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

第 83 回全国大会講演論文集

Published On 2021/3/4

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.

Journal

第 83 回全国大会講演論文集

Published On

2021/3/4

Volume

2,021

Issue

1

Page

801-802

Authors

Takashi Kawanami

Takashi Kawanami

Kanazawa Institute of Technology

Position

/ 金沢工業大学

H-Index(all)

8

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2

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0

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Cited By

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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

第 85 回全国大会講演論文集

インソール型歩容センサを用いた疲労推定方法の検討

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.

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.

Other articles from 第 83 回全国大会講演論文集 journal

Takashi Yokota

Takashi Yokota

Utsunomiya University

第 83 回全国大会講演論文集

ARM SVE から ベクトル拡張付き RISC− V へのアセンブリコードトランスレータの検討

論文抄録ARM SVE のアセンブリコードをベクトル拡張した RISC-V のアセンブリコードに変換するトランスレータを実装することを目的として, ARM の命令をシンプルな RISC-V の命令でどのように表現するか, それぞれのレジスタの扱いの違いをどうするかなどを検討する.

Yoshiki Yamaguchi

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University of Tsukuba

第 83 回全国大会講演論文集

加速度センサの初期校正手法とその計測結果に対する一考察

論文抄録MEMS 技術の発展と進化は, 情報システムに超小型化・超軽量のセンサで高頻度・高精度でのデータ計測を可能にした. 加速度センサについて見ると, 産業用ロボットなど機械システムにとどまらず, モバイル機器やドローンなど, 様々な分野で応用利用が加速している. 一方, 精密かつ高度な測定を長時間継続する応用が増え, 加速度センサのキャリブレーションが問題となりつつある. 具体的には静止時に出力が 0 とならない, 感度係数誤差により重力加速度が 1G とならない, また誤差蓄積により長時間計測に耐えられない, などが挙げられる. そこで本報告では, 3 軸加速度センサの初期校正手法について整理し, 各手法の計測結果における損失について議論する.

Naoki Kita

Naoki Kita

Tokyo University of Agriculture and Technology

第 83 回全国大会講演論文集

シャドーボックス制作支援システムの提案

論文抄録シャドーボックスとは 17 世紀のヨーロッパって誕生したデコパージュの技法であり, 写真やイラストを複数枚使用し, 各パーツを重ねることで立体感を表現する. シャドーボックスは奥行きに合わせて写真やイラストを各層に切り分ける必要があり, 奥行きに従った正しい切り分けが行われないと十分な立体表現がなされない. 奥行きに沿ったパーツの切り分けには製作者の経験やスキルに頼る部分が多く, 初心者にとってとっつきにくい要因になる. そこで本研究ではグラブカット技術を用いた対話的前景抽出を行い, パーツの切り分け及びシャドーボックスの層生成の補助支援システムの提案をする.

Shun Shiramatsu

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Nagoya Institute of Technology

第 83 回全国大会講演論文集

ALBERT を用いた後続発言予測に基づく Web 議論への関連情報推薦エージェントの試作

論文抄録近年, 様々な形態で議論やミーティングが行われている中で, 議論参加者の合意形成をサポートするファシリテーションが重要となってきている. また, オンラインで議論されるケースも多くなってきたことから, Web 議論に対して参加者の合意形成をサポートしたい. 本研究は, Web 議論において議論参加者の発言を促進することにより議論の質を向上させる, 関連情報推薦エージェントを試作する. 関連情報の選別方法については後続発言を予測するモデルにより行い, モデルの学習は ALBERT を用いて行う.

Shigeo Morishima

Shigeo Morishima

Waseda University

第 83 回全国大会講演論文集

強化学習を用いた最適指導法獲得について

論文抄録近年, インターネットを利用した教育様式が広まりつつある. こうしたツールを利用する場合, 学習者が自身のペースで学習を進められるという長所がある一方で, 個々人に最適な指導を提供することが難しいという欠点がある. 本研究では, マスデータから学習者の知識状態を推定する Knowledge Tracing と, 環境との相互作用を繰り返す中で最適な方策を学習する強化学習の手法を組み合わせることで, 少ない相互作用で個々人に最適な指導法を獲得することを目指した.

