【研究領域課題番号】22H03189 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

人工知能 / 脳神経外科手術 / virtual reality / 画像認識 / 解剖

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2022-04-01 - 2026-03-31

【配分額】15,990千円 (直接経費: 12,300千円、間接経費: 3,690千円)

【研究領域課題番号】20H01719 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

オンライン学習 / 個人学習 / 学習管理システム / 仮想現実 / 人工知能 / メタ認知 / ラーニング分析 / eラーニング / 機械学習 / 教育技術 / 個人化された学習

【研究成果の概要】

Personal Online Analytic Learning System (POALS) is a web-based learning management system (LMS) developed to help learners succeed when taking online learning courses. The system was developed using the open edX LMS and has been tested with learners in 3 online classes at Tokyo Tech. It is made up of three components: 1) the Metacognitive Tutor to equip students with metacognitive skills needed for autonomous learning crucial to online learning, 2) the Adaptive Engine to help students manage the cognitive strain of having metacognitive tutoring alongside domain knowledge learning, and the 3) Analytics Dashboard based on student responses on the Metacognitive Tutor to give feedback to teachers on where learner interventions might be needed. In 2021, a new component was added called AI Kaku which is AI assisted writing tool. Key takeaways from this research include which metacognitive skills can be learned independently and which ones require nudging from teachers, which algorithms can work best for knowledge tracing while considering metacognitive measures, and how text data from learner metacognitive reflections can be used for learning analytics. Regarding research achievements, one peer review journal paper was published, one invited conference talk, and 9 conference papers were presented at domestic and international conferences. In addition, a doctoral student conducting this research won the best presentation award at the IEEE Teaching, Assessment and Learning for Engineering (TALE) conference in Dec. 2021 based upon this research.

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2020-04-01 - 2025-03-31

【配分額】8,580千円 (直接経費: 6,600千円、間接経費: 1,980千円)

【研究領域課題番号】19K03091 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

教育工学 / 情報科学 / 遠隔教育 / 遠隔共同研究 / 裸眼3D視線一致型テレビ会議システム / AI（人工知能） / VR（仮想現実） / COVID-19（新型コロナウイルス感染症） / 遠隔教育・遠隔共同研究 / 多変量解析

【研究成果の概要】

昨年度に引き続き、本年度もCOVID-19の世界的感染拡大の影響により、研究上の活動制約が多かった。
一方、本研究課題は近未来の国際間遠隔共同教育研究環境（Future Global Lab.）の実現を目指すものであり、時勢によりこのような先端遠隔教育環境は社会的意義も大きく、パンデミック下に実施が困難とされる各種遠隔教育活動の実現に向けた研究にも着手した。また、本研究課題の一端である学生間遠隔共同研究活動のうち優れた内容のものは積極的に学会発表するとともに、産学連携研究コンペにも応募し入賞するなど、社会の要請にこたえる実践的な成果も残せた。
他方、2020年度に引き続き本研究課題への一定の社会的注目もあり、マスメディアの取材（株式会社主婦と生活社　ライフ・プラス編集部）を通じ、現在まで明らかとなった研究成果を広く社会一般にも公開した。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2019-04-01 - 2023-03-31

【配分額】4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)

【研究分野】オラリティと社会

【研究領域課題番号】17KT0141 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

バーチャルリアリティ / オラリティ / 対話コミュニケーション / 距離知覚 / 対人コミュニケーション / インタラクション / パーソナルスペース / 対話エージェント / 自己効力感 / 人工知能 / 認知科学

【研究成果の概要】

話し言葉による対話において、即興的に情報処理、特に身振り・表情や対話相手、周辺環境との距離などの情報を利用したコミュニケーションを実現するようなオラリティの運用方式について、現実環境とバーチャルリアリティ環境におけるオラリティ運用の類似・相違を検討した。聴衆を前にしたスピーチ、空港の入国審査、人事面接、一次救命救急といった状況で検討した結果、バーチャルリアリティ環境でも現実環境と同様のオラリティ運用を期待することが示唆された。一方、バーチャリリアリティ環境では、我々の周囲に置かれた事物までの距離を過小評価する傾向があることがわかり、周辺環境の知覚の違いによるオラリティ運用の変化も示唆された。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2017-07-18 - 2021-03-31

【配分額】4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)

【研究分野】麻酔科学

【研究領域課題番号】17K11109 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

難治性疼痛 / バーチャルリアリティ / 人工知能 / 医療・福祉 / ユーザインターフェース / リハビリテーション

【研究成果の概要】

アジャストメント可能で多彩な治療タスクを装備したバーチャルリアリティ鏡治療システムを開発した。IoTとAIにより、痛みと習熟度に応じた治療の最適化や治療意欲の向上に有効な激励・教育システムの実装を目指した。痛みの増悪因子を特定するIoTによるデータの収集・分析の機械学習システムを開発し、健常者で良好なシステムの操作性を検証した。激励・教育は治療成果の視覚化とフィードバック・システムを作成し、単調作業の継続的な実施に与える効果を健常者において検証した。諭す機能やソーシャルサポートについても健常者においては検証ができた。難治性疼痛患者においての効果の検証はできなかった。

