インソール型歩容センサを用いた疲労推定方法の検討

第 85 回全国大会講演論文集

Published On 2023/2/16

論文抄録近年, 健康寿命の延伸を目的に身体活動量の増加が推進されている. しかし, 活動量の増加に伴い疲労が蓄積し, 歩行時に足が上がりづらいなどの理由から, 転倒の恐れが高くなると考えられる. 本研究では, インソール型歩容センサを用いて通常時と疲労時の歩容データを計測し, 歩容データから歩行者の疲労を機械学習により推定できるか検討した. 歩容データには, 通常時に計測したデータと 100㎞ 歩行後またはフルマラソン後に計測したデータを用いた. 歩行者の主観的疲労度は VAS を用いて評価し, 5 未満を通常, 5 以上を疲労と定めた. 歩行者の疲労推定では, 複数の機械学習モデルを作成し, 疲労推定の精度をもとに評価した.

Journal

第 85 回全国大会講演論文集

Published On

2023/2/16

Volume

2,023

Issue

1

Page

319-320

Authors

Takashi Kawanami

Takashi Kawanami

Kanazawa Institute of Technology

Position

/ 金沢工業大学

H-Index(all)

8

H-Index(since 2020)

2

I-10 Index(all)

0

I-10 Index(since 2020)

0

Citation(all)

0

Citation(since 2020)

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Cited By

0

Research Interests

Sensor Networks

Embedded Systems

FPGA

STEAM Education

University Profile Page

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Takashi Kawanami

Takashi Kawanami

Kanazawa Institute of Technology

研究報告マルチメディア通信と分散処理 (DPS)

P4 機能を有する FPGA 回路の保護を目的とした難読化の提案

論文抄録本研究では, アクセラレーションボードとしてインフラストラクチャ機能のハードウェアオフローディングが注目されてきている中で特に, FPGA に焦点を当てたセキュリティ保護を提案する. そしてネットワークデータプレーン部分の処理を P4 等で記述し FPGA にて構築されるオフロード回路に対する LogicLocking 手法による Bitstream の難読化を行い暗号化では防ぎきれない物理的なリバースエンジニアリングによる脅威からのネットワークデータプレーン情報の保護を目的とする.

Takashi Kawanami

Takashi Kawanami

Kanazawa Institute of Technology

Journal of Global Tourism Research

Preliminary evaluation of fatigue level estimation by gait sensor

In an aging society with a declining birthrate, increasing travel opportunities for the elderly will lead to increased revenue in the tourism industry, but simultaneously, consideration must be given to fatigue and injuries caused by unperceived fatigue. Therefore, this paper focuses on walking. Recently, the measurement of gait and analysis of gait data have been widely studied. However, most of the studies that analyze gait are aimed at understanding the health status of walkers, and there are few studies that accurately measure the degree of fatigue of the body. In this study, we developed a device to measure gait data to analyze the degree of body fatigue, and to verify a method to quantify the degree of fatigue. The device was created with a sensor that measures pressure on the sole of the foot and an IMU. The gait data were analyzed using t-SNE and SVM. From the experiment, we could classify the gait data and determine the degree of fatigue. It is expected that this device will be able to detect fatigue during sightseeing.

Takashi Kawanami

Takashi Kawanami

Kanazawa Institute of Technology

第 83 回全国大会講演論文集

VR ゲームコントローラーを題材としたプログラミング教育教材

論文抄録本研究では VR ゲームを行う際に, 普通の VR コントローラーではなく, micro: bit をコントローラーとした教材を提案する. ゲームを先に進めるためには, コントローラーである micro: bit のプログラムを自ら変更する必要があり, プログラムを理解しないと先に進めない仕組みにしている. プログラムを書き換えた結果はゲームにすぐに反映され, プログラミングを楽しみながら学ぶことができる. micro: bit は子どもでも容易にプログラミングが可能なビジュアルプログラミング環境があり, ボタンや光センサー, 加速度センサー, 電波強度などを利用したゲームを開発することで, いろいろなセンサーに触れながら, センサーの扱い方も学ぶことができる.

