(57)【要約】ユーザの主観的な評価を介入させることなく客観的に自信度を評価し、かつ、その評価に基づいて出力する内容を決定する。  情報処理システムは、ユーザの入力を受け取る入力部と、ユーザ脳波の事象関連電位に関する信号を計測する信号検出部と、入力を受け取った後の所定期間中における事象関連電位の陰性シフト量に基づいて、入力に対するユーザの自信度を判定する判定部と、自信度に基づいて、ユーザに提示する内容を決定する制御部と、決定された内容をユーザに提示する出力部とを備えている。
2007066451.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザの入力を受け取る入力部と、
ユーザ脳波の事象関連電位に関する信号を計測する信号検出部と、
前記入力を受け取った後の所定期間中における前記事象関連電位の陰性シフト量に基づいて、前記入力に対する前記ユーザの自信度を判定する判定部と、
前記自信度に基づいて、提示する内容を決定する制御部と、
決定された前記内容を提示する出力部と
を備えた、情報処理システム。
【請求項２】
前記出力部は前記ユーザに問題を提示し、
前記入力部は、前記出力部から出力された問題に対する前記ユーザの回答を前記入力として受け取り、
前記制御部は、前記自信度に基づいて、前記問題またはその正解に関連する情報の提示を決定し、
前記出力部は、前記情報を前記所定期間の経過後に提示する、請求項１に記載の情報処理システム。
【請求項３】
前記判定部は、前記入力を受け取った時点から起算して約２０００ミリ秒までに含まれる期間を前記所定期間として、前記ユーザの自信度を判定する、請求項１に記載の情報処理システム。
【請求項４】
前記問題およびその正解に関連する情報を蓄積したデータベースをさらに備え、
前記制御部は、前記データベースを参照して前記ユーザの回答の正誤を判定し、前記ユーザの自信度および前記正誤の判定結果に基づいて、前記問題またはその正解に関連する情報を選択する、請求項２に記載の情報処理システム。
【請求項５】
前記データベースは、前記正解に関連する複数のヒントの情報を蓄積しており、
前記制御部は、前記ユーザの自信度および前記正誤の判定結果に基づいて、前記ヒントを切り替えて選択する、請求項４に記載の情報処理システム。
【請求項６】
前記制御部は、前記ユーザの自信度および前記正誤の判定結果に基づいて、ユーザの理解度を示す情報を出力する、請求項４に記載の情報処理システム。
【請求項７】
前記事象関連電位の陰性シフト量は、陰性シフトの波形の傾きと対応関係を有しており、
前記判定部は、自信ありに対応する陰性シフトの傾きの値から、自信なしに対応する陰性シフトの傾きの値までの間に含まれる閾値を保持しており、
取得された前記事象関連電位の波形の傾きと前記閾値とを比較して、前記波形の傾きが前記閾値よりも小さい場合を自信ありと判定し、前記閾値よりも大きい場合を自信なしと判定して、判定結果を示す情報を前記制御部に出力する、請求項１に記載の情報処理システム。
【請求項８】
前記事象関連電位の陰性シフト量は、陰性シフトの波形の傾きと対応関係を有しており、
前記判定部は、実験によって予め取得された、自信ありに対応する陰性シフトの傾きを示す第１数値群と、自信なしに対応する陰性シフトの傾きを示す第２数値群とを保持したテーブルを有しており、
取得された前記事象関連電位の波形の傾きの値と前記第１数値群とのマハラノビス距離、および、取得された前記事象関連電位の波形の傾きの値と前記第２数値群とのマハラノビス距離に基づいて、判定結果を示す情報を前記制御部に出力する、請求項１に記載の情報処理システム。
【請求項９】
入力の内容および前記情報処理システムの機能に関する説明を対応付けて蓄積したデータベースとをさらに備え、
前記制御部は、前記自信度に応じて前記データベースを参照して、前記ユーザの入力に対応付けられた説明を選択し、
前記出力部は、選択された前記説明を前記所定期間の経過後に提示する、請求項１に記載の情報処理システム。
【請求項１０】
前記判定部は、前記入力を受け取った時点から起算して約２０００ミリ秒までに含まれる期間を前記所定期間として、前記入力に対する前記ユーザの自信の有無を判定する、請求項９に記載の情報処理システム。
【請求項１１】
前記判定部によって前記ユーザには自信がないと判定されたとき、前記制御部は前記データベースを参照する、請求項１０に記載の情報処理システム。
【請求項１２】
前記データベースにおいて、１つの入力の内容に対して複数の説明の候補が対応付けて蓄積されており、
前記制御部は、前記複数の説明の候補の少なくとも一つを選択する、請求項９に記載の情報処理システム。
【請求項１３】
前記データベースにおいて前記複数の説明の候補には順位が設定されており、
前記制御部は、前記順位に応じて前記複数の説明の候補を選択する、請求項１２に記載の情報処理システム。
【請求項１４】
前記出力部が前記説明を提示した後、前記入力部は、前記ユーザから入力をさらに受け取り、
前記制御部は、さらに受け取った前記入力に基づいて機能の実行を指示する、請求項９に記載の情報処理システム。
【請求項１５】
ユーザの入力を受け取る入力装置、前記ユーザに情報を提示する出力装置、および、ユーザ脳波の事象関連電位に関する信号を計測する信号検出装置と接続される情報処理装置であって、
前記入力を受け取った後の所定期間中における前記事象関連電位の陰性シフト量に基づいて、前記入力に対する前記ユーザの自信度を判定する判定部と、
前記自信度に基づいて前記ユーザに提示する内容を決定し、決定された内容を前記所定期間の経過後に前記出力部に送信する制御部と
を備え、前記出力部は前記内容を提示する、情報処理装置。
【請求項１６】
ユーザの入力を受け取るステップと、
ユーザ脳波の事象関連電位に関する信号を計測するステップと、
前記入力を受け取った後の所定期間中における前記事象関連電位の陰性シフト量に基づいて、前記入力に対する前記ユーザの自信度を判定するステップと、
前記自信度に基づいて、前記ユーザに提示する内容を決定するステップと、
決定された前記内容を提示するステップと
を包含する情報処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、ユーザに情報やサービスを提供する技術に関する。より具体的には、本発明はユーザの脳波などの生体信号を利用して、適切な情報やサービスを選択して提供する機器、方法、およびそのような機器において実行されるコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】  近年、問題を提示し、ユーザの回答入力を受けて正誤評価を提示する学習システムの開発が進んでいる。学習システムにおいては、学習効率を向上させるために学習時のユーザの理解度を精度よく推定することが必要とされる。ユーザの理解度を精度よく推定できれば、その理解度に応じて問題を提示し、回答に対してどのような内容を出力すればよいかのフィードバック内容を適切に調整できるためである。【０００３】  このような学習システムにおいて、ユーザがどれくらい自信を持って回答したかという自信度は、ユーザの理解度を推定する上で重要な情報のひとつである。従来から、自信度を測定するための種々の手法が研究されている。【０００４】  たとえば特許文献１は、問題レベル等の条件を入力すると演習問題を自動的に選択する学習システムを開示している。この学習システムは、学習時にアンケート形式で各問題に対するユーザの主観評価を収集し、ユーザの自信度を測定する。そして、その自信度と解答の正誤結果とに基づいて学習システムがユーザの理解度を推定し、ユーザの理解度に応じて演習問題を選択し出題する。【０００５】  また特許文献２は、生体情報に基づいたユーザ状態の推定技術を開示している。特許文献２では、機器動作に対するユーザの予期と実際の機器動作との間に差異が生じたときのユーザ状態を期待はずれと定義する。そして、機器は、事象関連電位に現れる期待はずれ信号成分（陽性成分）を指標にユーザの期待はずれ状態を検出している。自信のある操作に対して機器が思ったとおりに動作しなかった場合に期待はずれ信号成分が出現するので、その信号を用いると操作に対する自信度を測定することができる。この機器は事象関連電位の特長を生かして回答入力後即座（６００ｍｓ程度）にユーザの期待はずれ状態を検出し、インタラクティブなサービスの変更を実現している。
【特許文献１】国際公開ＷＯ２００３／０５０７８２号パンフレット
【特許文献２】国際公開ＷＯ２００５／００１６７７号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】  特許文献１に記載の学習システムでは、ユーザはアンケートへ回答することが不可欠であるが、これは課題への集中を妨げユーザにとって煩わしく負担になっていた。また、ユーザ自信の主観評価は様々な要因によって結果が影響され、さらには作為の余地があるため、ユーザの自信度が正しく表れない可能性があった。【０００７】  また、特許文献２に記載の機器では、機器の出力時点から起算して約６００ｍｓ後に出現する期待はずれ信号成分を利用するため、一旦出力した内容を変更することしかできなかった。すなわち、この機器は、期待はずれ信号成分が現れる前の時点において出力する内容を調整することはできなかった。【０００８】  本発明の目的は、ユーザの主観的な評価を介入させることなく客観的に自信度を評価し、かつ、その評価に基づいて出力する内容を決定することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】  本発明による情報処理システムは、ユーザの入力を受け取る入力部と、ユーザ脳波の事象関連電位に関する信号を計測する信号検出部と、前記入力を受け取った後の所定期間中における前記事象関連電位の陰性シフト量に基づいて、前記入力に対する前記ユーザの自信度を判定する判定部と、前記自信度に基づいて、提示する内容を決定する制御部と、決定された前記内容を提示する出力部とを備えている。【００１０】  前記出力部は前記ユーザに問題を提示し、前記入力部は、前記出力部から出力された問題に対する前記ユーザの回答を前記入力として受け取り、前記制御部は、前記自信度に基づいて、前記問題またはその正解に関連する情報の提示を決定し、前記出力部は、前記情報を前記所定期間の経過後に提示してもよい。【００１１】  前記判定部は、前記入力を受け取った時点から起算して約２０００ミリ秒までに含まれる期間を前記所定期間として、前記ユーザの自信度を判定してもよい。【００１２】  前記情報処理システムは、前記問題およびその正解に関連する情報を蓄積したデータベースをさらに備え、前記制御部は、前記データベースを参照して前記ユーザの回答の正誤を判定し、前記ユーザの自信度および前記正誤の判定結果に基づいて、前記問題またはその正解に関連する情報を選択してもよい。【００１３】  前記データベースは、前記正解に関連する複数のヒントの情報を蓄積しており、前記制御部は、前記ユーザの自信度および前記正誤の判定結果に基づいて、前記ヒントを切り替えて選択してもよい。【００１４】  前記制御部は、前記ユーザの自信度および前記正誤の判定結果に基づいて、ユーザの理解度を示す情報を出力してもよい。【００１５】  前記事象関連電位の陰性シフト量は、陰性シフトの波形の傾きと対応関係を有しており、前記判定部は、自信ありに対応する陰性シフトの傾きの値から、自信なしに対応する陰性シフトの傾きの値までの間に含まれる閾値を保持しており、取得された前記事象関連電位の波形の傾きと前記閾値とを比較して、前記波形の傾きが前記閾値よりも小さい場合を自信ありと判定し、前記閾値よりも大きい場合を自信なしと判定して、判定結果を示す情報を前記制御部に出力してもよい。【００１６】  前記事象関連電位の陰性シフト量は、陰性シフトの波形の傾きと対応関係を有しており、前記判定部は、実験によって予め取得された、自信ありに対応する陰性シフトの傾きを示す第１数値群と、自信なしに対応する陰性シフトの傾きを示す第２数値群とを保持したテーブルを有しており、取得された前記事象関連電位の波形の傾きの値と前記第１数値群とのマハラノビス距離、および、取得された前記事象関連電位の波形の傾きの値と前記第２数値群とのマハラノビス距離に基づいて、判定結果を示す情報を前記制御部に出力してもよい。【００１７】  前記情報処理システムは、入力の内容および前記情報処理システムの機能に関する説明を対応付けて蓄積したデータベースとをさらに備え、前記制御部は、前記自信度に応じて前記データベースを参照して、前記ユーザの入力に対応付けられた説明を選択し、前記出力部は、選択された前記説明を前記所定期間の経過後に提示してもよい。【００１８】  前記判定部は、前記入力を���け取った時点から起算して約２０００ミリ秒までに含まれる期間を前記所定期間として、前記入力に対する前記ユーザの自信の有無を判定してもよい。【００１９】  前記判定部によって前記ユーザには自信がないと判定されたとき、前記制御部は前記データベースを参照してもよい。【００２０】  前記データベースにおいて、１つの入力の内容に対して複数の説明の候補が対応付けて蓄積されており、前記制御部は、前記複数の説明の候補の少なくとも一つを選択してもよい。【００２１】  前記データベースにおいて前記複数の説明の候補には順位が設定されており、前記制御部は、前記順位に応じて前記複数の説明の候補を選択してもよい。【００２２】  前記出力部が前記説明を提示した後、前記入力部は、前記ユーザから入力をさらに受け取り、前記制御部は、さらに受け取った前記入力に基づいて機能の実行を指示してもよい。【００２３】  本発明による情報処理装置は、ユーザの入力を受け取る入力装置、前記ユーザに情報を提示する出力装置、および、ユーザ脳波の事象関連電位に関する信号を計測する信号検出装置と接続される。前記情報処理装置は、前記入力を受け取った後の所定期間中における前記事象関連電位の陰性シフト量に基づいて、前記入力に対する前記ユーザの自信度を判定する判定部と、前記自信度に基づいて前記ユーザに提示する内容を決定し、決定された内容を前記所定期間の経過後に前記出力部に送信する制御部とを備えおり、前記出力部は前記内容を提示する。【００２４】  本発明による情報処理方法は、ユーザの入力を受け取るステップと、ユーザ脳波の事象関連電位に関する信号を計測するステップと、前記入力を受け取った後の所定期間中における前記事象関連電位の陰性シフト量に基づいて、前記入力に対する前記ユーザの自信度を判定するステップと、前記自信度に基づいて、前記ユーザに提示する内容を決定するステップと、決定された前記内容を提示するステップとを包含する。【００２５】  本発明によるコンピュータプログラムは、コンピュータにおいて実行可能であり、記録媒体に記録することが可能である。前記コンピュータプログラムは、前記コンピュータに、ユーザの入力を受け取るステップと、ユーザ脳波の事象関連電位に関する信号を計測するステップと、前記入力を受け取った後の所定期間中における前記事象関連電位の陰性シフト量に基づいて、前記入力に対する前記ユーザの自信度を判定するステップと、前記自信度に基づいて、前記ユーザに提示する内容を決定するステップと、決定された前記内容を提示するステップとを実行させる。
【発明の効果】
【００２６】  本発明によれば、回答を受け取った後の所定期間中における事象関連電位の陰性シフト量に基づいて、回答に対するユーザの自信度を判定する。そして、判定した自信度に応じて出力の内容を適宜選択する。回答のみに依存して出力が決定されることはなく、ユーザの心理状態を考慮して出力が決定されるので、個々のユーザに対して最も適切な出力を提供できる。【００２７】  たとえば、問題を提示し、ユーザの回答入力を受けて正誤評価を提示する学習システムにおいて、回答に対するユーザの自信度を自動的に推定し、推定した自信度に応じてフィードバックの内容をあらかじめ変更できる。このような学習システムでは、ユーザの自信度と回答の正誤に基づいて自信のない回答が正解の場合に、正誤評価として「○」を表示する代わりに、正解に関する情報、たとえば問題に対する詳細な説明を提示できる。よって、学習効率が飛躍的に向上する。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本実施形態によるサービス提供システム５の構成例を示す図である。
【図２】本実施形態におけるサービス提供システム５の機能ブロックの構成を示す図である。
【図３】予備調査によって得られた、自信あり／自信なしに関する陰性シフトの傾きの値を格納したテーブルを示す図である。
【図４】問題ＤＢ５３に蓄積された問題に関するデータの具体例を示す図である。
【図５】ヒントＤＢ３００に蓄積されたヒントの具体例を示す図である。
【図６】回答の正誤および自信度に応じて選択される処理の内容を示す図である。
【図７】サービス提供システム５の処理の手順を示すフローチャートである。
【図８】再回答を入力する処理を組み込んだサービス提供システム５の処理の手順を示すフローチャートである。
【図９】実施形態２によるサービス提供システム１５の機能ブロックの構成を示す図である。
【図１０】判定テーブルの例を示す図である。