Masashi Sugano

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Osaka Prefecture University

第 83 回全国大会講演論文集

セクシュアリティ教育のためのデジタルかるたの提案

論文抄録本学では, 学校でセクシュアリティ教育を行うための教材として 「おつきあいのマナーかるた」 を開発し, 高校での出前講義等で活用してきた. これは, 学生たちが手に取りやすいデザインとなっており, 個人的体験に依らなくても, 遊びながら性に関する正しい知識を学ぶことができる. しかしながら, 現在はコロナ禍のため, 対面で学生同士が遊ぶことが困難な状況にある. そこで本研究では, 教材をデジタル化し, 対面以外でもスマートフォンやタブレットで学べるアプリケーションを提案する. さらに, 匿名でコメントを残す機能を備えることで, 対面授業では発言しづらい悩みや相談内容であっても, それらを教員や学生同士で共有することができる.

Shohei Kato

Shohei Kato

Nagoya Institute of Technology

第 83 回全国大会講演論文集

SANOVA RNN: 低頻度な対話行為の特徴を考慮する対話行為推定モデル

論文抄録雑談対話において, 話者の発話の意図を示す対話行為は出現頻度に偏りが生じる. 多くの対話行為推定モデルは出現頻度の高い対話行為に偏って推定する問題があるため, 本稿では出現頻度の低い対話行為の特徴をよく捉えるためのネットワークである Self-Attention Networks One-Versus-All RNN を提案する. 実験において, まず発話の分かち書き手法および分散表現の違いによる対話行為推定性能を比較した. また SANOVA RNN の対話行為推定性能を他手法と比較することで, SANOVA RNN は出現頻度の低い対話行為の特徴をよく捉えながら, 対話全体でも高い推定性能を持つことを確認した.

Fumito Uwano (上野史)

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Okayama University

第 83 回全国大会講演論文集

ユーザの興味を利用した学術論文閲覧支援の一手法

論文抄録我々は, タブレット端末のカメラ機能を用いて紙媒体の論文から重要語や Web の関連情報等をリアルタイムで提示する学術論文閲覧支援ブラウザを開発している. 本研究では, ユーザが過去に閲覧した論文において 「興味がある」 という意図で引いたマーカの履歴を利用し, ユーザが語句を検索する際, その検索結果を個人化する手法を提案する. 実験により, 個人化した検索結果を評価する.

Katsuhide Fujita

Katsuhide Fujita

Tokyo University of Agriculture and Technology

第 83 回全国大会講演論文集

制約付きロバストマルチチーム形成におけるエージェントの重要度を考慮した割り当て手法

論文抄録ミッション指向のチーム形成問題は, エージェントの集合を選択する問題であり, 各ミッションは, 必要なスキルを全て備えたエージェンからなるチームを作成することで達成することができる. チーム形成問題は, エージェントを失う可能性があるような環境では, チームのロバスト性を考慮し, 同じチームに配属させることができないエージェントが存在する環境では, ミッションの遂行能力以外の点を考慮する必要がある. 本論文では, 制約付きのミッション指向のロバストマルチチーム形成問題の形式的な枠組みを定義し, この問題に取り組むため, 二目的制約最適化問題に対する完全アルゴリズムと, ロバスト目標を固定したアルゴリズムを提案する.

Akihito Nakamura

Akihito Nakamura

University of Aizu

第 83 回全国大会講演論文集

サイバー攻撃の高精度な検知と防止に向けた IDPS とハニーポットのハイブリッドアプローチ

サイバー攻撃の脅威が深刻化しており, 新しい攻撃手法が次々と開発されている. IDPS を用いた境界防御は重要なセキュリティ対策の一つであるが, 既存の検知条件に適合しない攻撃は補足できない. また, 検知条件の更新頻度は高くない. すなわち, 新種の攻撃に対して即応することが難しい. 本稿では, 新しい攻撃手法への即応性を高めることで攻撃検知性能の向上を目指し, IDPS とハニーポットとのハイブリッドシステムを提案する. 脅威モニタリングシステムであるハニーポットが新種の攻撃を検知すると, 自動で検知条件を生成して即座に IDPS に組み込む. 本システムをインターネットに配備して行った実験の結果についても報告する.

