<松田ゼミ-28 前へ>

報告者:村山文香(松田ゼミ)

卒業研究として行った「MR空間を用いたウォーキング支援システムの試作と評価」を,2020年3月16日にオンラインで開催された第 187回 ヒューマンコンピュータインタラクション研究会で発表しましたので報告いたします.論文はここをクリックしてください.

1 ヒューマンコンピュータインタラクション研究会に関して

本研究会は、計算機科学,ソフトウェア科学,情報科学,さらには認知科学,社会科学,文化人類学,教育学,組織論,経営学,メディア論,芸術といった人文科学の融合を通して,理論,モデル,技術,応用および評価手法といった側面から取り組む研究者,および実務者のためのコミュニティです.年5回ほど研究発表会が行われます.今回は新型ウィルスのためオンライン開催となりました.

2 発表内容

近年,IT技術は幅広い分野で利用されており,運動の支援にも応用されていますが,運動習慣のある人は少ないです(特に20代女性では11.6%).その対策として,手軽に行えるウォーキングが推奨されています.対して,ウォーキングは手軽に行える一方で,運動する環境が変化しにくい,運動そのものの動作が単調で飽きやすい,モチベーションの維持が難しいといった,単調さに起因する問題があります.従来のウォーキング支援システムは,時間・進捗管理や結果を共有することなど運動後の支援が中心です.そこで,本研究ではウォーキング実施中のユーザ支援に注目し,MRで仮想ペットを提示し,運動する環境が変化しにくく飽きやすい問題に対し,その解決手段として仮想のペットがウォーキング実施者の前を歩き,仕草といった視覚効果を与える機能を持つシステムを開発し,議論しました.本発表では,開発したシステムの概要、20人の女子大生を対象に行った実験と、その結果を述べました。

MRSystem

本システムは,Microsoft社のMR用のヘッドマウントディスプレイであるHoloLensで開発しました。

HoloLens

本システムが持つ機能としては、(1)仮想ペット(犬または猫)による歩行中の仕草による視覚効果提示[基本仕草],(2)ウォーキング実施者(以降,ユーザ) 歩行速度計測[派生仕草],目標速度に基づく仮想ペットの仕草変化,(3)仮想ペットによるユーザ先導[先導],の3 つを持つもので、これを用いて、1.事前実験,2.事前アンケートと,3.システムを用いた評価実験,4.事後アンケートの4つを用いて有用性の評価を行ないました。

  •  楽しさ:
    システムの楽しさ: 基本仕草,派生仕草が,ユーザに仮想ペットの存在をさらに意識させ,楽しさに影響したということが分かりました。
    ウォーキングの楽しさ: 事前アンケートで行なった「ウォーキングは楽しいと感じますか」という質問の評価が3.3であったのに対し,上昇したことがわかりました.しかし,t検定を行なったところ有意差がないことがわかりました.ウォーキング中の楽しさについて平均値が上昇したことより,システムを利用した方が楽しいと感じることができたことが分かりましたが,実験間の有意差がなかったことから,ウォーキング中の楽しさは仮想ペットの存在自体の影響が大きく,個別の仕草の影響は小さいと考えられます.
  •  モチベーション:
    短期的なモチベーションに繋がりましたかという質問については,実験③がもっとも評価値が高い結果になりました.さらに,t検定を行なったところ,有意差があるとわかりました.また,長期的なモチベーションに繋がりましたかと言う質問についても良い結果が得られ,本システムは短期的,さらに長期的なモチベーションの向上に影響を与えることが分かりました.
  • 目標速度:
    目標速度で歩くことのできた平均時間について,本システムが評価値が高い結果になりました.実験後の感想から今回のシステムでは,目標速度が少し速いと感じるユーザが多かったこと,目標速度よりもかなり遅く歩いている時に仮想ペットの止まる仕草と歩く仕草が交互に提示されるような状態になった際に,スピードを上げさせるような仕が提示できなかったことが原因と考えられます.
  • 仕草への気づき:
    ほとんどのユーザが仕草に気づいており,基本仕草に派生仕草が加わると,仕草に意識を向ける点でさらに影響かあったこととが分かりました.
  • 仮想ペットのリアリティ:
    仮想ペットの仕草のあるなしかはリアリティに影響しますが,6 種類仕草を増やしても有意な差を得るまでに至らなかったことがわかりました。
  • 環境の変化への影響:
    本システムがもっとも評価値が高い結果になりました.しかし,t検定を行なったところ,どちらも有意差を得ることはできませんでした.よって,各実験における差はないとわかりました.同じスピードで歩いている際には,派生仕草においても同じ仕草が提示されることが多くなってしまうため,基本仕草との差異が小さくなり,有意差に繋がらなかったのではないかと考えます.これらの結果から,本システムは環境の差は感じるまでに至らないとわかりましたが,運動の支援をする環境の基礎になる可能性が高いことが分かりました。