【図１１】結果蓄積ＤＢ４００に記憶された結果テーブルの例を示す図である。
【図１２】実施形態２によるサービス提供システム１５の処理の手順を示すフローチャートである。
【図１３】理解度を重み付け係数として規定した判定テーブルの例を示す図である。
【図１４】実施形態３によるサービス提供システム２５の機能ブロックの構成を示す図である。
【図１５】（ａ）および（ｂ）は、自信検出型サービス提供装置２６がＤＶＤレコーダであるときのヘルプＤＢ６５０の例を示す。
【図１６】実施形態によるサービス提供システム２５の処理の手順を示すフローチャートである。
【図１７】（ａ）は実験手順の概要を示す図であり、（ｂ）は１試行分の手順を示すフローチャートである。
【図１８】被験者の脳波を測定するための電極の貼り付け位置を示す図である。
【図１９】１０人の被験者の実験データを回答の入力を起点として総加算平均した事象関連電位の波形を示すグラフである。
【図２０】陰性シフトの傾きを閾値処理して自信度を識別する手順を示すフローチャートである。
【図２１】マハラノビス距離に基づいて自信度を識別する手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００２９】  １、２、２６  自信検出型サービス提供装置
３  ＲＡＭ
４  コンピュータプログラム
５、１５、２５  サービス提供システム
１０  ユーザ
１２  中央処理部（ＣＰＵ）
５０、５００、６００  機器動作制御部
５１  入力部（マウス）
５２  出力部（ディスプレイ）
５３  問題ＤＢ
１００  生体信号検出部
２００  ユーザ状態判定部
３００  ヒントＤＢ
４００  結果蓄積ＤＢ
６５０  ヘルプＤＢ
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】  以下、添付の図面を参照しながら、本発明による情報処理システムおよび情報処理装置の実施形態を説明する。【００３１】  本願発明者らは、回答に対するユーザの自信度が、回答入力から正誤評価が表示されるまでの時間帯の、事象関連電位のＳＰＮ成分（陰性電位）に現れることを発見した。具体的には、本願発明者らは、ユーザの自信度が、回答を受け取った後の所定期間中に事象関連電位の陰性シフト量に基づいて判定可能であることを見出した。【００３２】  この「事象関連電位」（ｅｖｅｎｔ−ｒｅｌａｔｅｄ  ｐｏｔｅｎｔｉａｌ：ＥＲＰ）とは、脳波の一部であり、外的あるいは内的な事象に時間的に関連して生じる脳の一過性の電位変動をいう。そしてそのＳＰＮ成分とは、事象関連電位を構成する種々の波形成分のうち、ＳＰＮ（Ｓｔｉｍｕｌｕｓ−Ｐｒｅｃｅｄｉｎｇ  Ｎｅｇａｔｉｖｉｔｙ）と呼ばれる内因性成分である。この内因性成分は、フィードバック刺激などの情報を持った刺激の前に出現する陰性緩電位である。より詳しく言えば、内因性成分は、外界の感覚刺激に依存する受動的、外因的な誘発電位とは異なり、外界の刺激（事象）に対する被験者の認知的態度（課題に対する動機付けの程度）を反映して変動する内因性の電位であると言われている。【００３３】  以下では、図１７から図２１を参照しながら、まず本願発明者らが行った事象関連電位計測実験を説明し、出題された問題に対するユーザの自信度が、回答入力から正誤評価が表示されるまでの期間中の事象関連電位の波形成分に現れることを示す。その後、図１から図２１を参照しながら本発明の実施形態を説明する。【００３４】 １．事象関連電位の計測実験
図１７（ａ）は実験手順の概要を示す図である。この実験は、被験者に問題を提示し（手順Ａ）、その問題を見て被験者が考えて必要な行為を思い浮かべて機器を操作し（手順Ｂ）、その操作結果の正誤を被験者にフィードバックする（手順Ｃ）、という手順からなっている。【００３５】  被験者には次のような指示を実験前に伝えた。「問題と４つの選択肢が同時にディスプレイに表示されます。回答に時間制限はありませんのでじっくりお考え下さい。次に自信度を別紙に記入してもらいます。考えた結果、絶対に違うと思った選択肢にチェックをして、その問題に対する自信度を、絶対正解、多分正解、多分不正解、絶対不正解から選んでください。問題の選択肢Ａ〜ＤがキーボードのＡ〜Ｄに対応しています。自信度の記入が終わったら、回答する予定のキーの上に指を置いて、視線をディスプレイの固視点に移動させ、一呼吸置いてから、固視点を見たまま目を動かさずにキーを押してください。キーを押してから２秒後に回答があっていたかどうかの結果が○、×で表示されます。結果の○、×は２秒間表示されます。その間、視線は固視点から動かさないようにしてください。○、×の表示が消えてから２秒後に次の問題が表示されます。以下、同様に６０問まで繰り返されます。」【００３６】  次に、具体的な実験手順を説明する。図１７（ｂ）は１試行分の手順を示すフローチャートである。画面に問題と４つの選択肢を提示し（Ｓ１１０１）、被験者はその提示を見てどの選択肢が正しい選択肢であるかを考え、別紙に自信度を記入し（Ｓ１１０２）、対応するキーボードを決定して、キーを押す（Ｓ１１０３）。被験者の回答が入力されたタイミングを起点として、被験者の脳波における事象関連電位を測定する（Ｓ１１０４）。被験者の回答入力を受けて２０００ミリ秒（ｍｓ）後に（Ｓ１１０５）、被験者の回答が正しかったかどうかに基づいて「○」「×」を表示する（Ｓ１１０６）。被験者の回答が入力されてから正誤結果をフィードバックするまでの事象関連電位を処理して、被験者の自信度を判定する（Ｓ１１０７）。【００３７】  図１８は、被験者の脳波を測定するための電極の貼り付け位置を示す。この貼り付け位置は国際１０−２０法に従っており、位置関係を明確にするための参考として、図１８には被験者の鼻１２０と左耳１２１および右耳１２２とが示されている。図１８においては、左耳１２１および右耳１２２から等距離にあり、鼻１２０を通る正中線上の電極には“ｚ”が付される。【００３８】  事象関連電位を測定するための電極は、１）Ｆｚ：正中前頭、２）Ｃｚ：正中中心、３）Ｐｚ：正中頭頂、４）ＥＯＧ：右目上  ５）６）Ａ１，Ａ２：両耳朶、７）ボディーアース（Ｚ）：鼻根部に貼り付けた。サンプリング周波数は２００Ｈｚ、帯域通過フィルタは０．１６−２０Ｈｚとした。【００３９】  実験データの解析においては、０．０５〜１０Ｈｚのバンドパスフィルタを用い、ベースライン補正としては回答入力前２００ｍｓから０ｍｓの波形を用いている。また、本実験では、瞬きによるノイズの混入を防ぐため同時に眼電（ＥＯＧ）を計測しており、ＥＯＧ成分の振幅が１００μＶ以上の試行は眼電による雑音が混入するため加算平均からは除外した。【０��４０】  図１９は、１０人の被験者の実験データを回答の入力を起点として総加算平均した事象関連電位の波形を示すグラフである。グラフの横軸は回答入力からの時間で単位はｍｓを示す。回答入力時が０ｍｓ、正誤評価提示時刻が２０００ｍｓである。グラフの縦軸は電位で単位はμＶである。なお、グラフの縦軸は、上方向をマイナス、下方向をプラスとして表示している。【００４１】  図１９のグラフに示す２つの波形は、別紙記入の自信度に基づき、絶対正解を「自信あり」、絶対不正解を「自信なし」として別々に総加算平均したものである。太線は「自信あり」の波形、すなわちユーザが自信を持って回答したときの波形を示す。細線は「自信なし」の波形、すなわちユーザが自信を持って回答できなかったときの波形を示す。加算回数はそれぞれ２４６回、１３５回である。【００４２】  いずれの波形も回答入力時刻（０ｍｓ）から正誤結果のフィードバック提示時刻（２０００ｍｓ）までの時間帯において、緩やかに陰性にシフトしている。すなわちこの波形がＳＰＮ成分を示す波形である。【００４３】  また、図１９に示す「自信あり」の波形は「自信なし」の波形と比較して、回答入力から正誤評価提示にかけてＳＰＮ成分の陰性へのシフト量が大きいことが分かる。そこで、ＳＰＮ成分の陰性へのシフト量を計測することによって、ユーザの自信度を検出することができる、と判断することが可能である。【００４４】  なお、ＳＰＮ成分は、被験者のボタン押しが指定された秒数かどうかをフィードバックする時間評価課題や、報酬がもらえるかどうか賭けをするギャンブル課題遂行時に、行為から成績がフィードバックされるまでの時間帯に緩やかな陰性シフトとして出現し、金銭報酬がある条件を満たしたときに陰性シフトの振幅が増大することが知られていた（たとえば、論文：「情報か情動か？−刺激先行陰性電位（ＳＰＮ）に対する情報量と報酬の影響−」（生理心理と精神理学Ｖｏｌ．１９、Ｎｏ．３．２００１）を参照されたい）。【００４５】  しかし、時間評価課題やギャンブル課題の実験条件では、行為に対する自信度が不明瞭であることが一般的である。よって、これまでは、自信度に応じてＳＰＮ成分がどう変化するかは全く知られておらず、その関係性を見出そうとする着想もなかった。【００４６】  この実験で明らかになったように、問題に対する被験者の自信度によって、脳波計で計測される事象関連電位のＳＰＮ成分には、明確な差がある。したがって、この事象関連電位は、ユーザ状態の判定において「自信度」として用いることができる。本願発明者らは、極めて新規な着想に基づき、自信度に応じてＳＰＮ成分が変化するという発見をしたといえる。【００４７】 ２．事象関連電位の波形の識別
ここで、ユーザの回答に対する自信度を事象関連電位の波形に基づいて判別する方法を説明する。事象関連電位の振幅は背景脳波に比べて１０分の１と小さいため、単純に電位波形を閾値処理する等の手法での識別は困難とされている。一方、図１９に示すように、自信度を示す事象関連電位の波形は、正誤結果が提示されるまでの比較的長い時間にわたって継続的かつ緩やかに陰性へシフトすることが観察されている。よって、１または複数の特定時刻における陰性シフト量を指標とすれば、自信度を判定することができると考えられる。【００４８】  ただし、波形から容易に推測されるように、ユーザの回答入力後から正誤結果が提示されるまでの期間は、事象関連電位波形は直線近似することが可能である。そして、陰性シフト量と近似直線の傾きとは比例関係にあるため、以下では陰性への波形の傾き（陰性シフトの傾き）を利用して自信度を判別することとする。【００４９】  図２０のフローチャートは、陰性シフトの傾きを閾値処理して自信度を識別する手順を示す（処理ａ）。以下、処理ａの各ステップを順に説明する。なお、フローチャートとして示されていることから明らかなように、この識別処理はコンピュータプログラムに基づく処理手順を示している。このコンピュータプログラムは、たとえば図２などに記載の装置内に格納され、その装置の中央処理部（ＣＰＵ）によって実行される。このような装置およびその装置を含む情報処理システムの詳細は後述する。【００５０】  まず、回答入力のタイミングを起点として、脳波の電位変化のサンプリングを行う（Ｓ１３０１）。サンプリング周波数としては例えば、２００Ｈｚ、５００Ｈｚ、１０００Ｈｚなどがある。【００５１】  次に、サンプリングした電位変化の波形からノイズを除去する（Ｓ１３０２）。たとえば、信号を０．１６−２０Ｈｚの帯域通過フィルタに通して信号に混入する低周波・高周波成分をカットする。また、ＥＯＧが１００μＶ以上の振幅を持つ波形を識別対象から除去して、瞬きや眼球運動による影響を低減する。【００５２】  次に、ノイズを除去した脳波の電位変化から、回答の自信度の検出に関係する領域の波形を切り出す（Ｓ１３０３）。前述した実験結果から、回答の自信度は回答入力後０ｍｓから評価がフィードバックされるまでの時間帯（前述の実験では２０００ｍｓ）に検出されることが分かっている。そこで、例えば、回答入力後０ｍｓから２０００ｍｓを切り出すとする。もちろん、図１９に示したように自信度は回答入力の直後から波形の差異として現れるため、切り出す範囲はこれに限られるものではなく、フィードバックが提示されるまでの時間帯であれば、例えば、回答入力後２００ｍｓから７００ｍｓ、３００ｍｓから１５００ｍｓなどと設定してもよい。【００５３】  次に、信号の陰性シフトの傾きを算出する（Ｓ１３０４）。傾きの算出には、一般的な最小二乗法を用いるとよい。たとえば下記数式１は、波形を一次近似したときの一次直線の傾きの算出式を示す。【００５４】
【数１】
2007066451.tif 000003
【００５５】  数式１中のａは求める電位の陰性シフトの傾き、ｘ、ｙはそれぞれ切り出した波形のサンプリング時刻のデータ、サンプリングごとの電位値であり、オーバーラインは平均値を示す。【００５６】  そして、信号の陰性シフトの傾きを閾値と比較する（Ｓ１３０５）。前述の実験において、被験者１０人の自信あり／自信なしそれぞれの陰性シフトの傾きの平均値を平均して求めた閾値は−０．００４であった。実用に際して閾値を決定するには、事前に予備調査を行い、ユーザ（生徒）群の自信あり／なしそれぞれの陰性シフトの傾きの平均値を求めてもよい。閾値の決め方はこれに限らず、たとえば自信あり／自信なしのどちらかに重み付けをして設定することも可能である。もちろん、ユーザ個別に閾値を決定してもよい。【００５７】  信号の陰性シフトの傾きが閾値よりも小さい場合は（Ｓ１３０５でＹｅｓ）、ユーザは自信を持って問題に解答した、と判定する（Ｓ１３０６）。一方、傾きが閾値よりも大きい場合は（Ｓ１３０５でＮｏ）、ユーザは自信なく問題に解答した、と判定する（Ｓ１３０７）。なお、回答入力から成績のフィードバックまでの時間帯の事象関連電位は緩やかに陰性シフトする。そのため、傾きの値はマイナスとなり閾値よりも小さい場合は、陰性シフト量が増大することを意味する。【００５８】  処理ａを用いた場合の自信あり／自信なしの識別率は５５％であった。これは、事象関連電位はＳ／Ｎが低く、試行ごとの識別が難しいうえ、自信ありと自信なしの波形は回答入力を起点にどちらも陰性にシフトするため傾向が似ていてさらに判別が困難な状況において、自信度を判別できる可能性を示している。また、全体の識別率は５５％であったが、学習状況において重要な誤判定である、自信なしを自信ありと誤判定した割合は１５％程度であったため、陰性シフトの傾きを閾値処理する処理ａを用いた自信度判定は、学習状況において利用できる。【００５９】  しかしながら、より精度のよい自信度判定を行うために、陰性シフトの傾きを単純に閾値処理するだけではなく、全ての被験者の自信あり／自信なしの一試行ごとの陰性シフトの傾きから自信あり／自信なしそれぞれのグループをあらかじめ作成し、マハラノビス距離を用いて判別率を用いて判別を行うこととする。マハラノビス距離は、データの分散・共分散を考慮に入れたグループの重心からの距離を示している。マハラノビス距離を用いた判別は、単純に閾値処理によって判別するよりも、識別能力が高いことが知られている。下記数式２は、マハラノビス距離の算出式を示す。【００６０】
【数２】
2007066451.tif 000004
【００６１】  数式２中のＤ１２は計測した電位の陰性シフトの傾きと自信なしのグループとのマハラノビス距離の２乗である。ここで、ｘ１（自信なしのときの陰性シフトの傾き）、ｘ２（自信ありのときの陰性シフトの傾き）、ｘ１（１）（自信なしのグループの自信なしのときの陰性シフトの傾きの平均値）、ｘ２（１）（自信なしのグループの自信ありのグループとの陰性シフトの傾きの平均値）、ｓ（自信なしのグループの分散共分散行列）である。同様にして、Ｄ２２（自信ありのグループとのマハラノビス距離の２乗）を求める。【００６２】  図２１のフローチャートは、は、マハラノビス距離に基づいて自信度を識別する手順を示す（処理ｂ）。この処理もまた、図２０のフローチャートと同様にコンピュータプログラムに基づく処理手順として実現される。図２０と同じ処理を行うステップについては同一の符号を付し、その説明は省略する。【００６３】  まず、ステップＳ１３０１からステップＳ１３０４までは、図２０の処理と同じである。【００６４】  続いて、全ての被験者の自信あり／自信なしそれぞれの陰性シフトの傾きから、あらかじめ作成したテンプレートと一試行ごとの陰性シフトの傾きのマハラノビス距離を算出する（Ｓ１４０１）。算出したマハラノビス距離から、信号波形が自信ありと自信ありのどちらのテンプレートに近いかを判別する（Ｓ１４０２）。【００６５】  処理ｂによる、自信あり／自信なしの識別率は６２％であり、処理ａに比べてさらに７％向上した。処理ａにおいても言及したように、この識別率は学習状況において十分に利用できる。よって、この処理ｂによっても、回答入力から成績のフィードバックまでの時間帯の事象関連電位から回答に対する自信のある／なしが識別可能であることが示された。【００６６】  また、陰性シフトの傾きを用いた識別に代えて、または陰性シフトの傾きを用いた識別の利用とともに、他の手法を用いてもかまわない。たとえば特許文献１に記載されているように、被験者個別の自信あり／自信なしそれぞれの信号成分のテンプレートを作成し、作成したテンプレートとのマハラノビス距離を用いて判定を行ってもよい。また、回答入力からフィードバックが提示されるまでの時間帯の信号成分の振幅の最小値に基づき判定を行うことも可能である。【００６７】 ３．本発明による実施形態のシステム構成
