講座紹介

 


教 員:

程 子学教授 http://web-ext.u-aizu.ac.jp/~z-cheng/ 

黒川 弘国 上級准教授 http://web-ext.u-aizu.ac.jp/~aiguo/


2年生で程研究室配属に興味を持つ方は、以下の研究室訪問時間を見てください。

http://web-int.u-aizu.ac.jp/~z-cheng/GT/VisitingTimes.htm  

 


程 研究室


<ユビキタスネットワークに関する研究>

ユビキタスネットワークは、無線通信、センサ、RF-IDなどの技術を活用し、人間同士のコミュニケーションに加えて、人とモノ、モノとモノの間のコミュニケーションを実現するネットワーク環境です。また、次世代インターネットの候補としての物のインターネットの基礎技術となっています。

具体的に、以下の研究を行っています。

1.               ユビキタスコンテキストアウェアサービスに関する研究

2.               ケアや教育支援のための組み込みシステムの開発

3.               携帯型や装着型デバイスによる体験型ゲーム・コンテンツのデザインと実現

4.               ユビキタス学習支援システム


1.               ユビキタスコンテキストアウェアサービスに関する研究

RF-IDやセンサ等の技術進歩によって、生活・仕事環境においての家電製品や家具や学用品などあらゆるモノに情報機器が組み込まれ、ユーザに適時・適所に情報サービスを提供するユビキタス環境の研究が重要になってきています。

利用者の状況(コンテキスト)に気づき、状況に応じる支援を提供するプラットフォームの開発を行っています。コンテキストアウェア(状況気付き)サービスは、ユビキタスネットワークの研究において、最もホットなテーマの1つ であり、利用者の状況を把握し、その状況に応じて利用者の意図を考慮した支援を提供するものです。例えば、利用者の現在の場所を検知し、その場所の周囲 の情報を案内するロケーションアウェアサービスです。その他にも、自動介護支援とユビキタスホームのためのサービスなどがあります。特に忘れ物防止、危険状況の気づき、状況に応じる支援を提供するネットワークプラットフォームを開発しています。


2.               ケアや教育支援のための組み込みシステムの開発

 ハード・ソフト・ネットワーク技術を活用し、組み込みシステムの一つとして指輪型センサーデバイスによる高齢・障害者のケア支援システムについて研究開発をしています。

本研究は、高齢・障害者の生活質向上の自動支援という新しい研究分野を開拓し、「生活質(QOL)向 上支援産業」という高齢者・福祉社会に向けた新規かつ大きな産業創出の突破口となるため、認知力低下の進行により意思表示が曖昧になる高齢・障害者の 生活支援について、ユビキタス技術を活かし、高齢者心理学、行動科学、福祉学等の領域と融合した新たな研究分野を開拓することを目的としています。

情報処理技術を活用し、高齢・障害者の行動や認知能力の低下による意思表示・要求達成のバリアを取り除き、「依存化」、「孤立化」、「無力感」を解消し、ケア負担の軽減、生活質の向上を支援するシステムの開発をしています。

具体的に、まず「利用者の微小動作による意思表示の認識」という難問に挑戦し、以下の課題を解決することを目指します。

·           高齢・障害者は、如何に体の微小動作によって自分の要求を気楽に柔軟に表示するか? 

·           無線センサは、如何に微小動作のシグナルをキャッチするか?

·           システムは、微小動作の特徴を如何に捉えるか? 

·           システムは、如何にシグナルに反映された微小動作の特徴から利用者の要求を推断するか? 

·           システムは、如何に要求と状況に応じて、高齢・障害者にサービスを提供するか?

·           システムは、加齢等で意思表示力が弱くなる変化に如何に適応するか?

·           各高齢・障害者個人の活動・認知力、性格等の差を如何に対応するか?

 

健康(医療、介護)産業は、政府の新成長戦略の柱の一つであり、高齢者の増加と介護者の不足に対して、介護負担軽減と高齢・障害者のQOL向 上を支援する必要があります。高齢・障害者などは、認知・行動能力が低下し、生活に必要なことが自ら達成できません。また、聴力と発声能力の低下による意思 表示が不明瞭になり、心理的な(面倒を掛けたくない、恥ずかしい)理由で、要求の意思表示を遠慮しがちです。そのため、家庭や介護施設において、「依存 化」、「孤立化」、「無力感」などがQOLの低下、行動・認知力の更なる退化の原因になります。食事・入浴・排泄などの基本介護ができていても、毎日の生活の中で、カーテンの開け閉めや見たいTV番 組の切替、快適な冷暖房への調整、緊急度合いによるコール、遠地の家族との触れ合いなど、一人でできないことが多く、ストレス(もどかしさ、不安等)を 感じます。一方、介護員は多忙で身体的な疲労・精神的なストレスは非常に高いといわれています。こうした中、最近では、利用者の意思を正確に把握さえすれ ば、必要な支援が現在の技術でも提供可能となってきています。本研究では、自動支援において、もっとも難点となる意思表示の認識に焦点を当てています。「指一本 でも意のままに動かせる」というコンセプトをベースにする自動支援の基盤により、ストレス等の解消とQOLの向上を支援します。

 

3.               携帯型や装着型デバイスによる体験型ゲーム・コンテンツのデザインと実現

近年、iPhoneAndroid スマートフォン、 iPad 様々などモバイルシステムが市場化され、新しいアプリケーションとサービスの開発土台が提供されています。出版、新聞等は、大きな変化を迎えています。

本研究では、これらの新技術を取り入れながら、新しいタイプのアプリケーションとコンテンツを設計し、実現することを行います。


4. ユビキタス学習支援システム

RF-IDやセンサ等の技術進歩によって、生活・仕事環境においての家電製品や家具や学用品などあらゆるモノに情報機器が組み込まれ、ユーザに適時・適所に情報サービスを提供するユビキタス環境の研究が重要になってきています。一方、コンピュータやインターネットの発展によって、WWWを通じて学習するE-ラーニングの研究が盛んに行われています。   

本研究では、ユビキタスとE-ラーニングの技術を創造的に融合し、ユビキタスラーニングの支援基盤を構築します。

本 研究開発によって、学習者は、実世界とインタラクションしながら、学習・体験することができます。さらに学習者のいる場所・時間と学習者の行動履歴等か ら学習者の状況(知識レベル、趣味、意図、心理状態)を推定し、適切な学習内容やヒントを提供します。学習者が自然観察や総合学習や戸外活動の時に出会っ たモノに接近・接触すると、そのモノの機能、構成、操作法、利用法等が学習者の状況に応じ適切に説明されます。個性を考慮し教師なしで学習できる仕組み で、学習用品、玩具、体育用品、展示品等に応用できます。

具体的には、学習者の学習動作を観測し、学習状況に応じる支援を提供するUbiquitous-Petを構築し、学習(特に、トレーニングなどのスポーツやスキルの学習)、トレーニング不足のときに励まし、過剰なトレーニングに対してブレーキを掛ける支援をします。

また、コンピュータで作られた仮想学習空間(サイバー空間)と生活・スポーツ場面を体験する実学習空間を融合する学習支援システムを構築し、リアリティを高める学習環境について研究しています。 

 


黒川研究室