Ryuichiro Higashinaka

Ryuichiro Higashinaka

Nagoya University

第 83 回全国大会講演論文集

話したくない話題を対象とした対話データの収集とその分析

論文抄録話しやすい対話システムを実現するためには, 相手が話したいかどうかを推定することが重要だと考えられる. しかしながら, 話したくない場面の対話データは収集が難しく, その検討はほとんど進められていない. そこで, 本研究では, 話したくない話題を対象とした対話データを収集し, その分析をもとに相手が話したいかどうかを推定するアルゴリズムの構築を目的とする. 本稿では, 既存研究から選定した話したくない話題を用いた対話データ収集実験の詳細と, 話したい場合と話したくない場合において, 話者の発話や表情などがどのように変化するかを分析した結果について述べる.

Satoshi Ono

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Kagoshima University

第 83 回全国大会講演論文集

符号化開口を鍵とする情報秘匿方式の基礎検討

論文抄録本論文では, 符号化開口を鍵とする情報秘匿化技術を提案する. 一般に, 高周波成分として埋め込まれた電子透かしは, 焦点距離外で撮影された場合に焦点ボケにより破壊されてしまうため, 抽出が困難となる. 符号化開口は, 焦点ボケが生じた場合にも画像の高周波成分を保持することが可能であるが, 広い深度範囲で透かしの抽出を可能とする開口を実現することは難しい. 本研究では上記の特性を逆手に取り, 焦点距離外のある撮影距離において, 鍵となる符号化開口を用いて撮影を行った場合にのみ抽出が可能な情報秘匿方式を検討する.

Kaori Fujinami

Kaori Fujinami

Tokyo University of Agriculture and Technology

第 83 回全国大会講演論文集

投影型公共ディスプレイにおける誘目性の高い情報提示方法

論文抄録公共ディスプレイが普及し, 駅やショッピングモールに設置され広告表示や道案内などに用いられる例が増加している. しかし, このようなディスプレイには通行人が表示情報を見逃す傾向にあるという問題点が存在するため, ディスプレイに注目を集める方法が必要となる. 本研究では情報提示位置の変化に焦点を当て, 移動と突如出現の 2 種類の情報提示手法を用いて注目を集めることを試みる. 情報提示時の移動経路や出現位置などのパラメータを, 誘目性の高い動き方や人物との距離・顔向き方向などの条件に基づき計算により決定する手法を提案し, 手法についてユーザ評価実験を行い評価する.

Buntarou Shizuki

Buntarou Shizuki

University of Tsukuba

第 83 回全国大会講演論文集

ディスプレイ上に表示されるボタンに対する非接触滞留ジェスチャによる選択性能の調査

論文抄録ボタン類に手を触れずに操作できるホバー操作は, 衛生面において有用である. ただし, 実利用時には複数のボタン類の中から 1 つを選択するため, 近接するボタン類への誤選択を減らす必要がある. そこで我々は, ディスプレイ上に複数個表示されるボタンに対して 1 つ 1 つを素早く正確に選択できるような滞留ジェスチャのパラメータ, ボタンの形状およびボタン間の幅について調査した.

Ichiro Kobayashi

Ichiro Kobayashi

Ochanomizu University

第 83 回全国大会講演論文集

予測符号化を模倣する深層生成学習モデル構築に向けた基礎的検討

論文抄録近年, 機械学習の研究が盛んに行われており, 中でも, 将来を予測する深層学習モデルの開発が注目されている. 本研究は, ヒト脳内の時間認識を機械学習モデルで表現することを目的とし, 脳内構造を模倣した深層生成学習モデルや予測モデルをもとに新しいモデルの構築に向けた基礎的検討を行った. またそのモデルに対して, 画像刺激を受けている際の脳活動情報との相関性について考察した.

