AI-based Cognitive Training and Monitoring System for Comprehensive Preventive Care by Local Older Adults and Their Families

基于人工智能的认知训练和监测系统，为当地老年人及其家人提供综合预防护理

• 批准号: 21K11329
• 负责人: 北越 大輔
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Tokyo National College of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K11329/
• 关键词: 包括的介護予防; 認知訓練; 見守り; 対話エージェント; 深層強化学習; ヒューマンエージェントインタラクション; 介護予防; 機械学習; 地域包括ケア; 強化学習

本研究では高齢者を対象に，ICT機器とセンサを用い，習慣的な認知訓練，エージェントとの対話を通した見守り，高齢者同士の見守り合いの実現に加え，認知訓練や対話，見守りに関するログデータとAI技術を活用した疾病予測や健康増進アドバイスの提供を通じ，高齢者同士，および高齢者とその家族が支え合う包括的な介護予防を実現する枠組の構築を目指す．今年度は，並列して開発を進めている(1) 転倒予防システムの継続利用意欲と転倒予防効果向上を目指し，リズムの要素を導入した新たなゲームを提案したことに加え，(2) 認知訓練システムにおいては，利用者（高齢者）の生体情報にもとづく心身状態のより詳細な推定を通じたゲーム難易度調整機能の改良を図った．また，(3) 知的対話エージェントについては，利用者の嗜好をより詳細に把握すべく発話内容に関する確率モデルを導入した．コロナ禍の下，2年連続で高齢者を対象とした実験を実施することは叶わなかったものの，各システムにおいて試作版を開発し，申請者所属機関の学生を対象とした予備実験の実施を通して，(1) 運動の実感や楽しさについては一定の評価が得られたものの，継続利用意欲については改善の余地があること，(2) ストレス（疲労度）を推定可能な特徴量の導入により，継続的なゲーム実施に貢献可能な環境が構築できたこと，(3) 確率モデルを用いた発話内容調整機構の適用を通して利用者の嗜好によりマッチした発話の実現が期待できる結果を確認した．その一方，各システムの開発にあたり高齢者からの意見を得ることができなかったこと，および当初計画以上にシステムの開発・改善に時間を要したこと等から，一部実験では実施期間が確保できず実験データの十分な収集が叶わなかったことに加え，データの評価や結果に関する考察の面で，当初期待した内容・成果との乖離が生じた点が今年度の課題である．

This study で は high 齢 を like に seaborne, ICT machine と セ ン サ を い, habit な cognitive training, エ ー ジ ェ ン ト と の words を pass seaborne し た see り, high 齢 い association with James の see keep り の be now に え, cognitive training や polices, See keep り に masato す る ロ グ デ ー タ と AI technology を use し た disease be や health rights into ア ド バ イ ス の provide を じ, high 齢 with men, お よ び high 齢 と そ の family が え close う including な medium armor to prevent を be presently す る 枠 group の build を refers す. Our は, tied for し て open 発 を into め て い る (1) planning down to prevent シ ス テ ム の 継 続 intention to use と planning down to prevent unseen fruit upward を refers し, リ ズ ム の elements を import し た new た な ゲ ー ム を proposal し た こ と に え, (2) the cognitive training シ ス テ ム に お い て は, Ik (high 齢) の raw body intelligence に も と づ く psychosomatic state の よ り detailed な presumption を tong じ た ゲ ー ム difficulty level adjustment function improved の を 図 っ た. ま た, (3) to know the words エ seaborne ー ジ ェ ン ト に つ い て は, ik の hobby を よ り detailed に grasp す べ く 発 words content に masato す る probabilistic モ デ ル を import し た. コ ロ ナ disaster の, 2 years even 続 で high 齢 を like と seaborne し た be 験 を be applied す る こ と は leaf わ な か っ た も の の, each シ ス テ ム に お い て try a version を 発 open し, the applicant belongs to machine masato を の students like と seaborne し た reserve be 験 の be を shi tong し て, (1) movement の be feeling や joy し さ に つ い て は certain の review 価 が must ら れ た も の の, 継 続 intention to use に つ い て は room to improve の が あ る こ と, (2) ス ト レ ス (exhausted) 労 degrees を presumption may then な 徴 quantity の import に よ り, 継 続 of な ゲ ー ム に contribution may be applied な environment が construct で き た こ と, (3) of probabilistic モ デ ル を with い た 発 words content adjustment の applicable を tong し て ik の hobby に よ り マ ッ チ し た の 発 words be が now expect で き を る results し た. そ の side, each シ ス テ ム の open 発 に あ た り high 齢 か ら の opinion を る こ と が で き な か っ た こ と, お よ び original plan above に シ ス テ ム の time を 発 · improve に to し た こ と etc か ら, a be 験 で は be applied during が ensure で き ず be 験 デ ー タ の is な 収 set が leaf わ な か っ た こ と に え, デ ー タ の review 価 や results に masato す る の surface で, initially expect し た contents, achievements と の stays が raw じ た point が our の subject で あ る.