Takashi Kawanami

Takashi Kawanami

Kanazawa Institute of Technology

第 82 回全国大会講演論文集

インソール型歩容センサーのための歩容解析システムの構築

論文抄録近年日本は高齢化社会になり, 介護が必要とならない機関とされている健康寿命を延ばすことが必要とされている. そして健康状態を確認する手段として歩容情報の取得というものが近年注目され始めている. 本研究では布状の e-テキスタイルセンサーを用いインソール型の歩容情報を取得するセンサーを作成することで高齢者の健康寿命や, 高齢者の歩容を確認することで健康状態を見守ることができるシステムを構築する. また本研究では実運用を目指したデータ取得方法や通信方法を検討し報告する.

Takashi Kawanami

Takashi Kawanami

Kanazawa Institute of Technology

第 82 回全国大会講演論文集

プログラミング教育の導入を支援する教材リコメンドシステムの開発

論文抄録2020 年に小学校でプログラミング教育が必修化されるにあたって, 多くの小学校教員がプログラミング教育の導入に課題を抱えている. そこで本研究では, 教育課程内でのプログラミング教育の導入支援を目的とし, 学習目的や利用環境を考慮した機材の推薦と, それに関する実教材の紹介を行う教材リコメンドシステムを提案する. また, 使用された実教材やプログラミング教育に関する情報交換機能も実装する.

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Keisuke Imoto

Keisuke Imoto

Doshisha University

第 85 回全国大会講演論文集

視聴覚自己教師あり学習に基づく音響イベント検出

論文抄録本稿では自己教師あり学習に基づく音響イベント検出 (SED) について述べる. 混合音から音響イベントの種類と発生時刻を推定する SED は, これまで膨大なアノテーションコストを要する課題があった. そこで本研究では, 視聴覚情報を用いた自己教師あり学習 (AV-SSL) に基づく SED の構築法を提案する. 音響信号と動画の共起関係を学習する AV-SSL は, 音響イベントの識別に有効であることが知られている. SED の弱教師あり学習における知見を活用し, AV-SSL の学習済みモデルから音響イベントの発生時刻を推定する. 動画配信サービスから収集した映像データセットを用いて提案手法の有効性を確認した.

Yuko Murakami

Yuko Murakami

Rikkyo University

第 85 回全国大会講演論文集

非同期コミュニケーションでの emoji リアクションによる心理的距離推定

論文抄録コミュニティにおける関係性の可視化は, 個人や集団の挙動を理解する上で有意義である. 従来, メンバー間のメッセージの送受信の数や返信の早さが関係性の強度とされた. 本研究では, ビジネスチャットアプリ Slack でメッセージに対するリアクションとして使用される emoji に着目し, 頻度や種類でメンバー間の関係性, とりわけカジュアル-フォーマル度合いの定量化を行う. これにより, リアルタイムではやりとりしていないメンバー間の関係性の測定が可能となるとともに, 実際のメッセージを分析することなく絵文字のカジュアル度によって関係性を表現できる. 分析対象は大学内コミュニティのおよそ 2 年半の会話ログである.

Yoshio Ueda

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Osaka University

第 85 回全国大会講演論文集

グループ間対戦が疎である場合にも適用可能なイロレーティングシステムの開発

論文抄録イロレーティングシステムは対戦型の競技において, 競技者の実力を表現するために使われる指標の 1 つである. このレーティングシステムでは 1 つのグループ内での競技者の実力を相対評価することは可能であるが, 複数のグループが存在し, かつグループ間での対戦が疎である場合には, グループ全体を合わせた時の競技者の実力を正しく表現できないという問題点がある. この問題点を解決するために, 本研究では拡張イロレーティングシステムの開発を目指した. 本研究で考案した手法は複数のグループが存在し, かつグループ間での対戦が疎である場合においても, 競技者の実力を高い精度で表現した.

Masahiko Osawa

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Nihon University

第 85 回全国大会講演論文集

身体の無い音エージェントによる商品推薦の応用

論文抄録商業施設などでロボットエージェント (RA) による接客や広告などの販売促進事例が増加している. RA は見た目やインタラクティブな振る舞いをすることで通行人の購買行動に影響を与えることが報告がされている. 一方で, RA の使用シーンによっては RA の身体に注目が集まりすぎて, 販売促進に失敗する可能性や一部の通行人を遠ざけてしまっている可能性が示唆されている. これまでに推薦エージェントの身体の有無を比較条件としたフィールド実験を通して, 推薦エージェントの身体がない音だけの状態の方がより効果的に推薦できる可能性があることを確認した. 本論文では身体の無い音エージェントによる商品推薦の応用について考察をした.