3 発表に関して

発表当日はzoomを用いて発表を行いました.
「現実にペットを飼っている観点から考えると,ペットの健康のための散歩であり,雪だから行かない,のようなことはできない.そのような感覚を作り出せたら良い」というようなコメントや,「物事を習慣化するには90日続ける必要があると聞いたことがあるが,このシステムでは継続性について実験する予定はあるのか」,「HoloLensは明るさに弱いと思うがその点についてはどう対処して行くか」などの意見をいただきました.また,質疑応答用スレッドでは活発に意見をいただくことができました.

4. 終わりに

多くの人が聞いている場で発表することは緊張しましたが,たくさんの意見をいただくことができ,とても良い経験になりました.また,研究会に参加することで,他大学や他機関の方のお話も聞くことができたので,興味深く感じました.3年次から研究を始め,大変なこともありましたが発表を終えることができよかったです.

松田先生には、学会に提出する8ページの論文をチェックして、赤入していただき、それを修正して先生に提出したものを再度赤入してだき直すというのを50回ちかく繰り返していただき、何回も発表練習を行っていただき,また、ゼミ生や実験に協力してくださったみなさまに感謝いたします.

新入生、在学生のみなさま

新型コロナウイルスに関する本学の対応等については、学院トップページに随時掲載しています。

皆さまにおかれましては、日頃から手洗いや咳エチケット等、感染予防に努め、登校される際は、手洗い、アルコール消毒、マスクの着用など、充分なご配慮をいただけますようお願い申し上げます。

学院トップページ:http://www.gakuin.otsuma.ac.jp/

 

 

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報告者:河崎真実

卒業研究として行った「VibMap:振動情報を用いた道案内システムの開発と評価」を、3月7日にオンラインで開催された第82回情報処理学会全国大会で発表しましたので報告いたします。論文はここをクリックしてください。

1 情報処理学会に関して

情報処理全般に渡る分野の調査・研究を目的とした学会で、全国大会は情報処理学会が年1回(春季)開催する学会最大のイベントです。大会では最新の学術・技術動向や情報に関する新しい研究成果やアイディア発表を通し意見交換・交流が行われます。今回は新型ウィルスのためオンライン開催となりました

河崎 河崎2

2 発表内容

近年スマートフォンの普及に伴いナビゲーションアプリを利用する人が増加しています。しかし、従来のナビゲーションシステムは画面や音声を用いた道案内のため、視界を遮ってしまったり、周囲の音(自転車など)が聞き取りづらいという問題点があり、歩きながら使用するには危険です。そしてこれらの問題は、「歩きスマホ」として社会問題となっています。そこで、本研究ではこの問題点を解決するために触覚情報に着目し、バイブレーションを用いたナビゲーションアプリの開発と評価を行いました。

はじめに、ユーザは同じ目的地を設定したスマートフォン2台を左右の手にそれぞれ持ちます(今回はスマートウォッチを想定し、左手のみバンドで固定して使用しました)