项目成果

タブレット端末を用いた認知訓練システムに関する研究 ―生体情報の活用による難易度調整法の改良と性能評価―

利用平板终端的认知训练系统研究-利用生物信息的难度调整方法的改进及性能评价-

• 发表时间: 2023
• 作者: 橘高 千陽;森山 利幸;伊藤 英明;佐伯 覚;鈴木寧乃，北越大輔，鈴木健太郎，鈴木雅人
• 通讯作者: 鈴木寧乃，北越大輔，鈴木健太郎，鈴木雅人

ロボットとの対戦型ゲームにもとづく転倒予防システムに関する研究 ―四肢の運動を可能とするじゃんけんを用いた新ゲームの提案と評価 ―

基于机器人竞技游戏的跌倒预防系统研究 - 允许肢体移动的石头剪子布新游戏的提案和评估 -

• 发表时间: 2022
• 作者: 牛島龍一;城宝秀司;上野博志;中村牧子;絹川弘一郎;片野結，北越大輔，鈴木健太郎，鈴木雅人
• 通讯作者: 片野結，北越大輔，鈴木健太郎，鈴木雅人

ロボットとの対戦型ゲームにもとづく転倒予防システムに関する研究 ―昔遊びを基盤とした四肢の運動を可能とする新ゲーム導入について―

基于机器人竞技游戏的跌倒预防系统的研究 - 关于在旧游戏的基础上引入可锻炼肢体的新游戏 -

• 发表时间: 2021
• 作者: 森田慎也;城宝秀司;新出敏治;後藤範子;堀正和;中垣内昌樹;牛島龍一;中村牧子;今西理恵子;服部憲明;忽那俊樹;趙吉春，鈴木誠，斎藤和夫，磯直樹，岡部拓大，山本淳一;片野結，北越大輔，鈴木健太郎，鈴木雅人
• 通讯作者: 片野結，北越大輔，鈴木健太郎，鈴木雅人

対話ロボットとの対戦型ゲームにもとづく転倒予防システム ―リズム運動を可能とする新ゲームの導入と評価―

基于对话机器人竞技游戏的跌倒预防系统 - 可进行节奏运动的新游戏的介绍和评估 -

• 发表时间: 2023
• 作者: Masaki Nakagaito;Teruhiko Imamura;Shuji Joho;Ryuichi Ushijima;Makiko Nakamura;Koichiro Kinugawa;望月久,内田学;藤田結々，鈴木誠，斎藤和夫，趙吉春，磯直樹，岡部拓大，鈴木貴子，山本淳一;加藤健治，相本啓太;小栁匠己，北越大輔，鈴木健太郎，鈴木雅人
• 通讯作者: 小栁匠己，北越大輔，鈴木健太郎，鈴木雅人

知的対話エージェントにおける発話内容調整機構の改良と特性評価 ～ 包括的介護予防システムの実現に向けて ～

智能对话代理言语内容调整机制的改进及特性评估 - 迈向综合护理预防体系的实现 -

• 发表时间: 2022
• 作者: 四本かやの;廣瀬翔，北越大輔，鈴木健太郎，鈴木雅人
• 通讯作者: 廣瀬翔，北越大輔，鈴木健太郎，鈴木雅人