈴木 斎王(宮崎大),杉原 太郎(東工大)
【タイトル公開準備中】

(公知日以降に公開)

齊藤 青葉(ATR/同志社大),木本 充彦(ATR/慶応義塾大学),飯尾 尊優(ATR/筑波大学/JST さきがけ),下原 勝憲(ATR/同志社大),塩見 昌裕(ATR)
【タイトル公開準備中】

(公知日以降に公開)

粥川 青汰(早大),石原 辰也,高木 啓伸(IBM Research - Tokyo),森島 繁生(早大),浅川 智恵子(IBM Research/Carnegie Mellon University)