その後ユーザは、バイブレーションでの指示に従い目的地を目指して歩きます。バイブレーションでの指示というのは、右手のスマホが振動したら右方向、左手のスマホが振動したら左方向に曲がるというものです。また、さらに細かな進行方向は振動回数を用いて表現しました。

河崎方向図

実験は20名の女子大学生を対象に5名ずつの4グループに分けて、VibMapと既存システム(画面:Google Maps、音声:VibMapの振動部分を音声案内に変えたもの)の2つをそれぞれ用いて指定のルートを歩いてもらう実験を行いました。また、実験後にはアンケートを行い、5段階で評価しました。

  • 目的地到着までの平均所要時間: 既存システム(画面・音声案内)とVibMapでT検定的に差があまりないことが分かりました。画面が最も長く時間がかかったのは、地図を読むのが苦手な被験者がいたためであると考えられます。(20名中2名、10:23と10:32)
  • 画面を見ながら歩いた時間: VibMapと音声案内の差が0秒であり、平均所要時間でも差があまりなかったことから、VibMapは音声案内と同程度の性能であることが分かりました。
  • 安全性:画面や音に頼らずに歩けるため、VibMapは既存システムよりも安全に歩けそうであることが分かりました。
  • 歩きやすさ:地図を見ず、直感的に歩けるためにVibMapは既存システムよりも歩きやすいということが分かりました。

方向指示のわかりやすさ:VibMapの方向指示のわかりやすさは4.4点と評価が高かったが、既存システムよりも大きくわかりやすいということはないということが分かりました。これは、振動した方向に曲がればよいだけなのでわかりやすい一方で、振動回数を気にする手間や、狭い範囲に複数の指示がある場合に立て続けに指示があり、被験者が混乱してしまったためであると考えられます。また、どの道が斜めの道なのかが分かりづらい、といった意見もありました。

3 発表に関して

全国大会当日は、大会3日目の午前に発表を行いました。発表後には、「3分岐あった場合どの程度指示内容がわかるのか?」、「道に迷った場合の指示はどうするのか」などの質問をいただきました。

4. 終わりに

発表は緊張しましたが、無事に練習通り発表することができました。また、今回の大会はコロナウイルスの影響で現地開催が中止となり、急遽オンラインでの発表となりましたが、とてもいい経験となりました。今回の経験を、今後に生かしていきたいと思います。

 

 

<松田ゼミ-26 前へ> 報告者: 山下愛加(松田ゼミ)

卒業研究として行った「 Kinectを用いたストレッチによる動画制御システムの開発と評価 」を、3月6日にオンライン開催された第82回情報処理学会全国大会で発表してきましたので報告します。ここ をクリックしてください。

1.情報処理学会に関して

情報処理全般にわたる分野の調査・研究を目的とした学会で、全国大会は情報処理学会が年1回(春季)開催する学会最大のイベントです。大会では最新の学術・技術動向や情報に関する新しい研究成果やアイディア発表を通し意見交換・交流が行われます。

2.発表内容

近年、YouTubeやAmazonプライム・ビデオなどの動画配信サービスでは様々なコンテンツが増加し、それに伴い視聴者が劇的に増えています。また、同様の動画配信サービスをTVで利用できるサービスが注目されています。しかし、このような動画視聴は長時間同じ姿勢になりやすくVDT症候群でよく見られる首や肩の凝り、腰痛などの症状を起こしやすいという問題があります。そのような症状の対策としては、体の凝りをほぐす効果のあるストレッチを定期的に行うことがあげられます。そこで本研究では、ストレッチを行うことで動画の制御を可能とするシステムを開発し、24名の女子大学生を用いた実験と評価をしました。

本研究の事前調査として、25名の女子大学生を対象にストレッチと動画配信サービスに関するアンケートを実施しました。その結果、 24名(96%)がストレッチを毎日行っていないことが分かりました。理由としては、15名(60%)が「面倒だから」、「長続きしない」と回答しました。また、動画視聴に関しては20名(80%)の学生が長時間より短時間動画を視聴し、ジャンルは音楽系(ASMR、演奏など)が16名(72.7%)と最も人気が高く、続いてゲーム系(ゲーム実況など)、美容系(メイク、ダイエットなど)が11名(50%)と並びました。