Satoshi Ono

Satoshi Ono

Kagoshima University

第 85 回全国大会講演論文集

歪んだ 2 次元コードの復号における組合せ最適化手法の改善

論文抄録2 次元コードは, 従来の 1 次元コードと比較して多くの情報を格納できることから, 生産や物流, 販売等の幅広い分野において活用されている. しかし, 均一でない複雑な幾何歪みを含む 2 次元コードを復号することは困難である. 先行研究ではソーベルフィルタで検出したエッジに対して組合せ最適化を行うことで, 検出したエッジが 2 次元コード内のどの位置に存在するかを推定し復号を可能とした. 本研究ではエッジ検出手法の変更や最適化手法の改良を行い, 復号精度向上や処理時間短縮を試みる.

Takahiro Katagiri

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Nagoya University

第 85 回全国大会講演論文集

VITS を用いた TTS 音声合成の性能評価

論文抄録VITS (Variational Inference with adversarial learning for end-to-end Text-to-Speech) は自然音声に匹敵する品質を持つことで知られている End-to-end TTS モデルである. 本研究では, GPU スパコン上で VITS の性能評価を学習速度の面から行う.

Hayato Yamana

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Waseda University

第 85 回全国大会講演論文集

都営バスのオープンデータを用いた渋滞検知の精度向上についての検討-運行特性を活用して

論文抄録交通渋滞による経済的損失を回避するために渋滞検知は重要となる. 渋滞情報は道路上に設置されている感知器等でリアルタイムに収集されている. ゆえに感知器が設置されていない道路では渋滞を検知できない. また, 近年路線バスのオープンデータ化が進んでいる. 路線バスは地域住民の移動手段であるため, 感知器がない道路も走行している. よって, 本研究では網羅的に渋滞を検知するため都営バスのオープンデータを用いる. また, バスが定刻より早く運行している場合, 速度を落として運行する可能性がある. その際, 非渋滞の道路を渋滞と検知する恐れがあるため, 時刻表のデータを特徴量に追加し, 渋滞検知の精度の向上を目指す.

Kaori Fujinami

Kaori Fujinami

Tokyo University of Agriculture and Technology

第 85 回全国大会講演論文集

組立作業中の迷いの有無と種別検出のための手と視線の連動性の活用

論文抄録組み立て作業において, 作業者の邪魔にならずシステムによる支援を行うためには作業者が支援を必要とする場面やスキルレベルを特定することが有効である. そこで本研究では, 手と視線の遷移情報を用い, 組み立て作業における作業者の迷いの検出および分類を目的とする. 組み立て作業中の迷いのデータを収集するために学生 16 名を対象にレゴによる組み立て作業を実施し, 作業中の手と視線の情報を取得した. 取得したデータから, 視線の遷移行列や遷移のネットワーク構造の特徴量, 手と視線の連動性の共起ヒストグラムを算出し, 迷いなし, 部品探索の迷い, 接合の迷いの 3 種類の分類において層化 10 分割交差検証を行った結果 0.735 の F 値となった.

Hiroaki Ogata (緒方 広明)

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Kyoto University

第 85 回全国大会講演論文集

LEAF システムにおける xAPI を利用した外部学習ログの取り込みー対面ディスカッションにおけるエビデンスの蓄積に向けて

論文抄録本発表ではラーニングアナリティクス基盤システムの一つである LEAF を用いて, 学習者の多様な学習活動を補足するために xAPI (eXperience API) プロトコルを活用した一例を示す. 具体的には話し合いの見える化サービスである Hylable Discussion を利用し, 対面ディスカッションにおける参加者の発話に関する評価指標を xAPI を通して取り込むためのシステム構成を示す. さらに取り込んだログを分析し, エビデンスの蓄積につなげた事例についても紹介する. 本システムを活用して日常学習環境下における多様な学習ログデータを収集し, 学習教授活動の多面的な評価につなげていきたい.