以下、本発明による情報処理装置およびシステムの実施形態を説明する。本実施形態によるシステムおよび装置は、ユーザ脳波の事象関連電位のうちＳＰＮ成分を利用して、回答に対するユーザの自信度を自動的に推定する。この推定はユーザが回答を入力した後で、かつ、ユーザに対する結果等の出力の前に行われる。このシステムおよび装置は、推定された自信度に応じた内容をユーザに対して提示する。【００６８】  初めて提示される情報の内容が既に個々のユーザに適合しているため、ユーザは期待はずれの情報を提示される機会が格段に少なくなる。よってユーザは、常に自分に適合したサービスを受けることができる。以下では、このような情報処理システムを「サービス提供システム」と呼ぶこととする。【００６９】  まず図１を参照しながらサービス提供システムの具体例を説明し、図２から図８を参照しながらサービス提供システムの一般的な構成およびその動作を説明する。【００７０】  図１は、本実施形態によるサービス提供システム５の構成例を示す。サービス提供システム５は、自信検出型サービス提供装置１（以下「サービス提供装置１」と記述する）と、マウス５１と、ディスプレイ５２と、生体信号検出部１００とを有している。【００７１】  いま、サービス提供システム５が学習システムとして構築されているときを例に挙げ、て説明する。「学習システム」とは、サービス提供装置１がユーザ１０に問題を提示し、ユーザ１０から回答を受け取ると正誤評価等をユーザにフィードバックするシステムである。【００７２】  サービス提供装置１が、ディスプレイ５２に問題を出力すると、ユーザ１０はマウス５１を操作して、出力された問題に対する回答を入力する。【００７３】  回答を受け取ると、サービス提供装置１は生体信号検出部１００によって計測されたユーザの脳波の事象関連電位を示す信号（脳波信号）を取得する。本実施形態による生体信号検出部１００はヘッドマウント式脳波計を想定しており、検出した脳波信号を無線でサービス提供装置１に送信することができる。この脳波計には、ユーザ１０の頭部に装着されたとき、その頭部の所定の位置に接触する電極が配置されている。【００７４】  電極の配置は、図１７から図２１を参照しながら説明した実験の条件と同様の電極の配置にした場合には、図１８に示すＰｚ（正中頭頂）、Ａ１，Ａ２（両耳朶）およびユーザ１０の鼻根部になる。しかし、電極は最低２個あればよく、たとえばＰｚとＡ１のみでも電位計測は可能である。この電極位置は、信号測定の信頼性および装着の容易さ等から決定される。この結果、生体信号検出部１５はユーザ１０の事象関連電位を測定することができる。【００７５】  サービス提供装置１は、回答を受け取った後の所定期間中、たとえば回答入力時を起算点として２０００ｍｓ以内の期間中における事象関連電位の陰性シフト量に基づいて、回答に対するユーザ１０の自信の有無を判定する。留意すべきは、この「所定期間」とはユーザ１０に対して正誤評価のフィードバックをする前を意味することである。【００７６】  そしてその自信の有無に基づいて、その問題または解答に関連する情報、たとえば回答の正誤、ヒントを選択する。サービス提供装置１は、選択した情報をディスプレイ５２に表示する。表示されるタイミングは、上述の所定期間の経過後である。ユーザは、この時点で初めて回答に対して何らかの情報の提供を受けることになる。【００７７】  上述の処理の結果、ユーザ１０は回答入力後、自信があるときは正誤の結果のみを提示され、自信がなく、誤答のときはその問題に関するヒントを提示され、正答のときであってもその問題の解法などの提示を受けることができる。これにより効率的な学習が実現できる。【００７８】 ４．実施形態１によるシステムの詳細な構成
図２は、本実施形態におけるサービス提供システム５の機能ブロックの構成を示す。図２はまた、サービス提供装置１の詳細な機能ブロックも示している。ユーザ１０のブロックは説明の便宜のために示されている。【００７９】  サービス提供装置１は、有線または無線で入力部５１、出力部５２および生体信号検出部１００と接続され、信号の送信および受信を行う。図２においては、入力部５１、出力部５２および生体信号検出部１００はサービス提供装置１とは別体であるが、これは例である。入力部５１、出力部５２および生体信号検出部１００の一部または全部を、サービス提供装置１内に設けてもよい。【００８０】  入力部５１は、ユーザ１０からサービス提供装置１に対する指示や提示された問題に対する解答を受け取る。入力部５１は図１のマウスに対応するが、この他キーボード、音声入力装置なども含まれる。出力部５２は、サービス提供装置１からの信号を受け取って、その信号に基づく内容、たとえばユーザ１０に対する問題や正誤判定結果、ヒントを表示する装置である。出力部５２は図１のディスプレイに対応するが、その他、スピーカなども含まれる。【００８１】  生体信号検出部１００は、ユーザ１０の生体信号を検出する脳波計であり、生体信号として脳波を計測する。ユーザ１０はあらかじめ脳波計を装着している。測定されたユーザ１０の脳波は、コンピュータで処理できるようにサンプリングされ、ユーザ状態判定部２００に送られる。【００８２】  次に、サービス提供装置１の詳細な構成を説明する。【００８３】  サービス提供装置１は、後述の処理を実行するコンピュータシステムとして実現される。サービス提供装置１は、ＲＡＭ３と、コンピュータプログラム４と、中央処理部（ＣＰＵ）１２と、問題データベース（問題ＤＢ）５３と、ヒントデータベース（ヒントＤＢ）３００とを含んでいる。【００８４】  ＣＰＵ１２は、ＲＡＭ３に格納されたコンピュータプログラム４を実行することにより、そのプログラムの処理手順に従った機能を実現する。本実施形態においては、ＣＰＵ１２は機器動作制御部５０およびユーザ状態判定部２００として動作する。【００８５】  このとき利用されるコンピュータプログラムは、１つであってもよいし、２以上の異なるプログラムであってもよい。コンピュータプログラムは製品としてＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に記録されて市場に流通され、または、インターネット等の電気通信回線を通じて伝送される。なお、機器動作制御部５０およびユーザ状態判定部２００は、半導体回路にコンピュータプログラムを組み込んだＤＳＰ等のハードウェアとして実現することも可能である。【００８６】  機器動作制御部５０は、
（１）問題ＤＢ５３を参照して提示する問題を決定し、出力する機能、
（２）入力部５１よりユーザ１０の回答入力を受けて、問題ＤＢ５３に基づいて回答の正誤を判定する機能、および、
（３）ユーザ状態判定部２００で判定されたユーザの自信度の情報に基づいて、ヒントＤＢ３００を参照してフィードバックの内容を決定し出力する機能
を有している。これらの機能に関する詳細な説明は、問題ＤＢ５３およびヒントＤＢ３００を説明した後に詳述する。【００８７】  一方、ユーザ状態判定部２００は、脳波の事象関連電位からユーザ１０の自信度を判定する機能を有している。【００８８】  自信度の判定方法は種々考えられる。たとえばユーザ状態判定部２００は、陰性シフトの傾きを指標にしてあらかじめ決定した閾値と比較する。そして陰性シフトの傾きが閾値よりも小さい場合は自信あり、閾値より大きい場合は自信なしと判定する。【００８９】  この閾値は、前述の学習状況における事象関連電位計測実験から算出した−０．００４を用いることができる。また、事前に学習時の事象関連電位を計測する予備調査を行い、ユーザ（生徒）群の自信あり／なしの陰性シフトの傾きを平均した値を用いてもよいし、個人ごとに陰性シフトの傾きを求めて算出してもよい。また、陰性シフトの傾きをキャリブレーションするために、一般的に非常に簡単な問題（たとえば算数の一桁十一桁など）と一般的に非常に難しい問題（たとえば、例題なしの暗号解読など）を適度に学習問題に組み入れて、それぞれを自信ありと自信なしの陰性シフトの傾きとして閾値を決定してもよいし、その決定した閾値をシステムに学習させ、閾値を適度に更新してもよい。いずれの閾値も、自信ありの陰性シフトの傾きの値から、自信なしの陰性シフトの傾きの値までの間の数値となる。閾値は、たとえばユーザ状態判定部２００内に保持されている。【００９０】  さらに他の判定方法として、ユーザ状態判定部２００は、マハラノビス距離を計算して自信あり／自信なしを判定することもできる。この判定方法を採用するときには、基準となるテーブルが利用される。たとえば図３は、予備調査によって得られた、自信あり／自信なしに関する陰性シフトの傾きの値を格納したテーブルを示す。このテーブルは、ユーザ状態判定部２００内に保持されている。テーブルでは、各試行について、自信ありに対応する値および自信なしに対応する値が、それぞれ自信あり群／自信なし群として分類されている。【００９１】  ユーザ状態判定部２００は、ユーザ１０の事象関連電位から陰性シフトの傾きの値を求めると、その傾きの値とテーブル中の自信あり群の値とのマハラノビス距離ａ、および、その傾きの値とテーブル中の自信なし群の値とのマハラノビス距離ｂを計算する。マハラノビス距離は数式２に示す計算式によって求めることができる。そして、マハラノビス距離ａおよびｂのうち、ａが小さい場合には自信ありと判定し、ｂが小さい場合には自信なしと判定すればよい。【００９２】  問題ＤＢ５３およびヒントＤＢ３００は、たとえばハードディスクドライブ上に構築されたデータベースである。このハードディスクドライブは、１つであっても複数であってもよい。【００９３】  問題ＤＢ５３は、問題、正解、問題の重要度などの問題に関するデータを蓄積している。図４は、問題ＤＢ５３に蓄積された問題に関するデータの具体例を示す。「問題」の欄においては、問題番号の後に問題が示され、その後、選択肢名のアルファベットおよび選択肢の内容の組が４つ並べられている。【００９４】  ヒントＤＢ３００は問題ＤＢ５３に対応するヒント等に��する種々の情報を蓄積している。図５は、ヒントＤＢ３００に蓄積されたヒントの具体例を示す。自信の有無に関して大きく内容が分けられている。自信ありでかつ不正解のときに採用される各回答選択肢に対応する情報、自信なしでかつ正解のときに採用される、正解にいたるための解説を示す情報、および自信なしでかつ不正解のときに選択されるヒントに関する情報が格納されている。【００９５】  ここで、上述の機器動作制御部５０の動作を詳細に説明する。【００９６】  機器動作制御部５０は、問題ＤＢ５３を参照して次に提示する問題を決定する。また、ユーザ状態判定部２００で判定されたユーザの自信度と、入力部５１よりユーザ１０の回答入力を受けて判定した回答の正誤に基づき、たとえば図６に示したテーブルに基づいてフィードバックの内容を変更する。【００９７】  以下、図６を参照しながら具体的に説明する。図６は、回答の正誤および自信度に応じて選択される処理の内容を示す。いま、図４中の問題２に対するユーザ１０の回答が選択肢Ａであり、不正解であったとする。【００９８】  このとき、判定されたユーザ１０の自信度が「自信あり」を示すときには、不正解かつ自信ありであるから、機器動作制御部５０は図６に基づいて「回答選択肢の情報」を提示する処理を選択する。機器動作制御部５０はヒントＤＢ３００を参照して、ユーザ１０が回答した選択肢Ａに関する情報、たとえば図５「回答選択肢の情報」欄に記載の「Ａ：三代将軍、参勤交代の制度化」を提示する。【００９９】  また、ユーザ１０の自信度が「自信なし」だった場合には、不正解かつ自信なしであるから、機器動作制御部５０は図６に基づいて、「ヒントの表示」を提示する処理を選択する。機器動作制御部５０はヒントＤＢ３００を参照して、ヒントとして、図５の「ヒント」欄記載の「犬公方と呼ばれた」を提示する。【０１００】  一方、図４中の問題２に対するユーザ１０の回答が選択肢Ｃであり、正解であったとする。このとき、判定されたユーザ１０の自信度が「自信なし」だった場合には、正解かつ自信なしであるから、機器動作制御部５０は図６に基づいて、「正解の情報」または「正解の理由」を提示する処理を選択する。機器動作制御部５０はヒントＤＢ３００を参照して、図５の「正解に関する情報」欄記載の「五代将軍、唯一の息子が亡くなったのは・・・」を提示する。【０１０１】  最後にユーザ１０の自信度が自信ありだった場合は、正解かつ自信ありであるから、機器動作制御部５０は図６に基づいて正誤評価結果「○」を表示する。【０１０２】 ５．実施形態１によるサービス提供システムの処理
次に、図７のフローチャートを参照しながら、図２のサービス提供システム５において行われる全体的な処理の流れを説明する。【０１０３】  図７は、サービス提供システム５の処理の手順を示す。【０１０４】  ステップＳ１０１において、機器動作制御部５０は、まず問題ＤＢ５３に格納された問題の中から次に出す問題を選択し、選択された問題を出力部５２に送る。出力部５２はその内容を提示する。問題の選択基準は、たとえば図４に示すように、問題ＤＢ５３に記憶された各問題に関する重要度が高い順である。【０１０５】  次のステップＳ１０２において、ユーザ１０は、ステップＳ１０１で提示された問題に対し、回答する。この回答は入力部５１によって機器動作制御部５０に入力される。回答の入力は、ユーザ状態判定部２００が必要な事象関連電位を取得する際のトリガーとなる。【０１０６】  続くステップＳ１０３において、機器動作制御部５０は、入力部５１によって受けた回答と問題ＤＢ５３に記憶している問題の正解とを比較し、ユーザ回答の正誤を判定する。回答が正しいときはステップＳ１０４に進み、間違っているときはステップＳ１０５に進む。【０１０７】  ステップＳ１０４において、ユーザ状態判定部２００は、入力部５１によって受けた回答入力のタイミングを起点として事象関連電位を取得し、ユーザ１０の回答の自信度（自信の有無）を判定する。ユーザ状態判定部２００は判定結果を機器動作制御部５０に出力する。ステップＳ１０５においても同様の処理が行われる。【０１０８】  ステップＳ１０４において、自信ありと判定されたときはステップＳ１０６に進み、自信なしと判定されたときはステップＳ１０７に進む。ステップＳ１０５においても同様にユーザ状態判定部２００が自信度を判定して判定結果を出力する。そして、自信ありのときはステップＳ１０８に進み、自信なしのときはステップＳ１０９に進む。【０１０９】  判定の次に実行されるステップＳ１０６からステップＳ１０９のいずれも、機器動作制御部５０が、ユーザ１０の回答と自信度に基づいてユーザに対するフィードバック内容を選択し、出力部５２を介して出力する処理である。【０１１０】  このフィードバック内容の出力に関して留意すべきは、そのタイミングである。すなわち、図１９の波形から理解されるように、事象関連電位から自信度を判定するためには、ステップＳ１０２の回答入力から、ステップＳ１０６〜Ｓ１０９までのフィードバック内容を出力するまでに、約１０００ｍｓ程度の時間差を設ける必要がある。換言すれば、サービス提供装置１は、回答入力から約１０００ｍｓまでの期間内において、事象関連電位を取得して自信の有無を判定しフィードバックすべき内容を選択する。そしてその期間経過後に、選択された情報の内容をユーザに対して出力することとなる。【０１１１】  なお、出力タイミングの調整は、機器動作制御部５０が行ってもよいし、出力部５２が行ってもよい。たとえば機器動作制御部５０が上述の期間経過後に出力部５２に対して情報を出力するように動作すれば、ユーザは必ず上述の期間経過後にフィードバック内容を確認することとなり、上述の出力タイミングが遵守される。【０１１２】  以下、ステップＳ１０６からステッ���Ｓ１０９の各処理を説明する。ステップＳ１０６においては、機器動作制御部５０は正誤評価の結果、すなわち正しいことを示す「○」のみを、出力部５２を介して表示する。ステップＳ１０７においては、機器動作制御部５０はヒントＤＢ１０３を参照して、正解の情報や正解の理由を、出力部５２を介して表示する。これにより、正解したが回答に自信がなかったユーザは、なぜその回答が正解であるかの理由を知ることができる。【０１１３】  一方ステップＳ１０８においては、機器動作制御部５０はヒントＤＢ１０３を参照して、回答選択肢の情報や問題のヒントを、出力部５２を介して表示する。またステップＳ１０９においては、機器動作制御部５０はヒントＤＢ１０３を参照して、問題に対するヒントを表示する。ステップＳ１０８またはステップＳ１０９によって表示された内容をみたユーザは、回答が誤っていたことを知ることができるとともに、さらに、選んだ回答に自信があるにもかかわらず間違った理由や、正しい回答に辿りつくための手がかりを得ることができる。これらは正解に関連するヒントといえる。【０１１４】  ステップＳ１１０において、入力部５１は、ユーザから学習を続けるか否かの指示を受け取る。学習を続けるときにはステップＳ１０１に戻り、学習を中止すると処理は終了する。【０１１５】  なお、ステップＳ１０３の判定によって回答が不正解だった場合において、ヒントを提示した上で再度ユーザ１０が同じ問題を回答できるように、処理を行ってもよい。図８は、再回答を入力する処理を組み込んだサービス提供システム５の処理の手順を示す。図７の処理との相違点はステップＳ２０１を設けたことにある。すなわちステップＳ１０８またはステップＳ１０９においてヒントを提示した後に、ステップＳ２０１に進む。そして、ステップＳ２０１において再度ユーザ１０が問題に回答できるように、回答の入力を待つように動作してもよい。回答が入力されると、処理はステップＳ１０３に戻り、その回答に対して処理が再度行われる。【０１１６】  図８においては、ステップＳ１０８、Ｓ１０９およびＳ２０１を除く他のステップは、図７のステップと同じである。よって、同じステップ番号を付し、その説明は省略する。【０１１７】  以上のように、本実施形態のサービス提供システム５によれば、サービス提供装置１を用いてサービス提供システム５を構成することで、ユーザの自信度を、正誤評価のフィードバックの前に自動的に検出できる。そして、ユーザの自信度と回答の正誤に基づき、ユーザ状態に合わせてフィードバックの内容をあらかじめ変更できるので、学習効率が格段に向上する。【０１１８】  たとえば、ユーザが自信をもって正解した場合には不要な問題に関する情報やヒントを提示することなく処理を行えばよい。一方、ユーザが自信なく回答した場合には、情報やヒントが必要な場合に限って、成績等のフィードバックの代わりに、またはフィードバックと同時にそれらを提示することができる。これにより学習効率が格段に向上する。【０１１９】  なお、自信度の応用はこれに限らず、ユーザの自信度に基づいて次に出題する問題のレベルを変えることもできる。たとえば、自信度が低い場合には問題のレベルを下げ、自信度が��い場合には問題のレベルを上げるなどの方法によって、ユーザのレベルに適した問題が出題できるようになる。【０１２０】 ６．実施形態２によるシステムの詳細な構成