Hiroki Matsutani

Hiroki Matsutani

Keio University

第 83 回全国大会講演論文集

FPGA NIC とソフトウェアによる協調型重複排除アーキテクチャ

論文抄録FSC (固定サイズチャンキング) は重複を検出する手法の 1 つである. 高速に動作するものの, 取り扱うデータセットに適したチャンクサイズを事前に設定できなければその重複検出率が低下する. 本論文では大量データ処理を想定し, FPGA (Field Programmable Gate Array) ベースの NIC (Network Interface Card) 上で高速に FSC 処理を行いつつ, ソフトウェアを併用することで最も適していると思われるチャンクサイズを逐次的に選択し続けるシステムを提案する.

Hiroyuki Kitagawa

Hiroyuki Kitagawa

University of Tsukuba

第 83 回全国大会講演論文集

複数の類似度を考慮した木構造データに対する類似部分木検索

論文抄録問合せとしてユーザが与えた木構造に対して, 木構造データに含まれる全ての類似した部分木を見つける処理を類似部分木検索と呼ぶ. 類似性を測るために, 木構造の構造に基づく類似性と各ノードが持っているテキストに基づく類似性が考えられる. 類似部分木検索を扱った既存手法では, テキストの類似度としてリーフノードの単語の重複のみを考慮しており, 単語の意味は全く考慮されていない. 本稿では, テキストの類似度として知識ベースなどの階層の最小共通祖先に基づく類似度と同義語規則を組み合わせた類似部分木検索手法を提案する. 事前にデータセットを走査し, 適用する類似度を決定することで, 検索時の計算時間を削減する.

Kaori Fujinami

Kaori Fujinami

Tokyo University of Agriculture and Technology

第 83 回全国大会講演論文集

デスクワークを対象としたながら運動促進システム

論文抄録最近, 運動の重要性が注目されている. 運動は身体的だけでなく精神的にも良い効果をもたらす. しかし, 世界の多くの人々は運動不足であり, この傾向は長年にわたって改善されていない. また, 運動の機会を増やすことができない理由の 1 つに仕事や家事で忙しいということが挙げられている. そのため, 運動習慣をつけるためには, 仕事や家事をしながら行うことのできる 「ながら運動」 を日常生活に取り入れることが必要である. 本論文では, デスクワーク時における 「ながら運動」 を促進するためのシステムの設計を通じて, デスクワークという実施シチュエーションに沿っており, 運動の実施を継続できるような提案方法やフィードバック方法を示す.

Tokuteru Uesugi

Tokuteru Uesugi

Osaka Prefecture University

第 83 回全国大会講演論文集

合金種を考慮した深層学習による金属材料の破面分類

論文抄録破面解析 (フラクトグラフィ) とは, 破面に残された痕跡を調査することにより得られた情報を元に, 破壊の機構や原因を解析する手法である. しかし, 破面解析には多くの経験・知識が必要であり, リソース不足が叫ばれる昨今, 破面解析専門の技術者を育成することは, 多大な労力が必要である. そのため, 人工知能システムにより破面を分類することができれば, 破面解析の省力化とともに, 技術者育成に役立つものと考えられる. 本研究は畳み込みニューラルネットワークを用いて, SEM (走査型透過電子顕微鏡) 観察によるミクロ破面の破面形態を自動分類するシステムの構築と, 合金種別を考慮することによる分類精度向上を目的とする.

Shigemi Ishida

Shigemi Ishida

Kyushu University

第 83 回全国大会講演論文集

就業者の自己評価のための作業・非作業状態の推定手法の提案

論文抄録ポモドーロ法のように生産性を上げるテクニックでは, 作業時間を作業者が手動で測定する必要がある. 作業量を自動的に計測するために例えば PC の起動時間を記録するなどの方法が考えられるが,「PC が起動している間は常に作業している」 とは言えず, 作業をしていない状態も存在すると考えられる. 本研究では作業・非作業状態を推定する手法を提案する. 特定の作業状態を推定する研究はこれまでにも報告されているが, 著者らの調査した範囲では非作業状態を推定する研究は報告されていない. 本稿では, 3 軸加速度センサを用いて作業・非作業の分類を掌の向きで識別する手法を示し, その実現可能性, 識別精度を検証する.