Shohei Kato

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Nagoya Institute of Technology

第 85 回全国大会講演論文集

ユーザの発話を取り込むペルソナ対話エージェントの対話性能評価

論文抄録近年, 自然言語処理技術の発達により, 情報検索のためのタスク対話だけでなく, ストレス緩和や娯楽などの観点から非タスク会話 (雑談) が可能な対話エージェントの需要が高まっている. しかし, 既存のチャットモデルは長期の対話に一貫性を持たないことや, 各エージェントが個性を持たず画一的であることが問題である. 本研究では, ペルソナチャットデータセットを用いて学習した対話エージェントに, 対話の中で自身のみならずユーザの発話文からペルソナを抽出させることで, ユーザにとって親しみやすい個性を獲得させる. 同時に, ペルソナ数増加による語彙力の向上も図る. 対話性能評価として, 語彙力と一貫性の評価及び感性評価を実施する.

Kaori Fujinami

Kaori Fujinami

Tokyo University of Agriculture and Technology

第 85 回全国大会講演論文集

マルチモーダル環境観測が可能な小型農業ローバーによる病害予測

論文抄録近年, 世界中で農産物の生産に必要な肥料・農薬・資材が高騰し, 作物毎の健康状態を把握できるデータ駆動型の精密農業が益々求められている. 中山間地, 不整地な小規模圃場が多い日本は更なる問題として高齢化・人口減があり, SDGs 実現のためにも生産性の維持・向上を目的としたスマート農業に期待されている. 以上の背景により, 本研究では航空用ドローンでは取得が難しい箇所の観測が可能な小型農業ローバーを制作し, 作物の画像・環境値を取得するマルチモーダル観測をすることで有能な営農判断を実現するデータ可視化手法を追及している. 小型ローバー観測の特性と農作物の病害の特性に注目することで作物毎の病害予測を実現する可能性を見出した.

Tetsuro Kitahara

Tetsuro Kitahara

Nihon University

第 85 回全国大会講演論文集

フルート演奏支援システムのための音響分析: 演奏音収集方法の再検討

論文抄録本稿では, フルートの演奏技能習得支援を目指し, フルート音の音響分析を行う. フルート音の音響分析はがすでにいろいろと行われているが, 適切な吹き方と不適切な吹き方の音響的比較はほとんど行われていない. 我々は以前, 様々な吹き方の演奏音をオンラインで集め, 音響分析による自動評価を試行したが, 録音環境の差が大きく, 指示通りに吹いているかの信憑性が低いという問題があった. 本稿では, 録音環境を統一する, 映像を併用するなど, 上述の問題点を解決する方法について検討する.

Tetsuro Kitahara

Tetsuro Kitahara

Nihon University

第 85 回全国大会講演論文集

バンド編曲に向けたギター音源からベース音源を生成する CNN モデル

論文抄録本稿では, ギター音源からバンド編曲する第一歩として, ギター音源入力からベース音源を生成するモデルを提案する. 従来の自動編曲研究の多くは, MIDI データや楽譜データを入出力とする場合が多かった. そのような前提で作られたシステムを利用するには, ギター音源を MIDI データに変換する必要があるが, 精度よく変換するのは簡単ではない. 本稿では, 畳み込みニューラルネットワーク (CNN) とオートエンコーダ (AE) を組み合わせたモデルを用いて, ギター音源からオーディオベースでベース音源を生成する手法を検討する. 具体的には, CNN を用いてギター音源のスペクトログラムから特徴量を抽出し, ベース音源のスペクトログラムを出力するよう, モデルを学習する.

Shigeo Morishima

Shigeo Morishima

Waseda University

第 85 回全国大会講演論文集

口パク動画の発話内容推測における距離学習に基づく精度向上手法

論文抄録本稿では, 声を出さない口パク時の唇の動画から発話内容を推測する手法を提案する. 一般に唇の動きは, 声を出す通常の話し方 (有声動作) と声を出さない口パク時の話し方 (無声動作) とで異なる. しかし, 既存データセットの多くは有声動作で構成され, 無声動作の発話内容を推測する場合も有声動作データセットで訓練されたモデルが使用されるため, 無声動作に対する予測精度が有声動作に対する予測精度を大きく下回る問題がある. 有声動作と無声動作の違いを吸収し同等精度での予測を実現するため, 唇の動きの最小単位である viseme に対し距離学習を行う枠組みを提案する. 実験を通し, 無声動作に対して 3% 以上精度が向上することを示す.