続いて本発明の実施形態２によるサービス提供システムおよびサービス提供装置を説明する。【０１２１】  実施形態１によるサービス提供システム５においては、回答に対するユーザの自信度を判定し、その自信度と回答の正否に基づいてユーザに提示する情報を選択していた。しかし、問題ごとの処理は独立しており、さらに同じ問題であっても前回の回答結果が反映されて出題されてはいかなった。【０１２２】  本実施形態によるサービス提供システムにおいては、実施形態１のシステムと同じ処理によって得られたユーザの自信度を利用して、「あてずっぽう」による正解や「勘違い」による不正解を判別し、その結果をデータベースに蓄積する。そして次の出題時にはそれまでの結果を考慮して問題を選択し出題する。これにより、「あてずっぽう」による正解を理解不十分な問題として特定できるので、ユーザの理解度を測定できるとともに、復習問題を提示するなどの適切な措置をとることによって、効率的な学習が実現できる。【０１２３】  図９は、本実施形態におけるサービス提供システム１５の機能ブロックの構成を示す。図９はまた、サービス提供装置２の詳細な機能ブロックも示している。なお、ユーザ１０のブロックは説明の便宜のために示されている。【０１２４】  図９においては、図２と同じ構成要素については同じ符号を付し、説明を省略する。図９に示すサービス提供装置２が、図２に示すサービス提供装置１と相違する点は、異なる動作を行う機器動作制御部５００を有する点、および、ヒントＤＢ３００に代えて結果蓄積ＤＢ４００を設けた点である。なお、ＣＰＵ１２の実体は変更されていないため、同じ参照符号を付している。【０１２５】  以下、機器動作制御部５００および結果蓄積ＤＢ４００を説明する。【０１２６】  機器動作制御部５００は、ユーザ状態判定部２００で判定されたユーザ１０の自信度の情報を受け取るとともに、ユーザ１０の回答の正誤を判定する。そして、自信度の情報および正誤結果に基づいて図１０に示す判定テーブルを参照して、ユーザ１０の理解度を判定する。【０１２７】  図１０は、判定テーブルの例を示す。このテーブルは、回答の正誤および自信度に応じて特定される理解度を示している。このテーブルを利用した機器動作制御部５００の動作は以下のとおりである。【０１２８】  具体的には、ユーザ１０の回答が正解であり、かつ、ユーザ１０の自信度が「自信あり」を示すときには、ユーザが最もよく理解していると判断できる。このとき機器動作制御部５００は、判定テーブルの「理解」に該当すると判定する。また、ユーザ１０の回答が正解であり、かつ、ユーザ１０の自信度が「自信なし」を示すときには、ユーザがあてずっぽうで正解したと判断できる。よって機器動作制御部５００は、判定テーブルの「あてずっぽう」に該当すると判定する。これにより、同じ正解でも「あてずっぽう」による正解か否かを判別することができる。【０１２９】  一方、ユーザ１０の回答が不正解であり、かつ、ユーザ１０の自信度が「自信あり」を示すときには、ユーザが勘違いによって誤答を選択したと判断する。このとき機器動作制御部５００は、判定テーブルの「勘違い」に該当すると判定する。また、ユーザ１０の回答が不正解であり、かつ、ユーザ１０の自信度が「自信なし」を示すときには、ユーザがその問題で問われた内容を理解していなかったと判断できる。このとき機器動作制御部５００は、判定テーブルの「不理解」に該当すると判定する。【０１３０】  機器動作制御部５００は、上述の判定テーブルを用いた判定結果を、結果蓄積ＤＢ４００に保存する。また、機器動作制御部５００は、次に提示する問題を、問題ＤＢ５３および結果蓄積ＤＢ４００を参照して決定する。【０１３１】  結果蓄積ＤＢ４００は、たとえばハードディスクドライブ上に構築されるデータベースである。結果蓄積ＤＢ４００は、機器動作制御部５００による判定結果を結果テーブルに格納し、そのテーブルを保持する。図１１は、結果蓄積ＤＢ４００に記憶された結果テーブルの例を示す。このテーブルには、問題を１回以上出題したときの、個々の問題に対するユーザの理解状況（理解度）が記述されている。【０１３２】 ７．実施形態２によるサービス提供システムの処理
次に、図１２のフローチャートを参照しながら、図９のサービス提供システム１５において行われる全体的な処理の流れを説明する。【０１３３】  図１２は、本実施形態によるサービス提供システム１５の処理の手順を示す。図７と同じ処理を行うステップについては同一の符号を付し、その説明は省略する。まず、ステップＳ１０１からステップＳ１０５までは、図７の処理と同じである。【０１３４】  続くステップＳ３０１からステップＳ３０４のいずれも、図１０に示す判定テーブルを用いて、機器動作制御部５００がユーザ１０の理解度を判定する処理である。【０１３５】  回答が正しく、かつ、自信ありのときに進むステップＳ３０１において、機器動作制御部５００はユーザ１０が問題を「理解」していると判定する。一方、回答が正しく、かつ、自信なしのときに進むステップＳ３０２において、機器動作制御部５００はユーザ１０が問題を「あてずっぽう」で正解したと判定する。ステップＳ３０１およびＳ３０２の後は、処理はステップＳ３０７に進む。【０１３６】  回答が誤りで、かつ、自信ありのときに進むステップＳ３０３において、機器動作制御部５００はユーザ１０が問題を「勘違い」していると判定する。一方、回答が誤りで、かつ、自信なしのときに進むステップＳ３０４において、機器動作制御部５００はユーザ１０が問題を「理解していない」と判定する。ステップＳ３０３およびＳ３０４の後は、処理はステップＳ３０６に進む。【０１３７】  ステップＳ３０５において、機器動作制御部５００は、ユーザ１０の回答が正解であったことを、出力部５２を介してユーザ１０にフィードバックする。たとえば出力部５２がディスプレイの場合、機器動作制御部５００は、正しいことを示す「○」のみを表示する。【０１３８】  一方、ステップＳ３０６においては、機器動作制御部５００は、ユーザ１０の回答が不正解であったことを、出力部５２を介してユーザ１０にフィードバックする。たとえば出力部５２がディスプレイの場合、機器動作制御部５００は、誤っていることを示す「×」を表示する。【０１３９】  ただし、図１９の波形から理解されるように、事象関連電位から自信度を判定するためには、ステップＳ１０２の回答入力から、ステップＳ３０５またはＳ３０６のフィードバック内容を出力するまでに、約１０００ｍｓ程度の時間差を設ける。【０１４０】  ステップＳ３０７において、結果蓄積ＤＢ４００は、機器動作制御部５００から判定結果を受け取り、結果テーブルに格納する。判定結果の蓄積方法は、たとえば図１１に示したように問題ごとに「理解」「あてずっぽう」「勘違い」「不理解」を示すラベルを保存すればよい。【０１４１】  この結果、ステップＳ１０１において次に出題する問題の順序をラベルに基づいて決定できる。たとえば結果蓄積ＤＢ４００に記憶されたユーザの理解度のラベルのうち、たとえば「不理解」、「あてずっぽう」、「勘違い」、「理解」の順で問題を選択すればよい。【０１４２】  なお、理解度を重み付け係数として保存することもできる。たとえば図１３は、理解度を重み付け係数として規定した判定テーブルの例を示す。このテーブルは、理解が十分（「正解」）のときには重み付け係数０．１が割り当てられ��おり、ユーザ１０の理解が不十分（「あてずっぽう」「勘違い」「不理解」）のときは重み付け係数３が割り当てられている。【０１４３】  このように重み付け係数を割り当てることにより、復習のための問題選択時に理解が不十分の問題を優先して選択することができる。すなわち、ステップＳ１０１の問題選択時に、結果テーブル内の数値の大きい問題から出題すればユーザの理解が足りない重要問題について重点的に行うことが可能である。重み付け係数の値は、復習のために同様の問題が再び選択される確率を大きくするパラメータとなる。【０１４４】  なお、実施の形態１の構成要素であるヒントＤＢ３００を付加し、理解度に合わせて正誤評価の代わりに、または正誤評価と同時にユーザ１０に提示することも可能である。【０１４５】  本実施形態によれば、自信検出型サービス提供装置を用いることで、回答に対するユーザの自信度を自動的に検出できるので、従来、「正解」「不正解」という２状態でしか把握できなかった回答結果について、「理解」「あてずっぽう」「勘違い」「理解していない」という４状態に識別可能となる。これにより、従来は「理解している」と判定され、見過ごされていた「あてずっぽう」による正解に対しても、理解不十分と判定して復習問題を提示できる。理解不十分な問題に対して漏れなく適切な措置をとることができるため、学習効率が大幅に向上する。【０１４６】  図１１に示すテーブルは、複数のユーザに対して１つ設けてもよいし、ユーザごとに設けてもよい。複数のユーザに対してテーブルを１つ設けるときには、ユーザの多く理解不十分な問題が特定されるため、ユーザ全体に対してその問題への注意喚起や対策の提示等が容易になる。一方、各ユーザに１つのテーブルを設けるときには、ユーザごとの理解度に応じたきめ細かな出題等が可能になる。いずれの例においても、すべてのユーザの学習効率を大幅に向上させることができる。【０１４７】 ８．実施形態３によるシステムの詳細な構成
続いて本発明の実施形態３によるサービス提供システムおよびサービス提供装置を説明する。【０１４８】  実施形態１および２によるサービス提供システムは、冒頭に説明した実験結果を受けて学習システムとして実現されていた。学習システムでは、学習問題に回答したユーザの回答に対する自信度が判定され、その自信度と回答の正否に基づいてユーザに提示する情報が選択されるとした。【０１４９】  しかし、上述の実験結果は学習システム以外の他のシステムにも応用できる。たとえば上述の実験結果を利用すると、ユーザがＤＶＤレコーダ等の電子機器を操作した時において、機器の動作開始前にその操作に対するユーザの自信度を判定することができる。ここでいう「ユーザの自信度」とは、希望する動作を実行させるための電子機器の操作を、ユーザが行うことができたと感じたか否かを表している。ユーザ操作による指示の入力（以下「操作入力」という。）から機器動作の開始までに一般的に１秒程度の時間差があるため、その時間差を利用して操作入力を起点に事象関連電位のＳＰＮ成分を計測することができる。よって、実施形態１および２と同様に、ＳＰＮ成分に基づいて自信度を判定できる。【０１５０】  上述の実験との対応を説明すると、冒頭に説明した実験における「問題の提示」は、電子機器の操作時にユーザ自らが希望する機器動作を想起することに対応する。一方、「回答入力」はリモコンボタン等を介した操作入力に対応する。【０１５１】  自信度によって示される自信の有無に応じて電子機器がヘルプメッセージの提示や非提示を選択的に切り替えることにより、ヘルプ表示に関するサービス提供システムが実現される。【０１５２】  たとえば、サービス提供システムは、自信度が高い操作、すなわち自信がある操作に対してはヘルプや機器動作の候補を提示することなくその操作に対応する動作を実行する。一方、自信度が低い操作、すなわち自信がない操作に対してはヘルプや機器動作の候補を提示する。自信度に基づいてヘルプメッセージ等の提示や非提示が切り替えられるため、ユーザはリモコンのヘルプボタンを自発的に押下する必要がない。よって、ユーザに負担をかけることなくユーザの操作入力の支援が可能となり、機器の使いやすさが向上する。【０１５３】  以下、ヘルプ表示システムとして実現されるサービス提供システムを説明する。【０１５４】  図１４は、本実施形態におけるサービス提供システム２５の機能ブロックの構成を示す。図１４はまた、サービス提供装置２６の詳細な機能ブロックも示している。なお、ユーザ１０は説明の便宜のために示されている。【０１５５】  図１４においては、図２と同じ構成要素については同じ符号を付し、説明を省略する。図１４に示すサービス提供装置２６が、図２に示すサービス提供装置１と相違する点は、問題ＤＢ５３を有さない点、異なる動作を行う機器動作制御部６００を有する点、および、ヒントＤＢ３００に代えてヘルプＤＢ６５０を設けた点である。なお、ＣＰＵ１２の実体は変更されていないため、同じ参照符号を付している。【０１５６】  以下、機器動作制御部６００およびヘルプＤＢ６５０を説明する。前提として、ユーザ状態判定部２００は、入力部５１としてのリモコン等を介してユーザ１０の操作入力を受け取り、受け取ったタイミングを起点として生体信号検出部１００において計測された事象関連電位のＳＰＮ成分に基づいてユーザの自信度を判定しているとする。【０１５７】  機器動作制御部６００は、ユーザ状態判定部２００からユーザ１０の操作入力に対する自信度の情報を受け取る。受け取った情報が「自信あり」を示す場合には、機器動作制御部６００は操作入力の内容に応じて動作するよう、サービス提供装置２６の他の構成要素に指示する。一方、受け取った情報が「自信なし」を示す場合には、機器動作制御部６００はヘルプＤＢ６５０を参照して、操作入力に応じた機器動作に代えて、たとえば入力された操作ボタンで実現できる機能に関するヘルプを提示する。【０１５８】  または、入力された操作ボタンで実現される機器動作として、たとえば機能的に似た機器動作の候補を「もしかして、〜ですか？」のように提示してもよい。機器動作の候補を２種類以上提示し、ユーザが選択できるようにしてもよい。なお、提示する機器動作の候補はヘルプＤＢ６５０に格納しておくことができる。ユーザの操作履歴や嗜好等に基づいて候補の順位を決定してもよい。【０１５９】  ヘルプＤＢ６５０は、入力の内容およびサービス提供システム２５の機能に関する説明を対応付けて蓄積したデータベースである。入力の内容とは、たとえば操作入力に関連して押下されたボタン名である。またサービス提供システム２５の機能は、より具体的にはＨＤＤ内蔵のＤＶＤレコーダ等として実現されるサービス提供装置２６の機能である。ヘルプＤＢ６５０は、たとえばハードディスクドライブ上に構築される。ヘルプＤＢ６５０は、機器動作制御部６００による判定結果に基づいて参照されるか否かが決定される。【０１６０】  なお、ヘルプＤＢ６５０は、１操作入力に関連するボタン名ごとに複数の機器動作の説明の候補を蓄積していてもよい。【０１６１】  図１５（ａ）および（ｂ）は、自信検出型サービス提供装置２６がＤＶＤレコーダであるときのヘルプＤＢ６５０の例を示す。図１５（ａ）は、操作入力ボタンごとに操作入力ボタンに関するヘルプを提示する場合の例を示し、図１５（ｂ）は操作入力ボタンごとに複数の機器動作候補を提示する場合の例をそれぞれ示す。【０１６２】 ９．実施形態３によるサービス提供システムの処理
