| メール | anonymous |
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| 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 |
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| 専門分野/ Research Field | VR |
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| 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 |
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| 職位 Position | 教授 |
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| 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 Research | AIを活用してみたい、今後活用により研究加速を考えている/I would like to use AI and am considering accelerating my research through its use in the future. |
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| 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. | 歩行リハビリテーションシステムによる歩行能力変化の予測に関する研究 |
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| 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. | 開発中の歩行リハビリテーションシステムGaitMaster（GM)上での歩行リハビリ実施時の動画および筋活動・運動解析データを取得し、過去症例の歩行能力改善結果を教師データとしてAIモデルを構築することで、訓練初期段階から回復ポテンシャルを予測する手法の開発を目指す。本研究により、従来は経験的に判断されていた予後評価を定量化し、個別化リハビリ戦略の高度化に貢献する。 |
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| 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) ... | １. 歩行リハビリの予後評価は現在、臨床スコアや観察に基づく経験的判断に依存しており、運動の質的特徴や力学的要因を定量的に評価することが困難である。本研究では、GM上で取得した歩行動画から筋活動や関節運動、重心移動などの特徴量を抽出し、過去症例の回復結果を教師データとして学習することで、訓練初期段階から回復ポテンシャルを推定するAIモデルを構築する。AIは多次元かつ非線形な運動データを統合的に解析できるため、従来手法では捉えられなかった予後決定因子の抽出と予測精度の向上に特に有効である。
２．本研究により、歩行回復の予後評価が主観的判断からデータ駆動型へと転換され、個別患者の回復可能性に基づいたリハビリ戦略設計が可能となる。さらに、運動・力学特徴量と回復結果の関係を明らかにすることで、脳卒中後の運動回復メカニズム理解の深化にも寄与する。動画ベースの評価手法は特殊な計測機器を必要としないため臨床応用性が高く、リハビリ医療における予後予測および個別化介入の新たな基盤技術となることが期待される。 |
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| 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. |
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| 3-5 ご自身の研究活動にAIを導入・活用するときの課題があれば教えてください。支援構築の参考にします。（複数選択可）If you have any challenges or concerns regarding the introduction or use of AI in your own research activities, please let us know. | 研究データはあるが、AIに使えるかわからない I have research data, but I am not sure whether it can be used for AI applications.;どこからはじめればよいかわからない/AIで「何ができるのか」わからない I do not know where to start.I do not understand what AI can actually do.;相談できる相手がいない/AI専門研究者への伝手がない I do not have anyone to consult with / I have no connections to AI specialist researchers.; |
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| 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. |
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| 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... | 近隣の医療機関（病院）のリハビリテーション室にGMを設置させていただき、脳卒中のボランティア患者を対象とした歩行リハビリ実験を実施してきた。データ取得は現場の理学療法士の協力のもと、GM上での訓練中の歩行動画を撮影するとともに、歩行機能に関する臨床的計測（例：歩行速度、歩行補助の有無、歩行能力評価指標など）を併せて記録し、症例ごとの経時的な改善データとして収集した。今後は、既存の過去データを教師データとして整備し、動画由来の運動・力学特徴量と歩行能力改善の関係を学習することで、予後推定モデルの構築と評価を行う。 |
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| 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... | GM歩行練習の前後での10m歩行時のデータや動画データ、筋力計測データなど。 |
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| 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... | サンプル数は現時点で約10〜30例程度であり、今後の追加取得も予定している。説明変数としては、歩行練習前後の10m歩行やGM上での歩行リハビリ実施時に取得した動画データおよび歩行計測データ（歩行周期、関節運動、荷重特性、左右対称性などの運動・力学的特徴量）を用いる。目的変数としては、リハビリ介入前後または経時的に測定された歩行能力指標（歩行速度、歩行自立度、歩行機能評価スコア等）を設定し、歩行機能改善量や最終到達レベルの予測を行う予定である。 |
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| 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. | 特になし。 |
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| 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... | 本データは実際のリハビリテーション環境において歩行練習の合間に取得されたものであるため、撮影条件や患者状態の変動に起因する一定のノイズやばらつきが含まれる可能性がある。例えば、歩行速度の変動、疲労状態、補助具使用状況、撮影角度の差異などが測定値に影響を与える要因となり得る。一方で、歩行機能評価指標については臨床経験を有する理学療法士により計測されており、臨床評価としての信頼性は確保されている。動画データからの特徴量抽出においては、AI解析による自動推定を基本とし、必要に応じて専門家による確認・補正を行うことを想定している。 |
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| 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... | 本データは近隣医療機関において協力可能であったボランティア患者を対象として取得しているため、対象患者の年齢層、障害程度、発症時期などに一定の偏りが含まれる可能性がある。また、サンプル数は10〜30例程度と比較的小規模であるため、個体差の影響を受けやすい点も想定される。さらに、リハビリ実施環境において取得されたデータであることから、患者の体調変動や訓練条件の違いに伴う測定値の揺らぎが含まれる可能性がある。今後は症例数の追加やデータ標準化手法の導入により、これらの偏りやばらつきの影響を低減することを計画している。 |
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| 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; |
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