山下_システム概要

本システムは、骨格情報の取得機能を持つMicrosoft社のKinect Xbox360を用いており、取得した骨格の座標を元にストレッチのジェスチャを判定し動画を制御することができます。開発には、Processing、Kinect用にKinect4WinSDK、動画制御用にVideoライブラリを用いました。

システムを起動すると、練習用動画1つと事前調査より人気の高かった音楽系、ゲーム系、美容系の5つの動画が表示され、決められたストレッチをすると動画が全画面で再生されます。ストレッチは学生に馴染みのあるラジオ体操第一からVDT症候群でよく症状の出やすい首、肩、腰、背、脚を伸ばす効果のあるものを選び、動画の制御内容も事前調査で多く見られている短時間動画を視聴することを想定して選びました。

山下_システム構成
本システムの評価は、24名の女子大学生を対象に、前の試行の影響が相殺されるように以下の4パターンに被験者を分けて動画を3回見てもらう実験を行いました。実験後には、操作や継続性に関する21項目のアンケートを実施しました。動画内容は、事前調査で人気の高いYouTubeの音楽系、ゲーム実況、美容系の短時間動画(3分程度)としました。

ストレッチによる操作感: ストレッチの操作のしやすさを5段階で評価しt検定を行った結果、ON、一時停止・再生、OFF操作は操作間に有意差は認められなかったためストレッチ間で操作しやすさに違いはないと言えます。一方、UP・DOWNの肩をまわすストレッチと前屈、横に傾けるストレッチでは有意差が認められました。理由として、肩をまわすごとに少しずつ音量を変えていく肩をまわすストレッチは音量の大きい変化から小さな微調整まで細かく調整ができ、最も簡単に操作がしやすいと感じた被験者が多かったからだと考えられます。

山下_ストレッチ操作性

操作の覚えやすさ: ストレッチの操作の覚えやすさを5段階で評価しt検定を行った結果、⑴ONの両手を伸ばすストレッチとその他全てのストレッチ、⑵UP・DOWNの横に傾けるストレッチと両手を伸ばすストレッチ及び前屈、⑶OFFの前屈とその他全てのストレッチでは有意差が認められました。理由として、⑴は見たい動画の位置で両手を停止し選択をする操作と、普段PCで動画視聴するようにマウスで動画選択をする操作が似ているため分かりやすいからだと考えられます。⑵は上下の動きを行うストレッチであり、音量の上げ下げが手の動きと対応していて分かりやすいことが理由として考えられます。⑶は前屈が顔を下に向け画面が見えづらい姿勢であるため、動画の再生や視聴中のストレッチとしては不向きだと感じる被験者がいたことが理由として考えられます。

山下_操作の覚えやすさ

ストレッチの継続性: 毎日ストレッチができるかを5段階で評価しt検定を行った結果、全てのパターン間で有意差は認められなかったため、パターンによる差はないと言えるということが分かりました。また平均4、標準偏差0.1で、本システムの動画視聴で毎日の定期的なストレッチができる可能性が高いことが分かりました。これに関しては、「好きな動画を見ながら出来るので続けたい」などの意見が得られました。

3.発表に関して

全国大会当日は、大会2日目の午後の部で発表を行いました。当日までの練習の甲斐あって、とても緊張したものの練習通りに発表することができました。発表後には4人の方から質問、コメントをいただきました。
①Kinectを用いたのであれば、視聴する中で姿勢が悪くなってきた際のみストレッチを促すほうが良いのではないか
②卒業論文か修士論文か
③今後はニーズが高まっていくシステムだと思う

4.終わりに

発表では想定していなかった質問もあり、緊張しましたが、何とか回答して無事に発表を終えることが出来ました。今回の学会発表では、他の学生の発表を聞けたり、研究を褒めていただいたり、自分にとってとても良い経験になりました。今回の経験を、これからに生かしていきたいと思います。