次に、図１６のフローチャートを参照しながら、図１４のサービス提供システム２５において行われる全体的な処理の流れを説明する。【０１６３】  図１６は、本実施形態によるサービス提供システム２５の処理の手順を示す。図７と同じ処理を行うステップＳ１０４については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。【０１６４】  ステップＳ４０１において、ユーザ１０が入力部５１を介して指示を入力すると、サービス提供装置２６はその操作入力を受け取る。【０１６５】  ステップＳ１０４において、ユーザ状態判定部２００は自信の有無を判定する。ユーザ状態判定部２００が自信ありと判定すると、処理はステップＳ４０２に進み、自信なしと判定すると処理はステップＳ４０３に進む。【０１６６】  ステップＳ４０２において、機器動作制御部６００は操作入力に基づく処理を実行する。ヘルプ等のユーザ支援は、特に行うことはない。ユーザは、自らの操作が希望する動作のための操作として適切であるという自信を持っているためである。【０１６７】  一方、ステップＳ４０３においては、機器動作制御部６００はヘルプＤＢ６５０を参照して、操作入力に対応するヘルプを表示し、または、操作入力に対応した機器動作候補を提示する。【０１６８】  たとえば、図１５（ａ）に示すヘルプＤＢ６５０が設けられているとする。ユーザ状態判定部２００が番組表ボタンの押下に対して自信がないと判定したときは、機器動作制御部６００は、ヘルプＤＢ６５０を読み出して、番組表ボタンの機能の説明「放送予定の番組の内容を確認できます」を表示する。【０１６９】  また、図１５（ｂ）に示すヘルプＤＢ６５０が設けられているとする。ユーザ状態判定部２００が番組表ボタンの押下に対して自信がないと判定したときは、機器動作制御部６００はヘルプＤＢ６５０の候補１〜３の少なくとも１つを選択して読み出す。たとえば候補１を読み出したときは、候補１に対応して「放送予定の番組一覧を表示したい場合には番組表ボタンを押してください」と表示する。【０１７０】  機器動作制御部６００は、候補１と同時に、または順序付けて候補２および３を読み出してもよい。候補２を読み出したときは、機器動作制御部６００は「録画した番組の一覧を表示したい場合には再生ナビを押してください」を表示し、候補３を読み出したときは、機器動作制御部６００は「お薦め番組の検索をしたい場合には検索ボタンを押してください」を表示すればよい。候補を読み出す順序は適宜決定される。たとえば、読み出される順位が候補の番号によって設定されているときには、機器動作制御部６００は候補の番号順に、対応する説明を選択的に読み出してもよい。【０１７１】  ステップＳ４０４において、機器動作制御部６００はユーザからの次の操作入力の有無や、操作を続けないことを示す、戻るボタンの押下や取り消しボタンの押下の有無等に基づいて、ユーザ１０が機器操作を続けるか否かを判定する。機器操作を続けると判定すると、処理はステップＳ４０１から繰り返される。機器動作制御部６００はその後の操作入力に基づいて機能の実行を指示する。一方、機器動作制御部６００は、ユーザが機器操作を続けないと判定すると処理を終了する。【０１７２】  なお、図１９���波形から理解されるように、事象関連電位に基づいて自信度を判定するステップＳ１０４の判定処理は、ステップＳ４０１の操作入力から、ステップＳ４０２またはＳ４０３の機器動作開始までに約１０００ｍｓ秒程度の時間差を設けることが好ましい。操作入力から機器動作開始までに約２０００ｍｓ程度の時間差を設けることができれば、より正確に自信度を判定できる。【０１７３】  本実施形態によれば、自信検出型サービス提供装置を用いることで、操作入力に対するユーザの自信度を自動的に検出できる。従来は分からなかった機器操作時のユーザの操作入力に対する自信度が「自信あり」または「自信なし」の２状態で識別可能となる。これにより、自信度に応じて、たとえば自信がない操作に対してはヘルプや機器動作の候補を提示するなど、あらかじめ機器動作を変更する措置がとれるようになる。ユーザに負担をかけることなくユーザの操作入力の支援が可能となるため、機器の使いやすさが向上する。
【産業上の利用可能性】
【０１７４】  本発明の情報処理装置および情報処理システムは、ユーザと情報のやりとりを行ってユーザに応じたサービスを提供する機器への適用が可能である。たとえば提示された問題に対するユーザの回答入力の正誤が明らかな状況において、回答に対するユーザの自信度を自動的に、かつ正誤評価のフィードバックの前に判定できる。または、希望する動作を実行させるための電子機器の操作を、ユーザが行うことができたと感じたか否かを表すユーザの自信度を、機器の動作が開始する前に判定できる。自信度に応じて動作の内容を適宜選択できるため、ユーザに負担をかけることなくユーザの操作入力の支援が可能となり、機器の使いやすさが向上する。これは特に、学習システムや電子機器のヘルプ表示システムとして応用することによって学習効果を飛躍的に向上させることができる。またユーザビリティ評価の用途においても利用できる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【手続補正書】
【提出日】平成19年1月29日(2007.1.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザの入力を受け取る入力部と、
ユーザ脳波の事象関連電位に関する信号を計測する信号検出部と、
前記入力を受け取った後の所定期間中における前記事象関連電位の陰性シフト量に基づいて、前記入力に対する前記ユーザの自信度を判定する判定部と、
前記自信度に基づいて、提示する内容を決定する制御部と、
決定された前記内容を提示する出力部と
を備えた、情報処理システム。
【請求項２】
前記出力部は前記ユーザに問題を提示し、
前記入力部は、前記出力部から出力された問題に対する前記ユーザの回答を前記入力として受け取り、
前記制御部は、前記自信度に基づいて、前記問題またはその正解に関連する情報の提示を決定し、
前記出力部は、前記情報を前記所定期間の経過後に提示する、請求項１に記載の情報処理システム。
【請求項３】
前記判定部は、前記入力を受け取った時点から起算して約２０００ミリ秒までに含まれる期間を前記所定期間として、前記ユーザの自信度を判定する、請求項１に記載の情報処理システム。
【請求項４】
前記問題およびその正解に関連する情報を蓄積したデータベースをさらに備え、
前記制御部は、前記データベースを参照して前記ユーザの回答の正誤を判定し、前記ユーザの自信度および前記正誤の判定結果に基づいて、前記問題またはその正解に関連する情報を選択する、請求項２に記載の情報処理システム。
【請求項５】
前記データベースは、前記正解に関連する複数のヒントの情報を蓄積しており、
前記制御部は、前記ユーザの自信度および前記正誤の判定結果に基づいて、前記ヒントを切り替えて選択する、請求項４に記載の情報処理システム。
【請求項６】
前記制御部は、前記ユーザの自信度および前記正誤の判定結果に基づいて、ユーザの理解度を示す情報を出力する、請求項４に記載の情報処理システム。
【請求項７】
前記事象関連電位の陰性シフト量は、陰性シフトの波形の傾きと対応関係を有しており、
前記判定部は、自信ありに対応する陰性シフトの傾きの値から、自信なしに対応する陰性シフトの傾きの値までの間に含まれる閾値を保持しており、
取得された前記事象関連電位の波形の傾きと前記閾値とを比較して、前記波形の傾きが前記閾値よりも小さい場合を自信ありと判定し、前記閾値よりも大きい場合を自信なしと判定して、判定結果を示す情報を前記制御部に出力する、請求項１に記載の情報処理システム。
【請求項８】
前記事象関連電位の陰性シフト量は、陰性シフトの波形の傾きと対応関係を有しており、
前記判定部は、実験によって予め取得された、自信ありに対応する陰性シフトの傾きを示す第１数値群と、自信なしに対応する陰性シフトの傾きを示す第２数値群とを保持したテーブルを有しており、
取得された前記事象関連電位の波形の傾きの値と前記第１数値群とのマハラノビス距離、および、取得された前記事象関連電位の波形の傾きの値と前記第２数値群とのマハラノビス距離に基づいて、判定結果を示す情報を前記制御部に出力する、請求項１に記載の情報処理システム。
【請求項９】
入力の内容および前記情報処理システムの機能に関する説明を対応付けて蓄積したデータベースとをさらに備え、
前記制御部は、前記自信度に応じて前記データベースを参照して、前記ユーザの入力に対応付けられた説明を選択し、
前記出力部は、選択された前記説明を前記所定期間の経過後に提示する、請求項１に記載の情報処理システム。
【請求項１０】
前記判定部は、前記入力を受け取った時点から起算して約２０００ミリ秒までに含まれる期間を前記所定期間として、前記入力に対する前記ユーザの自信の有無を判定する、請求項９に記載の情報処理システム。
【請求項１１】
前記判定部によって前記ユーザには自信がないと判定されたとき、前記制御部は前記データベースを参照する、請求項１０に記載の情報処理システム。
【請求項１２】
前記データベースにおいて、１つの入力の内容に対して複数の説明の候補が対応付けて蓄積されており、
前記制御部は、前記複数の説明の候補の少なくとも一つを選択する、請求項９に記載の情報処理システム。
【請求項１３】
前記データベースにおいて前記複数の説明の候補には順位が設定されており、
前記制御部は、前記順位に応じて前記複数の説明の候補を選択する、請求項１２に記載の情報処理システム。
【請求項１４】
前記出力部が前記説明を提示した後、前記入力部は、前記ユーザから入力をさらに受け取り、
前記制御部は、さらに受け取った前記入力に基づいて機能の実行を指示する、請求項９に記載の情報処理システム。
【請求項１５】
ユーザの入力を受け取る入力装置、前記ユーザに情報を提示する出力装置、および、ユーザ脳波の事象関連電位に関する信号を計測する信号検出装置と接続される情報処理装置であって、
前記入力を受け取った後の所定期間中における前記事象関連電位の陰性シフト量に基づいて、前記入力に対する前記ユーザの自信度を判定する判定部と、
前記自信度に基づいて前記ユーザに提示する内容を決定し、決定された内容を前記所定期間の経過後に前記出力部に送信する制御部と
を備え、前記出力部は前記内容を提示する、情報処理装置。
【請求項１６】
ユーザの入力を受け取るステップと、
ユーザ脳波の事象関連電位に関する信号を計測するステップと、
前記入力を受け取った後の所定期間中における前記事象関連電位の陰性シフト量に基づいて、前記入力に対する前記ユーザの自信度を判定するステップと、
前記自信度に基づいて、前記ユーザに提示する内容を決定するステップと、
決定された前記内容を提示するステップと
を包含する情報処理方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ユーザに情報やサービスを提供する技術に関する。より具体的には、本発明はユーザの脳波などの生体信号を利用して、適切な情報やサービスを選択して提供する機器、方法、およびそのような機器において実行されるコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、問題を提示し、ユーザの回答入力を受けて正誤評価を提示する学習システムの開発が進んでいる。学習システムにおいては、学習効率を向上させるために学習時のユーザの理解度を精度よく推定することが必要とされる。ユーザの理解度を精度よく推定できれば、その理解度に応じて問題を提示し、回答に対してどのような内容を出力すればよいかのフィードバック内容を適切に調整できるためである。
【０００３】
このような学習システムにおいて、ユーザがどれくらい自信を持って回答したかという自信度は、ユーザの理解度を推定する上で重要な情報のひとつである。従来から、自信度を測定するための種々の手法が研究されている。
【０００４】
たとえば特許文献１は、問題レベル等の条件を入力すると演習問題を自動的に選択する学習システムを開示している。この学習システムは、学習時にアンケート形式で各問題に対するユーザの主観評価を収集し、ユーザの自信度を測定する。そして、その自信度と解答の正誤結果とに基づいて学習システムがユーザの理解度を推定し、ユーザの理解度に応じて演習問題を選択し出題する。
【０００５】
また特許文献２は、生体情報に基づいたユーザ状態の推定技術を開示している。特許文献２では、機器動作に対するユーザの予期と実際の機器動作との間に差異が生じたときのユーザ状態を期待はずれと定義する。そして、機器は、事象関連電位に現れる期待はずれ信号成分（陽性成分）を指標にユーザの期待はずれ状態を検出している。自信のある操作に対して機器が思ったとおりに動作しなかった場合に期待はずれ信号成分が出現するので、その信号を用いると操作に対する自信度を測定することができる。この機器は事象関連電位の特長を生かして回答入力後即座（６００ｍｓ程度）にユーザの期待はずれ状態を検出し、インタラクティブなサービスの変更を実現している。
【特許文献１】国際公開第２００３／０５０７８２号パンフレット
【特許文献２】国際公開第２００５／００１６７７号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の学習システムでは、ユーザはアンケートへ回答することが不可欠であるが、これは課題への集中を妨げユーザにとって煩わしく負担になっていた。また、ユーザ自信の主観評価は様々な要因によって結果が影響され、さらには作為の余地があるため、ユーザの自信度が正しく表れない可能性があった。
【０００７】
また、特許文献２に記載の機器では、機器の出力時点から起算して約６００ｍｓ後に出現する期待はずれ信号成分を利用するため、一旦出力した内容を変更することしかできなかった。すなわち、この機器は、期待はずれ信号成分が現れる前の時点において出力する内容を調整することはできなかった。
【０００８】
本発明の目的は、ユーザの主観的な評価を介入させることなく客観的に自信度を評価し、かつ、その評価に基づいて出力する内容を決定することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明による情報処理システムは、ユーザの入力を受け取る入力部と、ユーザ脳波の事象関連電位に関する信号を計測する信号検出部と、前記入力を受け取った後の所定期間中における前記事象関連電位の陰性シフト量に基づいて、前記入力に対する前記ユーザの自信度を判定する判定部と、前記自信度に基づいて、提示する内容を決定する制御部と、決定された前記内容を提示する出力部とを備えている。
【００１０】
前記出力部は前記ユーザに問題を提示し、前記入力部は、前記出力部から出力された問題に対する前記ユーザの回答を前記入力として受け取り、前記制御部は、前記自信度に基づいて、前記問題またはその正解に関連する情報の提示を決定し、前記出力部は、前記情報を前記所定期間の経過後に提示してもよい。
【００１１】
前記判定部は、前記入力を受け取った時点から起算して約２０００ミリ秒までに含まれる期間を前記所定期間として、前記ユーザの自信度を判定してもよい。
【００１２】
前記情報処理システムは、前記問題およびその正解に関連する情報を蓄積したデータベースをさらに備え、前記制御部は、前記データベースを参照して前記ユーザの回答の正誤を判定し、前記ユーザの自信度および前記正誤の判定結果に基づいて、前記問題またはその正解に関連する情報を選択してもよい。
【００１３】
前記データベースは、前記正解に関連する複数のヒントの情報を蓄積しており、前記制御部は、前記ユーザの自信度および前記正誤の判定結果に基づいて、前記ヒントを切り替えて選択してもよい。
【００１４】
前記制御部は、前記ユーザの自信度および前記正誤の判定結果に基づいて、ユーザの理解度を示す情報を出力してもよい。
【００１５】
前記事象関連電位の陰性シフト量は、陰性シフトの波形の傾きと対応関係を有しており、前記判定部は、自信ありに対応する陰性シフトの傾きの値から、自信なしに対応する陰性シフトの傾きの値までの間に含まれる閾値を保持しており、取得された前記事象関連電位の波形の傾きと前記閾値とを比較して、前記波形の傾きが前記閾値よりも小さい場合を自信ありと判定し、前記閾値よりも大きい場合を自信なしと判定して、判定結果を示す情報を前記制御部に出力してもよい。
【００１６】
前記事象関連電位の陰性シフト量は、陰性シフトの波形の傾きと対応関係を有しており、前記判定部は、実験によって予め取得された、自信ありに対応する陰性シフトの傾きを示す第１数値群と、自信なしに対応する陰性シフトの傾きを示す第２数値群とを保持したテーブルを有しており、取得された前記事象関連電位の波形の傾きの値と前記第１数値群とのマハラノビス距離、および、取得された前記事象関連電位の波形の傾きの値と前記第２数値群とのマハラノビス距離に基づいて、判定結果を示す情報を前記制御部に出力してもよい。
【００１７】
前記情報処理システムは、入力の内容および前記情報処理システムの機能に関する説明を対応付けて蓄積したデータベースとをさらに備え、前記制御部は、前記自信度に応じて前記データベースを参照して、前記ユーザの入力に対応付けられた説明を選択し、前記出力部は、選択された前記説明を前記所定期間の経過後に提示してもよい。
【００１８】
前記判定部は、前記入力を受け取った時点から起算して約２０００ミリ秒までに含まれる期間を前記所定期間として、前記入力に対する前記ユーザの自信の有無を判定してもよい。
【００１９】
前記判定部によって前記ユーザには自信がないと判定されたとき、前記制御部は前記データベースを参照してもよい。
【００２０】
前記データベースにおいて、１つの入力の内容に対して複数の説明の候補が対応付けて蓄積されており、前記制御部は、前記複数の説明の候補の少なくとも一つを選択してもよい。
【００２１】
前記データベースにおいて前記複数の説明の候補には順位が設定されており、前記制御部は、前記順位に応じて前記複数の説明の候補を選択してもよい。
