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回答者 R0178

メールyem.vibol.ff@u.tsukuba.ac.jp
名前ヤェム ヴィボル
所属(教員組織)※学生は指導教員の所属を選択 /Affiliation (Faculty/Organization)システム情報系/Faculty of Engineering, Information and Systems
以下の項目から選んでください。 Please select from the options below.教員・研究員/ Faculty Member / Researcher
職位 Position特任准教授
2-1研究へのAIの活用経験と意識(当てはまるものを選んでください)/Experience with and Perceptions of AI Utilization in ResearchAIを活用して研究を実施したことがある/I have conducted research using AI.
3-1 AI を活用することで推進したい(推進した)研究テーマを回答ください。(1テーマ40字程度)Please describe the research theme(s) you would like to promote (or have promoted) by utilizing AI.触覚電気刺激の安定化を目的とした感覚閾値の推定
3-2 AIを活用することで解決したい(解決した)学術的課題の概要を教えてください(分野外の専門家がわかるように。1テーマ100〜300字程度)Please provide an overview of the academic challenge(s) you would like to address (or have addressed) by utilizing AI.触覚電気刺激は、電流によって人の感覚受容器を直接発火させ、触覚を再現する手法である。機械的刺激に比べて応答性が高く、装置の小型化が容易という利点がある一方、皮膚インピーダンスの変動などにより個人差が大きく、刺激の安定化が課題となっている。本研究では、皮膚の状態をリアルタイムに観察し、その情報をAIの入力として用いることで、感覚閾値の推定および刺激の安定化を実現することを目指す。
3-3 以下内容がわかる場合は具体的に教えてください。1.研究テーマで AI が特に有効または改善ができる部分はどこ(何)でしょうか?2.AIを活用することによって、研究分野にどのようなインパクトをあたえられるでしょうか?If possible, please provide specific details on the following points: 1Which part(s) ...ヒトの感覚は入力値と非線形な関係を有しており、感覚強度と刺激入力を単純な線形モデルで表現すると十分な精度が得られないという課題がある。AIは非線形関係を含む複雑なデータのモデル化や解析を得意とするため、刺激入力と感覚応答の関係を高精度に推定できる点で特に有効である。また、ヒトの感覚、とりわけ触覚は曖昧性や個人差が大きいが、AIを用いることでその潜在的な特徴を抽出・可視化できる可能性がある。これにより、より適応的で精度の高いユーザインターフェースの開発につながる。
3-4 現時点で AI for Science チャレンジ型に応募したいと思いますか?At this point, would you like to apply for the AI for Science Challenge–type program?応募したい I would like to apply.
3-6 上記テーマのためのデータは既に取得済みですか? Have the data for the above research theme already been collected?データは既に取得済み、取得途中・公開データ・パブリックデータを活用予定 / The data have already been collected. The data are currently being collected, or we plan to use existing open or public datasets.
4-1 今後AI活用したい(これまでAI活用した)研究データについて取得先や収集手法について可能な範囲で教えてください。 Please describe, to the extent possible, the sources and collection methods of the research data that you would like to use (or have us...これまでは、ヒトの皮膚状態などの物理量を対象とした研究データを取得し、これらが推定可能であることを示してきた。今後は、被験者実験を通じて、刺激に対する主観的な感覚強度といった心理量のデータも収集し、AIを用いてその特徴や物理量との関係を解明することを目指している。
4-2 以下を参考にデータの種類等を可能な範囲で教えてください。 観測データ / 実験データ / 測定データ 画像 / 音声 / 動画 / テキスト / 時系列 数値シミュレーション結果 センサーデータ 行動データ / 社会調査・アンケートデータ (横断的にデータ取得/縦断的:一人物に複数点) 文献データ / デジタルアーカイブ その他 Please descr...観測データ / 実験データ / 測定データ/時系列
4-3 その他、保有している研究データについて、取得先や取得手法について可能な範囲で教えてください。 In addition to the above, please describe, to the extent possible, the sources and collection methods of any other research data you possess.本研究では、刺激の感覚閾値を効率的に測定するために上下法(staircase method)などを用いてデータを取得している。具体的には、刺激を被験者が知覚した場合には次の刺激強度を低下させ、知覚しなかった場合には強度を上昇させる手法であり、知覚と非知覚の境界付近のデータを重点的に収集できる。今後は上下法を拡張し、閾値推定にとどまらず、連続的な感覚強度の推定へと発展させる予定である。
4-4 下記を参考に、データの種類等を可能な範囲で教えてください。 観測データ / 実験データ / 測定データ 画像 / 音声 / 動画 / テキスト / 時系列 数値シミュレーション結果 センサーデータ 行動データ / 社会調査・アンケートデータ (横断的にデータ取得/縦断的:一人物に複数点) 文献データ / デジタルアーカイブ その他 Please descr...観測データ / 実験データ / 測定データ/時系列
4-5 データの基本情報(サンプル数、説明変数、目的変数)について教えてください。Please provide basic information about the data, such as the number of samples, explanatory variables (independent variables), and target variables (depend...本研究で扱うデータは、被験者実験により取得した電気刺激に対する応答データである。サンプル数は被験者数および試行回数に依存するが、各被験者につき複数チャネル・複数試行から数百〜数千サンプルを取得している。説明変数には、刺激電流値、皮膚インピーダンス、放電時の電圧波形特徴量などの物理量を含む。目的変数は、知覚の有無(検出/非検出)および主観的感覚強度(段階評価)である。
4-6 これまでデータへ適応した解析手法や統計手法・モデル等があれば教えてください。Please describe any analytical methods, statistical techniques, or models that have been applied to the data so far, if applicable.これまでに取得したデータに対しては、まず基礎的な統計解析として、刺激強度と感覚応答の関係について相関分析や分散分析を行ってきた。加えて、感覚閾値の推定には上下法による心理物理学的手法を用いている。近年は、非線形関係を扱うために機械学習手法を導入し、皮膚インピーダンスや電圧波形などの物理量を説明変数として、感覚の有無や閾値を推定するモデルを構築している。具体的には、ランダムフォレストや時系列データを扱う深層学習モデルを用いた解析を行っている。
4-7 データの信頼性について次の点を記述してください。例)・測定精度/誤差範囲/ノイズがあればその特徴、もしくは、専門家によるアノテーションが必要かどうか Please describe the reliability of the data, addressing the following points as appropriate. Examples: Measurement a...本研究で扱うデータには、電気刺激に対する主観的な感覚報告が含まれており、特に「感じる/感じない」の閾値付近では、被験者自身も判断が困難な場合がある。そのため、心理的要因に起因するばらつきや誤差が生じる可能性がある。
4-8 データの偏りについて次の点を記述してください。例・属性の偏りがあればどんなものか/サンプルサイズの偏りがあればどんなものか/データの揺らぎがあればどんなものか Please describe any biases present in the data, addressing the following points as appropriate. Examples: Types...本研究で用いたデータは探索的研究段階で取得されたものであり、被験者数が限られている点に偏りがある。また、参加者の性別構成において女性の割合が低く、性別による一般化には制約がある。
4-9 データの構造・複雑性について以下から教えてください。(複数選択可) Please indicate the structure and complexity of the data by selecting from the options below. (Multiple answers allowed)多変量性 Multivariate;時系列データ Time-series data;