【研究の社会的意義】

有効な治療法がない難治性疼痛患者を対象にしたバーチャルリアリティ（VR）鏡治療システムへ患者の治療意欲を維持させる仕組みを実装した。治療タスクの種類が増え習熟度に応じて難易度の調整が可能となった。また自らの状態への気づきを促す、正しい行為を褒める、逸脱した行為を諭す説得技術を用いた機能は患者の治療継続につながる可能性を示唆した。一方、痛みの増悪因子の特定のためのIoTを活用したデータ収集システムとデータ分析の機械学習システムを構築できた。痛みを感じながら治療タスクを行なう状況でも、痛みの誘発を最小限に抑えて、しかも治療意欲を向上させる治療システム構築の研究成果は社会的にも意義がある。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31

【配分額】4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)

【研究分野】民事法学

【研究領域課題番号】15K12976 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

ライセンス契約 / 倒産処理 / 事業承継 / デジタル・コンテンツ / 著作権 / 営業秘密 / 倒産 / 担保権 / 民事再生手続 / デジタルコンテンツ / AR / VR / 利用契約 / マーケットプレイス / 事業譲渡 / 人工知能 / コンテンツ / 知的財産権

【研究成果の概要】

知的財産を利用するライセンス契約のライセンサーの倒産の場合に利用者を保護する立法的手当てがなされたが、対抗要件制度のない主に著作権の利用に関する契約について、著作権の権利者の倒産の場合については法的な解決が十分になされていない。著作権の利用については、近時音楽やビデオ以外のデジタル・コンテンツの利用契約も広く行われ、ニュースメディア等も重要になっている。これらのデジタル・コンテンツは個別の利用契約について処理を考えることは利用の実態に合わないため、コンテンツを総合的に利用継続できるような法的倒産手続以外の対応も重要になる。技術情報やノウハウ等の事業承継における保護の必要性との共通点を考察した。

【研究の社会的意義】

知的財産を利用の利用者の保護は、デジタル・コンテンツの取引の重要性が高まるにつれて、特許などの技術に関連するライセンス契約という限られた利用者の問題だけではなく、より一般的な利用者も対象に含まれるようになった。立法的な手当ては順次なされているが、デジタル・コンテンツの利用を権利者が倒産した場合でも利用者が継続して利用できるようにするための方法については必ずしも十分には議論されてこなかった。新しい知的財産の利用を継続して利用できるようにするための制度と、倒産法以外の、事業の継続や承継等のための手続には共通点がみられ、今後の制度設計に参考になることを明らかにした点で意義がある。

【研究種目】挑戦的萌芽研究

【研究期間】2015-04-01 - 2019-03-31

【配分額】2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)

【研究分野】メディア情報学・データベース

【研究領域課題番号】17300038 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

コンピュータグラフィックス / 物理モデル駆動 / バーチャルリアリティ / 非写実的画像生成法 / 仮想版画・彫刻 / 人工知能 / 形状モデリング / 仮想空間における形状創成 / グラフィクス

【研究成果の概要】

ノンフォトリアリスティックコンピュータグラフィックス技術(NPR : Non-photorealistic rendering)は、様々な可視化技術などに使用されるが、近年では、美術・工芸の分野への応用が模索されている。本課題はこれらのNPR画像生成を、物理学的根拠のある生成方式によって行うとともに、既存の版画作品を高次レベルで符号化することを目的としている。まず、PBR(physics-based rendering)アプローチに基づき、木彫刻、木版画、銅版画を題材としたコンピュータグラフィックス(CG)画像合成法を開発した。特に木版画ではユーザインタフェースの開発を進めた。また銅版画ではドライポイントと呼ばれる芸術性が高い技術の工程と現象を物理的に模擬し、画像合成を試みた。本研究は九州産業大学芸術学部の協力を得て、専門家の参加により評価が行われたが良好な評価結果を得た。次に、次世代カーナビゲーションシステムの構成法と要素技術の開発を行った。従来型の二次記憶ベースのフルCGによるカーナビに対して、本研究では拡張現実を利用した新方式を提案した。そこでは車載カメラから得た走行前方画像をコンピュータビジョン技術により符号化し、仮想世界を構築した。その仮想世界の同一視点の画像を生成し、運転者に提示することによってリアルタイム情報を効率的に伝える方式を実現した。さらに、ノンフォトリアリスティック画像(non-photorealistic image:非写実的画像)の生成技法として、銅版画、特にメゾチントに焦点を当て、物理モデルの構成と画像生成法の研究を実施した。そこでは二種類の中間表現画像により、多彩な濃淡階調表現能力を有するメゾチント技法の再現を試みた。その結果、物理的にも良好なメゾチント作品をPBRの枠内で画像生成できることを確認した。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2005 - 2007

【配分額】13,550千円 (直接経費: 12,500千円、間接経費: 1,050千円)