【００２２】
前記出力部が前記説明を提示した後、前記入力部は、前記ユーザから入力をさらに受け取り、前記制御部は、さらに受け取った前記入力に基づいて機能の実行を指示してもよい。
【００２３】
本発明による情報処理装置は、ユーザの入力を受け取る入力装置、前記ユーザに情報を提示する出力装置、および、ユーザ脳波の事象関連電位に関する信号を計測する信号検出装置と接続される。前記情報処理装置は、前記入力を受け取った後の所定期間中における前記事象関連電位の陰性シフト量に基づいて、前記入力に対する前記ユーザの自信度を判定する判定部と、前記自信度に基づいて前記ユーザに提示する内容を決定し、決定された内容を前記所定期間の経過後に前記出力部に送信する制御部とを備えおり、前記出力部は前記内容を提示する。
【００２４】
本発明による情報処理方法は、ユーザの入力を受け取るステップと、ユーザ脳波の事象関連電位に関する信号を計測するステップと、前記入力を受け取った後の所定期間中における前記事象関連電位の陰性シフト量に基づいて、前記入力に対する前記ユーザの自信度を判定するステップと、前記自信度に基づいて、前記ユーザに提示する内容を決定するステップと、決定された前記内容を提示するステップとを包含する。
【００２５】
本発明によるコンピュータプログラムは、コンピュータにおいて実行可能であり、記録媒体に記録することが可能である。前記コンピュータプログラムは、前記コンピュータに、ユーザの入力を受け取るステップと、ユーザ脳波の事象関連電位に関する信号を計測するステップと、前記入力を受け取った後の所定期間中における前記事象関連電位の陰性シフト量に基づいて、前記入力に対する前記ユーザの自信度を判定するステップと、前記自信度に基づいて、前記ユーザに提示する内容を決定するステップと、決定された前記内容を提示するステップとを実行させる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、回答を受け取った後の所定期間中における事象関連電位の陰性シフト量に基づいて、回答に対するユーザの自信度を判定する。そして、判定した自信度に応じて出力の内容を適宜選択する。回答のみに依存して出力が決定されることはなく、ユーザの心理状態を考慮して出力が決定されるので、個々のユーザに対して最も適切な出力を提供できる。
【００２７】
たとえば、問題を提示し、ユーザの回答入力を受けて正誤評価を提示する学習システムにおいて、回答に対するユーザの自信度を自動的に推定し、推定した自信度に応じてフィードバックの内容をあらかじめ変更できる。このような学習システムでは、ユーザの自信度と回答の正誤に基づいて自信のない回答が正解の場合に、正誤評価として「○」を表示する代わりに、正解に関する情報、たとえば問題に対する詳細な説明を提示できる。よって、学習効率が飛躍的に向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、添付の図面を参照しながら、本発明による情報処理システムおよび情報処理装置の実施形態を説明する。
【００２９】
本願発明者らは、回答に対するユーザの自信度が、回答入力から正誤評価が表示されるまでの時間帯の、事象関連電位のＳＰＮ成分（陰性電位）に現れることを発見した。具体的には、本願発明者らは、ユーザの自信度が、回答を受け取った後の所定期間中に事象関連電位の陰性シフト量に基づいて判定可能であることを見出した。
【００３０】
この「事象関連電位」（ｅｖｅｎｔ−ｒｅｌａｔｅｄ  ｐｏｔｅｎｔｉａｌ：ＥＲＰ）とは、脳波の一部であり、外的あるいは内的な事象に時間的に関連して生じる脳の一過性の電位変動をいう。そしてそのＳＰＮ成分とは、事象関連電位を構成する種々の波形成分のうち、ＳＰＮ（Ｓｔｉｍｕｌｕｓ−Ｐｒｅｃｅｄｉｎｇ  Ｎｅｇａｔｉｖｉｔｙ）と呼ばれる内因性成分である。この内因性成分は、フィードバック刺激などの情報を持った刺激の前に出現する陰性緩電位である。より詳しく言えば、内因性成分は、外界の感覚刺激に依存する受動的、外因的な誘発電位とは異なり、外界の刺激（事象）に対する被験者の認知的態度（課題に対する動機付けの程度）を反映して変動する内因性の電位であると言われている。
【００３１】
以下では、図１７から図２１を参照しながら、まず本願発明者らが行った事象関連電位計測実験を説明し、出題された問題に対するユーザの自信度が、回答入力から正誤評価が表示されるまでの期間中の事象関連電位の波形成分に現れることを示す。その後、図１から図２１を参照しながら本発明の実施形態を説明する。
【００３２】
１．事象関連電位の計測実験
図１７（ａ）は実験手順の概要を示す図である。この実験は、被験者に問題を提示し（手順Ａ）、その問題を見て被験者が考えて必要な行為を思い浮かべて機器を操作し（手順Ｂ）、その操作結果の正誤を被験者にフィードバックする（手順Ｃ）、という手順からなっている。
【００３３】
被験者には次のような指示を実験前に伝えた。「問題と４つの選択肢が同時にディスプレイに表示されます。回答に時間制限はありませんのでじっくりお考え下さい。次に自信度を別紙に記入してもらいます。考えた結果、絶対に違うと思った選択肢にチェックをして、その問題に対する自信度を、絶対正解、多分正解、多分不正解、絶対不正解から選んでください。問題の選択肢Ａ〜ＤがキーボードのＡ〜Ｄに対応しています。自信度の記入が終わったら、回答する予定のキーの上に指を置いて、視線をディスプレイの固視点に移動させ、一呼吸置いてから、固視点を見たまま目を動かさずにキーを押してください。キーを押してから２秒後に回答があっていたかどうかの結果が○、×で表示されます。結果の○、×は２秒間表示されます。その間、視線は固視点から動かさないようにしてください。○、×の表示が消えてから２秒後に次の問題が表示されます。以下、同様に６０問まで繰り返されます。」
【００３４】
次に、具体的な実験手順を説明する。図１７（ｂ）は１試行分の手順を示すフローチャートである。画面に問題と４つの選択肢を提示し（Ｓ１１０１）、被験者はその提示を見てどの選択肢が正しい選択肢であるかを考え、別紙に自信度を記入し（Ｓ１１０２）、対応するキーボードを決定して、キーを押す（Ｓ１１０３）。被験者の回答が入力されたタイミングを起点として、被験者の脳波における事象関連電位を測定する（Ｓ１１０４）。被験者の回答入力を受けて２０００ミリ秒（ｍｓ）後に（Ｓ１１０５）、被験者の回答が正しかったかどうかに基づいて「○」「×」を表示する（Ｓ１１０６）。被験者の回答が入力されてから正誤結果をフィードバックするまでの事象関連電位を処理して、被験者の自信度を判定する（Ｓ１１０７）。
【００３５】
図１８は、被験者の脳波を測定するための電極の貼り付け位置を示す。この貼り付け位置は国際１０−２０法に従っており、位置関係を明確にするための参考として、図１８には被験者の鼻１２０と左耳１２１および右耳１２２とが示されている。図１８においては、左耳１２１および右耳１２２から等距離にあり、鼻１２０を通る正中線上の電極には“ｚ”が付される。
【００３６】
事象関連電位を測定するための電極は、１）Ｆｚ：正中前頭、２）Ｃｚ：正中中心、３）Ｐｚ：正中頭頂、４）ＥＯＧ：右目上  ５）６）Ａ１，Ａ２：両耳朶、７）ボディーアース（Ｚ）：鼻根部に貼り付けた。サンプリング周波数は２００Ｈｚ、帯域通過フィルタは０．１６−２０Ｈｚとした。
【００３７】
実験データの解析においては、０．０５〜１０Ｈｚのバンドパスフィルタを用い、ベースライン補正としては回答入力前２００ｍｓから０ｍｓの波形を用いている。また、本実験では、瞬きによるノイズの混入を防ぐため同時に眼電（ＥＯＧ）を計測しており、ＥＯＧ成分の振幅が１００μＶ以上の試行は眼電による雑音が混入するため加算平均からは除外した。
【００３８】
図１９は、１０人の被験者の実験データを回答の入力を起点として総加算平均した事象関連電位の波形を示すグラフである。グラフの横軸は回答入力からの時間で単位はｍｓを示す。回答入力時が０ｍｓ、正誤評価提示時刻が２０００ｍｓである。グラフの縦軸は電位で単位はμＶである。なお、グラフの縦軸は、上方向をマイナス、下方向をプラスとして表示している。
【００３９】
図１９のグラフに示す２つの波形は、別紙記入の自信度に基づき、絶対正解を「自信あり」、絶対不正解を「自信なし」として別々に総加算平均したものである。太線は「自信あり」の波形、すなわちユーザが自信を持って回答したときの波形を示す。細線は「自信なし」の波形、すなわちユーザが自信を持って回答できなかったときの波形を示す。加算回数はそれぞれ２４６回、１３５回である。
【００４０】
いずれの波形も回答入力時刻（０ｍｓ）から正誤結果のフィードバック提示時刻（２０００ｍｓ）までの時間帯において、緩やかに陰性にシフトしている。すなわちこの波形がＳＰＮ成分を示す波形である。
【００４１】
また、図１９に示す「自信あり」の波形は「自信なし」の波形と比較して、回答入力から正誤評価提示にかけてＳＰＮ成分の陰性へのシフト量が大きいことが分かる。そこで、ＳＰＮ成分の陰性へのシフト量を計測することによって、ユーザの自信度を検出することができる、と判断することが可能である。
【００４２】
なお、ＳＰＮ成分は、被験者のボタン押しが指定された秒数かどうかをフィードバックする時間評価課題や、報酬がもらえるかどうか賭けをするギャンブル課題遂行時に、行為から成績がフィードバックされるまでの時間帯に緩やかな陰性シフトとして出現し、金銭報酬がある条件を満たしたときに陰性シフトの振幅が増大することが知られていた（たとえば、論文：「情報か情動か？−刺激先行陰性電位（ＳＰＮ）に対する情報量と報酬の影響−」（生理心理と精神理学  Ｖｏｌ．１９、Ｎｏ．３．  ２００１）を参照されたい）。
【００４３】
しかし、時間評価課題やギャンブル課題の実験条件では、行為に対する自信度が不明瞭であることが一般的である。よって、これまでは、自信度に応じてＳＰＮ成分がどう変化するかは全く知られておらず、その関係性を見出そうとする着想もなかった。
【００４４】
この実験で明らかになったように、問題に対する被験者の自信度によって、脳波計で計測される事象関連電位のＳＰＮ成分には、明確な差がある。したがって、この事象関連電位は、ユーザ状態の判定において「自信度」として用いることができる。本願発明者らは、極めて新規な着想に基づき、自信度に応じてＳＰＮ成分が変化するという発見をしたといえる。
【００４５】
２．事象関連電位の波形の識別
ここで、ユーザの回答に対する自信度を事象関連電位の波形に基づいて判別する方法を説明する。事象関連電位の振幅は背景脳波に比べて１０分の１と小さいため、単純に電位波形を閾値処理する等の手法での識別は困難とされている。一方、図１９に示すように、自信度を示す事象関連電位の波形は、正誤結果が提示されるまでの比較的長い時間にわたって継続的かつ緩やかに陰性へシフトすることが観察されている。よって、１または複数の特定時刻における陰性シフト量を指標とすれば、自信度を判定することができると考えられる。
【００４６】
ただし、波形から容易に推測されるように、ユーザの回答入力後から正誤結果が提示されるまでの期間は、事象関連電位波形は直線近似することが可能である。そして、陰性シフト量と近似直線の傾きとは比例関係にあるため、以下では陰性への波形の傾き（陰性シフトの傾き）を利用して自信度を判別することとする。
【００４７】
図２０のフローチャートは、陰性シフトの傾きを閾値処理して自信度を識別する手順を示す（処理ａ）。以下、処理ａの各ステップを順に説明する。なお、フローチャートとして示されていることから明らかなように、この識別処理はコンピュータプログラムに基づく処理手順を示している。このコンピュータプログラムは、たとえば図２などに記載の装置内に格納され、その装置の中央処理部（ＣＰＵ）によって実行される。このような装置およびその装置を含む情報処理システムの詳細は後述する。
【００４８】
まず、回答入力のタイミングを起点として、脳波の電位変化のサンプリングを行う（Ｓ１３０１）。サンプリング周波数としては例えば、２００Ｈｚ、５００Ｈｚ、１０００Ｈｚなどがある。
【００４９】
次に、サンプリングした電位変化の波形からノイズを除去する（Ｓ１３０２）。たとえば、信号を０．１６−２０Ｈｚの帯域通過フィルタに通して信号に混入する低周波・高周波成分をカットする。また、ＥＯＧが１００μＶ以上の振幅を持つ波形を識別対象から除去して、瞬きや眼球運動による影響を低減する。
【００５０】
次に、ノイズを除去した脳波の電位変化から、回答の自信度の検出に関係する領域の波形を切り出す（Ｓ１３０３）。前述した実験結果から、回答の自信度は回答入力後０ｍｓから評価がフィードバックされるまでの時間帯（前述の実験では２０００ｍｓ）に検出されることが分かっている。そこで、例えば、回答入力後０ｍｓから２０００ｍｓを切り出すとする。もちろん、図１９に示したように自信度は回答入力の直後から波形の差異として現れるため、切り出す範囲はこれに限られるものではなく、フィードバックが提示されるまでの時間帯であれば、例えば、回答入力後２００ｍｓから７００ｍｓ、３００ｍｓから１５００ｍｓなどと設定してもよい。
【００５１】
次に、信号の陰性シフトの傾きを算出する（Ｓ１３０４）。傾きの算出には、一般的な最小二乗法を用いるとよい。たとえば下記数式１は、波形を一次近似したときの一次直線の傾きの算出式を示す。
【００５２】
【数１】
2007066451.tif 000026
【００５３】
数式１中のａは求める電位の陰性シフトの傾き、ｘ、ｙはそれぞれ切り出した波形のサンプリング時刻のデータ、サンプリングごとの電位値であり、オーバーラインは平均値を示す。
【００５４】
そして、信号の陰性シフトの傾きを閾値と比較する（Ｓ１３０５）。前述の実験において、被験者１０人の自信あり／自信なしそれぞれの陰性シフトの傾きの平均値を平均して求めた閾値は−０．００４であった。実用に際して閾値を決定するには、事前に予備調査を行い、ユーザ（生徒）群の自信あり／なしそれぞれの陰性シフトの傾きの平均値を求めてもよい。閾値の決め方はこれに限らず、たとえば自信あり／自信なしのどちらかに重み付けをして設定することも可能である。もちろん、ユーザ個別に閾値を決定してもよい。
【００５５】
信号の陰性シフトの傾きが閾値よりも小さい場合は（Ｓ１３０５でＹｅｓ）、ユーザは自信を持って問題に解答した、と判定する（Ｓ１３０６）。一方、傾きが閾値よりも大きい場合は（Ｓ１３０５でＮｏ）、ユーザは自信なく問題に解答した、と判定する（Ｓ１３０７）。なお、回答入力から成績のフィードバックまでの時間帯の事象関連電位は緩やかに陰性シフトする。そのため、傾きの値はマイナスとなり閾値よりも小さい場合は、陰性シフト量が増大することを意味する。
【００５６】
処理ａを用いた場合の自信あり／自信なしの識別率は５５％であった。これは、事象関連電位はＳ／Ｎが低く、試行ごとの識別が難しいうえ、自信ありと自信なしの波形は回答入力を起点にどちらも陰性にシフトするため傾向が似ていてさらに判別が困難な状況において、自信度を判別できる可能性を示している。また、全体の識別率は５５％であったが、学習状況において重要な誤判定である、自信なしを自信ありと誤判定した割合は１５％程度であったため、陰性シフトの傾きを閾値処理する処理ａを用いた自信度判定は、学習状況において利用できる。
【００５７】
しかしながら、より精度のよい自信度判定を行うために、陰性シフトの傾きを単純に閾値処理するだけではなく、全ての被験者の自信あり／自信なしの一試行ごとの陰性シフトの傾きから自信あり／自信なしそれぞれのグループをあらかじめ作成し、マハラノビス距離を用いて判別率を用いて判別を行うこととする。マハラノビス距離は、データの分散・共分散を考慮に入れたグループの重心からの距離を示している。マハラノビス距離を用いた判別は、単純に閾値処理によって判別するよりも、識別能力が高いことが知られている。下記数式２は、マハラノビス距離の算出式を示す。
【００５８】
【数２】
2007066451.tif 000027
【００５９】
数式２中のＤ12は計測した電位の陰性シフトの傾きと自信なしのグループとのマハラノビス距離の２乗である。ここで、ｘ1（自信なしのときの陰性シフトの傾き）、ｘ2（自信ありのときの陰性シフトの傾き）、ｘ1(1)（自信なしのグループの自信なしのときの陰性シフトの傾きの平均値）、ｘ2(1)（自信なしのグループの自信ありのグループとの陰性シフトの傾きの平均値）、ｓ（自信なしのグループの分散共分散行列）である。同様にして、Ｄ22（自信ありのグループとのマハラノビス距離の２乗）を求める。
【００６０】
図２１のフローチャートは、は、マハラノビス距離に基づいて自信度を識別する手順を示す（処理ｂ）。この処理もまた、図２０のフローチャートと同様にコンピュータプログラムに基づく処理手順として実現される。図２０と同じ処理を行うステップについては同一の符号を付し、その説明は省略する。
【００６１】
まず、ステップＳ１３０１からステップＳ１３０４までは、図２０の処理と同じである。
【００６２】