渡邊誠也

渡邊誠也

Okayama University

第 85 回全国大会講演論文集

マルチコンテキストスクラビングによる順序回路実装

論文抄録福島第一原子力発電所の廃炉作業を行うために, 耐放射線デバイスの開発が急がれている. 高い放射線耐性を有するプログラマブルデバイスとして, 我々は光再構成型ゲートアレイを開発している. 複数の回路情報を順番に読み出し動的再構成を行うマルチコンテキストスクラビングを提案する. マルチコンテキストスクラビングは, 放射線に起因するソフトエラー, ハードエラーのいずれからも高速に復旧可能なスクラビング手法である. 本稿では 4 つの回路情報を用いて 1 ビットカウンタをマルチコンテキストスクラビングにより構成を行った. 回路の構成時間は最速で 432 ns を要した.

Katsuhide Fujita

Katsuhide Fujita

Tokyo University of Agriculture and Technology

第 85 回全国大会講演論文集

入れ子型並列交渉問題のための Deep Deterministic Policy Gradient

論文抄録自動交渉の分野では, 強化学習を利用して交渉戦略を獲得する研究が進められている. このような研究では, 主に 1 対 1 の交渉を扱っている. 自動交渉をサプライチェーンマネジメントに応用する場合, 供給側と需要側の 2 方向に対して同時に交渉する入れ子型並列交渉を行う必要がある. このような交渉問題では, 2 方向の交渉を同時に考慮しながら行動選択を行う必要がある. 本研究では, 入れ子型並列交渉を適切に行う戦略を Deep Deterministic Policy Gradient によって獲得する. 並列に行われる交渉の学習器の一部を共有することにより, 効果的に学習可能なフレームワークを提案する.

Haiyuan Wu

Haiyuan Wu

Wakayama University

第 85 回全国大会講演論文集

深層学習を用いた心エコー動画における左心筋と左心腔の自動分画化

論文抄録心疾患の診断方法として心エコー動画を用いることがよくあるが, この診断は専門医にしか行うことができずまた専門医への負担が大きい. そこで心エコー動画を見やすくするために自動でアノテーションを行う手法を提案する. まず手動でアノテーションを行った心エコー画像をもとに深層学習を用いて学習モデルを作成し, その後モデルの評価を行い, 心エコー画像と心エコー動画に自動的にアノテーションを行うことでアノテーションされた画像や動画を得ることができる.

Koichi Mouri

Koichi Mouri

Ritsumeikan University

第 85 回全国大会講演論文集

UEFI と 64bit 環境のためのマルウェア動的解析システム Alkanet

論文抄録マルウェアの数は亜種の登場もあって増加しているが, マルウェアの静的解析には時間がかかるため, 動的解析を活用することが時間短縮に寄与する. しかし, 動的解析では解析環境を検知して解析を妨害するマルウェアが存在する問題がある. 我々は, これらの問題を解決すべく, マルウェアの動的解析向けのシステムコールトレーサ Alkanet を開発してきた. これまで, Alkanet は, BIOS を搭載した計算機と 32bit Windows 環境を対象として開発されてきた. 本論文では, 近年主流となっている, UEFI と 64bit Windows 環境においても動作するよう Alkanet を改善し, 64bit マルウェアも解析可能とした.

Akito Monden

Akito Monden

Okayama University

第 85 回全国大会講演論文集

プログラミング時の認知負荷計測のための鼻部皮膚温分析

論文抄録生体情報 (脳波, 視線, fMRI など) を用いたソフトウェア開発者の認知負荷の計測が評価されてきた. 計測される認知負荷が一定以上となれば, ソフトウェア開発者に通知を行うことができ, 実務での利用が期待できる. ただし, 従来研究の計測手法は必然的に計測装置の身体への装着を要求するため, 被計測者に対する身体的な負担や体動の制約が伴う. こうした負担や制約は, ソフトウェア開発現場や教育現場への実適用の障壁となる. 本発表では, 非接触で身体的負担がない測定方法である赤外線サーモグラフィを用いてプログラミング中の認知負荷を計測する手法を提案, 評価する.

Shunsuke Saruwatari

Shunsuke Saruwatari

Osaka University

第 85 回全国大会講演論文集

複数触覚情報の高品質無線伝送に向けた実験的検討

論文抄録視覚や聴覚に特化した Virtual Reality (VR) は娯楽や教育, 医療など多様な分野において活用されている. より高度なユーザー体験を提供するために映像情報や音情報に加えて, 触覚情報を初めとする感覚情報を利用することが考えられている. 本稿では複数の加速度センサを用いて取得した多次元振動触覚情報の高品質無線伝送について検討する.