続いて、全ての被験者の自信あり／自信なしそれぞれの陰性シフトの傾きから、あらかじめ作成したテンプレートと一試行ごとの陰性シフトの傾きのマハラノビス距離を算出する（Ｓ１４０１）。算出したマハラノビス距離から、信号波形が自信ありと自信ありのどちらのテンプレートに近いかを判別する（Ｓ１４０２）。
【００６３】
処理ｂによる、自信あり／自信なしの識別率は６２％であり、処理ａに比べてさらに７％向上した。処理ａにおいても言及したように、この識別率は学習状況において十分に利用できる。よって、この処理ｂによっても、回答入力から成績のフィードバックまでの時間帯の事象関連電位から回答に対する自信のある／なしが識別可能であることが示された。
【００６４】
また、陰性シフトの傾きを用いた識別に代えて、または陰性シフトの傾きを用いた識別の利用とともに、他の手法を用いてもかまわない。たとえば特許文献１に記載されているように、被験者個別の自信あり／自信なしそれぞれの信号成分のテンプレートを作成し、作成したテンプレートとのマハラノビス距離を用いて判定を行ってもよい。また、回答入力からフィードバックが提示されるまでの時間帯の信号成分の振幅の最小値に基づき判定を行うことも可能である。
【００６５】
３．本発明による実施形態のシステム構成
以下、本発明による情報処理装置およびシステムの実施形態を説明する。本実施形態によるシステムおよび装置は、ユーザ脳波の事象関連電位のうちＳＰＮ成分を利用して、回答に対するユーザの自信度を自動的に推定する。この推定はユーザが回答を入力した後で、かつ、ユーザに対する結果等の出力の前に行われる。このシステムおよび装置は、推定された自信度に応じた内容をユーザに対して提示する。
【００６６】
初めて提示される情報の内容が既に個々のユーザに適合しているため、ユーザは期待はずれの情報を提示される機会が格段に少なくなる。よってユーザは、常に自分に適合したサービスを受けることができる。以下では、このような情報処理システムを「サービス提供システム」と呼ぶこととする。
【００６７】
まず図１を参照しながらサービス提供システムの具体例を説明し、図２から図８を参照しながらサービス提供システムの一般的な構成およびその動作を説明する。
【００６８】
図１は、本実施形態によるサービス提供システム５の構成例を示す。サービス提供システム５は、自信検出型サービス提供装置１（以下「サービス提供装置１」と記述する）と、マウス５１と、ディスプレイ５２と、生体信号検出部１００とを有している。
【００６９】
いま、サービス提供システム５が学習システムとして構築されているときを例に挙げて説明する。「学習システム」とは、サービス提供装置１がユーザ１０に問題を提示し、ユーザ１０から回答を受け取ると正誤評価等をユーザにフィードバックするシステムである。
【００７０】
サービス提供装置１が、ディスプレイ５２に問題を出力すると、ユーザ１０はマウス５１を操作して、出力された問題に対する回答を入力する。
【００７１】
回答を受け取ると、サービス提供装置１は生体信号検出部１００によって計測されたユーザの脳波の事象関連電位を示す信号（脳波信号）を取得する。本実施形態による生体信号検出部１００はヘッドマウント式脳波計を想定しており、検出した脳波信号を無線でサービス提供装置１に送信することができる。この脳波計には、ユーザ１０の頭部に装着されたとき、その頭部の所定の位置に接触する電極が配置されている。
【００７２】
電極の配置は、図１７から図２１を参照しながら説明した実験の条件と同様の電極の配置にした場合には、図１８に示すＰｚ（正中頭頂）、Ａ１，Ａ２（両耳朶）およびユーザ１０の鼻根部になる。しかし、電極は最低２個あればよく、たとえばＰｚとＡ１のみでも電位計測は可能である。この電極位置は、信号測定の信頼性および装着の容易さ等から決定される。この結果、生体信号検出部１５はユーザ１０の事象関連電位を測定することができる。
【００７３】
サービス提供装置１は、回答を受け取った後の所定期間中、たとえば回答入力時を起算点として２０００ｍｓ以内の期間中における事象関連電位の陰性シフト量に基づいて、回答に対するユーザ１０の自信の有無を判定する。留意すべきは、この「所定期間」とはユーザ１０に対して正誤評価のフィードバックをする前を意味することである。
【００７４】
そしてその自信の有無に基づいて、その問題または解答に関連する情報、たとえば回答の正誤、ヒントを選択する。サービス提供装置１は、選択した情報をディスプレイ５２に表示する。表示されるタイミングは、上述の所定期間の経過後である。ユーザは、この時点で初めて回答に対して何らかの情報の提供を受けることになる。
【００７５】
上述の処理の結果、ユーザ１０は回答入力後、自信があるときは正誤の結果のみを提示され、自信がなく、誤答のときはその問題に関するヒントを提示され、正答のときであってもその問題の解法などの提示を受けることができる。これにより効率的な学習が実現できる。
【００７６】
４．実施形態１によるシステムの詳細な構成
図２は、本実施形態におけるサービス提供システム５の機能ブロックの構成を示す。図２はまた、サービス提供装置１の詳細な機能ブロックも示している。ユーザ１０のブロックは説明の便宜のために示されている。
【００７７】
サービス提供装置１は、有線または無線で入力部５１、出力部５２および生体信号検出部１００と接続され、信号の送信および受信を行う。図２においては、入力部５１、出力部５２および生体信号検出部１００はサービス提供装置１とは別体であるが、これは例である。入力部５１、出力部５２および生体信号検出部１００の一部または全部を、サービス提供装置１内に設けてもよい。
【００７８】
入力部５１は、ユーザ１０からサービス提供装置１に対する指示や提示された問題に対する解答を受け取る。入力部５１は図１のマウスに対応するが、この他キーボード、音声入力装置なども含まれる。出力部５２は、サービス提供装置１からの信号を受け取って、その信号に基づく内容、たとえばユーザ１０に対する問題や正誤判定結果、ヒントを表示する装置である。出力部５２は図１のディスプレイに対応するが、その他、スピーカなども含まれる。
【００７９】
生体信号検出部１００は、ユーザ１０の生体信号を検出する脳波計であり、生体信号として脳波を計測する。ユーザ１０はあらかじめ脳波計を装着している。測定されたユーザ１０の脳波は、コンピュータで処理できるようにサンプリングされ、ユーザ状態判定部２００に送られる。
【００８０】
次に、サービス提供装置１の詳細な構成を説明する。
【００８１】
サービス提供装置１は、後述の処理を実行するコンピュータシステムとして実現される。サービス提供装置１は、ＲＡＭ３と、コンピュータプログラム４と、中央処理部（ＣＰＵ）１２と、問題データベース（問題ＤＢ）５３と、ヒントデータベース（ヒントＤＢ）３００とを含んでいる。
【００８２】
ＣＰＵ１２は、ＲＡＭ３に格納されたコンピュータプログラム４を実行することにより、そのプログラムの処理手順に従った機能を実現する。本実施形態においては、ＣＰＵ１２は機器動作制御部５０およびユーザ状態判定部２００として動作する。
【００８３】
このとき利用されるコンピュータプログラムは、１つであってもよいし、２以上の異なるプログラムであってもよい。コンピュータプログラムは製品としてＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に記録されて市場に流通され、または、インターネット等の電気通信回線を通じて伝送される。なお、機器動作制御部５０およびユーザ状態判定部２００は、半導体回路にコンピュータプログラムを組み込んだＤＳＰ等のハードウェアとして実現することも可能である。
【００８４】
機器動作制御部５０は、
（１）問題ＤＢ５３を参照して提示する問題を決定し、出力する機能、
（２）入力部５１よりユーザ１０の回答入力を受けて、問題ＤＢ５３に基づいて回答の正誤を判定する機能、および、
（３）ユーザ状態判定部２００で判定されたユーザの自信度の情報に基づいて、ヒントＤＢ３００を参照してフィードバックの内容を決定し出力する機能
を有している。これらの機能に関する詳細な説明は、問題ＤＢ５３およびヒントＤＢ３００を説明した後に詳述する。
【００８５】
一方、ユーザ状態判定部２００は、脳波の事象関連電位からユーザ１０の自信度を判定する機能を有している。
【００８６】
自信度の判定方法は種々考えられる。たとえばユーザ状態判定部２００は、陰性シフトの傾きを指標にしてあらかじめ決定した閾値と比較する。そして陰性シフトの傾きが閾値よりも小さい場合は自信あり、閾値より大きい場合は自信なしと判定する。
【００８７】
この閾値は、前述の学習状況における事象関連電位計測実験から算出した−０．００４を用いることができる。また、事前に学習時の事象関連電位を計測する予備調査を行い、ユーザ（生徒）群の自信あり／なしの陰性シフトの傾きを平均した値を用いてもよいし、個人ごとに陰性シフトの傾きを求めて算出してもよい。また、陰性シフトの傾きをキャリブレーションするために、一般的に非常に簡単な問題（たとえば算数の一桁＋一桁など）と一般的に非常に難しい問題（たとえば、例題なしの暗号解読など）を適度に学習問題に組み入れて、それぞれを自信ありと自信なしの陰性シフトの傾きとして閾値を決定してもよいし、その決定した閾値をシステムに学習させ、閾値を適度に更新してもよい。いずれの閾値も、自信ありの陰性シフトの傾きの値から、自信なしの陰性シフトの傾きの値までの間の数値となる。閾値は、たとえばユーザ状態判定部２００内に保持されている。
【００８８】
さらに他の判定方法として、ユーザ状態判定部２００は、マハラノビス距離を計算して自信あり／自信なしを判定することもできる。この判定方法を採用するときには、基準となるテーブルが利用される。たとえば図３は、予備調査によって得られた、自信あり／自信なしに関する陰性シフトの傾きの値を格納したテーブルを示す。このテーブルは、ユーザ状態判定部２００内に保持されている。テーブルでは、各試行について、自信ありに対応する値および自信なしに対応する値が、それぞれ自信あり群／自信なし群として分類されている。
【００８９】
ユーザ状態判定部２００は、ユーザ１０の事象関連電位から陰性シフトの傾きの値を求めると、その傾きの値とテーブル中の自信あり群の値とのマハラノビス距離ａ、および、その傾きの値とテーブル中の自信なし群の値とのマハラノビス距離ｂを計算する。マハラノビス距離は数式２に示す計算式によって求めることができる。そして、マハラノビス距離ａおよびｂのうち、ａが小さい場合には自信ありと判定し、ｂが小さい場合には自信なしと判定すればよい。
【００９０】
問題ＤＢ５３およびヒントＤＢ３００は、たとえばハードディスクドライブ上に構築されたデータベースである。このハードディスクドライブは、１つであっても複数であってもよい。
【００９１】
問題ＤＢ５３は、問題、正解、問題の重要度などの問題に関するデータを蓄積している。図４は、問題ＤＢ５３に蓄積された問題に関するデータの具体例を示す。「問題」の欄においては、問題番号の後に問題が示され、その後、選択肢名のアルファベットおよび選択肢の内容の組が４つ並べられている。
【００９２】
ヒントＤＢ３００は問題ＤＢ５３に対応するヒント等に関する種々の情報を蓄積している。図５は、ヒントＤＢ３００に蓄積されたヒントの具体例を示す。自信の有無に関して大きく内容が分けられている。自信ありでかつ不正解のときに採用される各回答選択肢に対応する情報、自信なしでかつ正解のときに採用される、正解にいたるための解説を示す情報、および自信なしでかつ不正解のときに選択されるヒントに関する情報が格納されている。
【００９３】
ここで、上述の機器動作制御部５０の動作を詳細に説明する。
【００９４】
機器動作制御部５０は、問題ＤＢ５３を参照して次に提示する問題を決定する。また、ユーザ状態判定部２００で判定されたユーザの自信度と、入力部５１よりユーザ１０の回答入力を受けて判定した回答の正誤に基づき、たとえば図６に示したテーブルに基づいてフィードバックの内容を変更する。
【００９５】
以下、図６を参照しながら具体的に説明する。図６は、回答の正誤および自信度に応じて選択される処理の内容を示す。いま、図４中の問題２に対するユーザ１０の回答が選択肢Ａであり、不正解であったとする。
【００９６】
このとき、判定されたユーザ１０の自信度が「自信あり」を示すときには、不正解かつ自信ありであるから、機器動作制御部５０は図６に基づいて「回答選択肢の情報」を提示する処理を選択する。機器動作制御部５０はヒントＤＢ３００を参照して、ユーザ１０が回答した選択肢Ａに関する情報、たとえば図５「回答選択肢の情報」欄に記載の「Ａ：三代将軍、参勤交代の制度化」を提示する。
【００９７】
また、ユーザ１０の自信度が「自信なし」だった場合には、不正解かつ自信なしであるから、機器動作制御部５０は図６に基づいて、「ヒントの表示」を提示する処理を選択する。機器動作制御部５０はヒントＤＢ３００を参照して、ヒントとして、図５の「ヒント」欄記載の「犬公方と呼ばれた」を提示する。
【００９８】
一方、図４中の問題２に対するユーザ１０の回答が選択肢Ｃであり、正解であったとする。このとき、判定されたユーザ１０の自信度が「自信なし」だった場合には、正解かつ自信なしであるから、機器動作制御部５０は図６に基づいて、「正解の情報」または「正解の理由」を提示する処理を選択する。機器動作制御部５０はヒントＤＢ３００を参照して、図５の「正解に関する情報」欄記載の「五代将軍、唯一の息子が亡くなったのは・・・」を提示する。
【００９９】
最後にユーザ１０の自信度が自信ありだった場合は、正解かつ自信ありであるから、機器動作制御部５０は図６に基づいて正誤評価結果「○」を表示する。
【０１００】
５．実施形態１によるサービス提供システムの処理
次に、図７のフローチャートを参照しながら、図２のサービス提供システム５において行われる全体的な処理の流れを説明する。
【０１０１】
図７は、サービス提供システム５の処理の手順を示す。
【０１０２】
ステップＳ１０１において、機器動作制御部５０は、まず問題ＤＢ５３に格納された問題の中から次に出す問題を選択し、選択された問題を出力部５２に送る。出力部５２はその内容を提示する。問題の選択基準は、たとえば図４に示すように、問題ＤＢ５３に記憶された各問題に関する重要度が高い順である。
【０１０３】
次のステップＳ１０２において、ユーザ１０は、ステップＳ１０１で提示された問題に対し、回答する。この回答は入力部５１によって機器動作制御部５０に入力される。回答の入力は、ユーザ状態判定部２００が必要な事象関連電位を取得する際のトリガーとなる。
【０１０４】
続くステップＳ１０３において、機器動作制御部５０は、入力部５１によって受けた回答と問題ＤＢ５３に記憶している問題の正解とを比較し、ユーザ回答の正誤を判定する。回答が正しいときはステップＳ１０４に進み、間違っているときはステップＳ１０５に進む。
【０１０５】
ステップＳ１０４において、ユーザ状態判定部２００は、入力部５１によって受けた回答入力のタイミングを起点として事象関連電位を取得し、ユーザ１０の回答の自信度（自信の有無）を判定する。ユーザ状態判定部２００は判定結果を機器動作制御部５０に出力する。ステップＳ１０５においても同様の処理が行われる。
【０１０６】
ステップＳ１０４において、自信ありと判定されたときはステップＳ１０６に進み、自信なしと判定されたときはステップＳ１０７に進む。ステップＳ１０５においても同様にユーザ状態判定部２００が自信度を判定して判定結果を出力する。そして、自信ありのときはステップＳ１０８に進み、自信なしのときはステップＳ１０９に進む。
【０１０７】
判定の次に実行されるステップＳ１０６からステップＳ１０９のいずれも、機器動作制御部５０が、ユーザ１０の回答と自信度に基づいてユーザに対するフィードバック内容を選択し、出力部５２を介して出力する処理である。
【０１０８】
このフィードバック内容の出力に関して留意すべきは、そのタイミングである。すなわち、図１９の波形から理解されるように、事象関連電位から自信度を判定するためには、ステップＳ１０２の回答入力から、ステップＳ１０６〜Ｓ１０９までのフィードバック内容を出力するまでに、約１０００ｍｓ程度の時間差を設ける必要がある。換言すれば、サービス提供装置１は、回答入力から約１０００ｍｓまでの期間内において、事象関連電位を取得して自信の有無を判定しフィードバックすべき内容を選択する。そしてその期間経過後に、選択された情報の内容をユーザに対して出力することとなる。
【０１０９】
なお、出力タイミングの調整は、機器動作制御部５０が行ってもよいし、出力部５２が行ってもよい。たとえば機器動作制御部５０が上述の期間経過後に出力部５２に対して情報を出力するように動作すれば、ユーザは必ず上述の期間経過後にフィードバック内容を確認することとなり、上述の出力タイミングが遵守される。
【０１１０】
以下、ステップＳ１０６からステップＳ１０９の各処理を説明する。ステップＳ１０６においては、機器動作制御部５０は正誤評価の結果、すなわち正しいことを示す「○」のみを、出力部５２を介して表示する。ステップＳ１０７においては、機器動作制御部５０はヒントＤＢ１０３を参照して、正解の情報や正解の理由を、出力部５２を介して表示する。これにより、正解したが回答に自信がなかったユーザは、なぜその回答が正解であるかの理由を知ることができる。
【０１１１】
一方ステップＳ１０８においては、機器動作制御部５０はヒントＤＢ１０３を参照して、回答選択肢の情報や問題のヒントを、出力部５２を介して表示する。またステップＳ１０９においては、機器動作制御部５０はヒントＤＢ１０３を参照して、問題に対するヒントを表示する。ステップＳ１０８またはステップＳ１０９によって表示された内容をみたユーザは、回答が誤っていたことを知ることができるとともに、さらに、選んだ回答に自信があるにもかかわらず間違った理由や、正しい回答に辿りつくための手がかりを得ることができる。これらは正解に関連するヒントといえる。
【０１１２】
ステップＳ１１０において、入力部５１は、ユーザから学習を続けるか否かの指示を受け取る。学習を続けるときにはステップＳ１０１に戻り、学習を中止すると処理は終了する。
【０１１３】
なお、ステップＳ１０３の判定によって回答が不正解だった場合において、ヒントを提示した上で再度ユーザ１０が同じ問題を回答できるように、処理を行ってもよい。図８は、再回答を入力する処理を組み込んだサービス提供システム５の処理の手順を示す。図７の処理との相違点はステップＳ２０１を設けたことにある。すなわちステップＳ１０８またはステップＳ１０９においてヒントを提示した後に、ステップＳ２０１に進む。そして、ステップＳ２０１において再度ユーザ１０が問題に回答できるように、回答の入力を待つように動作してもよい。回答が入力されると、処理はステップＳ１０３に戻り、その回答に対して処理が再度行われる。
【０１１４】
図８においては、ステップＳ１０８、Ｓ１０９およびＳ２０１を除く他のステップは、図７のステップと同じである。よって、同じステップ番号を付し、その説明は省略する。
【０１１５】
以上のように、本実施形態のサービス提供システム５によれば、サービス提供装置１を用いてサービス提供システム５を構成することで、ユーザの自信度を、正誤評価のフィードバックの前に自動的に検出できる。そして、ユーザの自信度と回答の正誤に基づき、ユーザ状態に合わせてフィードバックの内容をあらかじめ変更できるので、学習効率が格段に向上する。
【０１１６】
たとえば、ユーザが自信をもって正解した場合には不要な問題に関する情報やヒントを提示することなく処理を行えばよい。一方、ユーザが自信なく回答した場合には、情報やヒントが必要な場合に限って、成績等のフィードバックの代わりに、またはフィードバックと同時にそれらを提示することができる。これにより学習効率が格段に向上する。
【０１１７】
なお、自信度の応用はこれに限らず、ユーザの自信度に基づいて次に出題する問題のレベルを変えることもできる。たとえば、自信度が低い場合には問題のレベルを下げ、自信度が高い場合には問題のレベルを上げるなどの方法によって、ユーザのレベルに適した問題が出題できるようになる。
【０１１８】
６．実施形態２によるシステムの詳細な構成
続いて本発明の実施形態２によるサービス提供システムおよびサービス提供装置を説明する。
【０１１９】
実施形態１によるサービス提供システム５においては、回答に対するユーザの自信度を判定し、その自信度と回答の正否に基づいてユーザに提示する情報を選択していた。しかし、問題ごとの処理は独立しており、さらに同じ問題であっても前回の回答結果が反映されて出題されてはいかなった。
【０１２０】
本実施形態によるサービス提供システムにおいては、実施形態１のシステムと同じ処理によって得られたユーザの自信度を利用して、「あてずっぽう」による正解や「勘違い」による不正解を判別し、その結果をデータベースに蓄積する。そして次の出題時にはそれまでの結果を考慮して問題を選択し出題する。これにより、「あてずっぽう」による正解を理解不十分な問題として特定できるので、ユーザの理解度を測定できるとともに、復習問題を提示するなどの適切な措置をとることによって、効率的な学習が実現できる。
【０１２１】
図９は、本実施形態におけるサービス提供システム１５の機能ブロックの構成を示す。図９はまた、サービス提供装置２の詳細な機能ブロックも示している。なお、ユーザ１０のブロックは説明の便宜のために示されている。
【０１２２】
図９においては、図２と同じ構成要素については同じ符号を付し、説明を省略する。図９に示すサービス提供装置２が、図２に示すサービス提供装置１と相違する点は、異なる動作を行う機器動作制御部５００を有する点、および、ヒントＤＢ３００に代えて結果蓄積ＤＢ４００を設けた点である。なお、ＣＰＵ１２の実体は変更されていないため、同じ参照符号を付している。
【０１２３】
以下、機器動作制御部５００および結果蓄積ＤＢ４００を説明する。
【０１２４】
機器動作制御部５００は、ユーザ状態判定部２００で判定されたユーザ１０の自信度の情報を受け取るとともに、ユーザ１０の回答の正誤を判定する。そして、自信度の情報および正誤結果に基づいて図１０に示す判定テーブルを参照して、ユーザ１０の理解度を判定する。
【０１２５】
図１０は、判定テーブルの例を示す。このテーブルは、回答の正誤および自信度に応じて特定される理解度を示している。このテーブルを利用した機器動作制御部５００の動作は以下のとおりである。
【０１２６】
具体的には、ユーザ１０の回答が正解であり、かつ、ユーザ１０の自信度が「自信あり」を示すときには、ユーザが最もよく理解していると判断できる。このとき機器動作制御部５００は、判定テーブルの「理解」に該当すると判定する。また、ユーザ１０の回答が正解であり、かつ、ユーザ１０の自信度が「自信なし」を示すときには、ユーザがあてずっぽうで正解したと判断できる。よって機器動作制御部５００は、判定テーブルの「あてずっぽう」に該当すると判定する。これにより、同じ正解でも「あてずっぽう」による正解か否かを判別することができる。
【０１２７】
一方、ユーザ１０の回答が不正解であり、かつ、ユーザ１０の自信度が「自信あり」を示すときには、ユーザが勘違いによって誤答を選択したと判断する。このとき機器動作制御部５００は、判定テーブルの「勘違い」に該当すると判定する。また、ユーザ１０の回答が不正解であり、かつ、ユーザ１０の自信度が「自信なし」を示すときには、ユーザがその問題で問われた内容を理解していなかったと判断できる。このとき機器動作制御部５００は、判定テーブルの「不理解」に該当すると判定する。
【０１２８】
機器動作制御部５００は、上述の判定テーブルを用いた判定結果を、結果蓄積ＤＢ４００に保存する。また、機器動作制御部５００は、次に提示する問題を、問題ＤＢ５３および結果蓄積ＤＢ４００を参照して決定する。
【０１２９】
結果蓄積ＤＢ４００は、たとえばハードディスクドライブ上に構築されるデータベースである。結果蓄積ＤＢ４００は、機器動作制御部５００による判定結果を結果テーブルに格納し、そのテーブルを保持する。図１１は、結果蓄積ＤＢ４００に記憶された結果テーブルの例を示す。このテーブルには、問題を１回以上出題したときの、個々の問題に対するユーザの理解状況（理解度）が記述されている。
【０１３０】
７．実施形態２によるサービス提供システムの処理
次に、図１２のフローチャートを参照しながら、図９のサービス提供システム１５において行われる全体的な処理の流れを説明する。
【０１３１】
図１２は、本実施形態によるサービス提供システム１５の処理の手順を示す。図７と同じ処理を行うステップについては同一の符号を付し、その説明は省略する。まず、ステップＳ１０１からステップＳ１０５までは、図７の処理と同じである。
【０１３２】
続くステップＳ３０１からステップＳ３０４のいずれも、図１０に示す判定テーブルを用いて、機器動作制御部５００がユーザ１０の理解度を判定する処理である。
【０１３３】
回答が正しく、かつ、自信ありのときに進むステップＳ３０１において、機器動作制御部５００はユーザ１０が問題を「理解」していると判定する。一方、回答が正しく、かつ、自信なしのときに進むステップＳ３０２において、機器動作制御部５００はユーザ１０が問題を「あてずっぽう」で正解したと判定する。ステップＳ３０１およびＳ３０２の後は、処理はステップＳ３０７に進む。
【０１３４】
回答が誤りで、かつ、自信ありのときに進むステップＳ３０３において、機器動作制御部５００はユーザ１０が問題を「勘違い」していると判定する。一方、回答が誤りで、かつ、自信なしのときに進むステップＳ３０４において、機器動作制御部５００はユーザ１０が問題を「理解していない」と判定する。ステップＳ３０３およびＳ３０４の後は、処理はステップＳ３０６に進む。
【０１３５】
ステップＳ３０５において、機器動作制御部５００は、ユーザ１０の回答が正解であったことを、出力部５２を介してユーザ１０にフィードバックする。たとえば出力部５２がディスプレイの場合、機器動作制御部５００は、正しいことを示す「○」のみを表示する。
【０１３６】
一方、ステップＳ３０６においては、機器動作制御部５００は、ユーザ１０の回答が不正解であったことを、出力部５２を介してユーザ１０にフィードバックする。たとえば出力部５２がディスプレイの場合、機器動作制御部５００は、誤っていることを示す「×」を表示する。
【０１３７】
ただし、図１９の波形から理解されるように、事象関連電位から自信度を判定するためには、ステップＳ１０２の回答入力から、ステップＳ３０５またはＳ３０６のフィードバック内容を出力するまでに、約１０００ｍｓ程度の時間差を設ける。
【０１３８】
ステップＳ３０７において、結果蓄積ＤＢ４００は、機器動作制御部５００から判定結果を受け取り、結果テーブルに格納する。判定結果の蓄積方法は、たとえば図１１に示したように問題ごとに「理解」「あてずっぽう」「勘違い」「不理解」を示すラベルを保存すればよい。
【０１３９】
この結果、ステップＳ１０１において次に出題する問題の順序をラベルに基づいて決定できる。たとえば結果蓄積ＤＢ４００に記憶されたユーザの理解度のラベルのうち、たとえば「不理解」、「あてずっぽう」、「勘違い」、「理解」の順で問題を選択すればよい。
【０１４０】
なお、理解度を重み付け係数として保存することもできる。たとえば図１３は、理解度を重み付け係数として規定した判定テーブルの例を示す。このテーブルは、理解が十分（「正解」）のときには重み付け係数０．１が割り当てられており、ユーザ１０の理解が不十分（「あてずっぽう」「勘違い」「不理解」）のときは重み付け係数３が割り当てられている。
【０１４１】
このように重み付け係数を割り当てることにより、復習のための問題選択時に理解が不十分の問題を優先して選択することができる。すなわち、ステップＳ１０１の問題選択時に、結果テーブル内の数値の大きい問題から出題すればユーザの理解が足りない重要問題について重点的に行うことが可能である。重み付け係数の値は、復習のために同様の問題が再び選択される確率を大きくするパラメータとなる。
【０１４２】
なお、実施の形態１の構成要素であるヒントＤＢ３００を付加し、理解度に合わせて正誤評価の代わりに、または正誤評価と同時にユーザ１０に提示することも可能である。
【０１４３】
本実施形態によれば、自信検出型サービス提供装置を用いることで、回答に対するユーザの自信度を自動的に検出できるので、従来、「正解」「不正解」という２状態でしか把握できなかった回答結果について、「理解」「あてずっぽう」「勘違い」「理解していない」という４状態に識別可能となる。これにより、従来は「理解している」と判定され、見過ごされていた「あてずっぽう」による正解に対しても、理解不十分と判定して復習問題を提示できる。理解不十分な問題に対して漏れなく適切な措置をとることができるため、学習効率が大幅に向上する。
【０１４４】
図１１に示すテーブルは、複数のユーザに対して１つ設けてもよいし、ユーザごとに設けてもよい。複数のユーザに対してテーブルを１つ設けるときには、ユーザの多くが理解不十分な問題が特定されるため、ユーザ全体に対してその問題への注意喚起や対策の提示等が容易になる。一方、各ユーザに１つのテーブルを設けるときには、ユーザごとの理解度に応じたきめ細かな出題等が可能になる。いずれの例においても、すべてのユーザの学習効率を大幅に向上させることができる。
【０１４５】
８．実施形態３によるシステムの詳細な構成
続いて本発明の実施形態３によるサービス提供システムおよびサービス提供装置を説明する。
【０１４６】
実施形態１および２によるサービス提供システムは、冒頭に説明した実験結果を受けて学習システムとして実現されていた。学習システムでは、学習問題に回答したユーザの回答に対する自信度が判定され、その自信度と回答の正否に基づいてユーザに提示する情報が選択されるとした。
【０１４７】
しかし、上述の実験結果は学習システム以外の他のシステムにも応用できる。たとえば上述の実験結果を利用すると、ユーザがＤＶＤレコーダ等の電子機器を操作した時において、機器の動作開始前にその操作に対するユーザの自信度を判定することができる。ここでいう「ユーザの自信度」とは、希望する動作を実行させるための電子機器の操作を、ユーザが行うことができたと感じたか否かを表している。ユーザ操作による指示の入力（以下「操作入力」という。）から機器動作の開始までに一般的に１秒程度の時間差があるため、その時間差を利用して操作入力を起点に事象関連電位のＳＰＮ成分を計測することができる。よって、実施形態１および２と同様に、ＳＰＮ成分に基づいて自信度を判定できる。
【０１４８】
上述の実験との対応を説明すると、冒頭に説明した実験における「問題の提示」は、電子機器の操作時にユーザ自らが希望する機器動作を想起することに対応する。一方、「回答入力」はリモコンボタン等を介した操作入力に対応する。
【０１４９】
自信度によって示される自信の有無に応じて電子機器がヘルプメッセージの提示や非提示を選択的に切り替えることにより、ヘルプ表示に関するサービス提供システムが実現される。
【０１５０】
たとえば、サービス提供システムは、自信度が高い操作、すなわち自信がある操作に対してはヘルプや機器動作の候補を提示することなくその操作に対応する動作を実行する。一方、自信度が低い操作、すなわち自信がない操作に対してはヘルプや機器動作の候補を提示する。自信度に基づいてヘルプメッセージ等の提示や非提示が切り替えられるため、ユーザはリモコンのヘルプボタンを自発的に押下する必要がない。よって、ユーザに負担をかけることなくユーザの操作入力の支援が可能となり、機器の使いやすさが向上する。
【０１５１】
以下、ヘルプ表示システムとして実現されるサービス提供システムを説明する。
【０１５２】
図１４は、本実施形態におけるサービス提供システム２５の機能ブロックの構成を示す。図１４はまた、サービス提供装置２６の詳細な機能ブロックも示している。なお、ユーザ１０は説明の便宜のために示されている。
【０１５３】
図１４においては、図２と同じ構成要素については同じ符号を付し、説明を省略する。図１４に示すサービス提供装置２６が、図２に示すサービス提供装置１と相違する点は、問題ＤＢ５３を有さない点、異なる動作を行う機器動作制御部６００を有する点、および、ヒントＤＢ３００に代えてヘルプＤＢ６５０を設けた点である。なお、ＣＰＵ１２の実体は変更されていないため、同じ参照符号を付している。
【０１５４】
以下、機器動作制御部６００およびヘルプＤＢ６５０を説明する。前提として、ユーザ状態判定部２００は、入力部５１としてのリモコン等を介してユーザ１０の操作入力を受け取り、受け取ったタイミングを起点として生体信号検出部１００において計測された事象関連電位のＳＰＮ成分に基づいてユーザの自信度を判定しているとする。
【０１５５】
機器動作制御部６００は、ユーザ状態判定部２００からユーザ１０の操作入力に対する自信度の情報を受け取る。受け取った情報が「自信あり」を示す場合には、機器動作制御部６００は操作入力の内容に応じて動作するよう、サービス提供装置２６の他の構成要素に指示する。一方、受け取った情報が「自信なし」を示す場合には、機器動作制御部６００はヘルプＤＢ６５０を参照して、操作入力に応じた機器動作に代えて、たとえば入力された操作ボタンで実現できる機能に関するヘルプを提示する。
【０１５６】
または、入力された操作ボタンで実現される機器動作として、たとえば機能的に似た機器動作の候補を「もしかして、〜ですか？」のように提示してもよい。機器動作の候補を２種類以上提示し、ユーザが選択できるようにしてもよい。なお、提示する機器動作の候補はヘルプＤＢ６５０に格納しておくことができる。ユーザの操作履歴や嗜好等に基づいて候補の順位を決定してもよい。
【０１５７】
ヘルプＤＢ６５０は、入力の内容およびサービス提供システム２５の機能に関する説明を対応付けて蓄積したデータベースである。入力の内容とは、たとえば操作入力に関連して押下されたボタン名である。またサービス提供システム２５の機能は、より具体的にはＨＤＤ内蔵のＤＶＤレコーダ等として実現されるサービス提供装置２６の機能である。ヘルプＤＢ６５０は、たとえばハードディスクドライブ上に構築される。ヘルプＤＢ６５０は、機器動作制御部６００による判定結果に基づいて参照されるか否かが決定される。
【０１５８】
なお、ヘルプＤＢ６５０は、１操作入力に関連するボタン名ごとに複数の機器動作の説明の候補を蓄積していてもよい。
【０１５９】
図１５（ａ）および（ｂ）は、自信検出型サービス提供装置２６がＤＶＤレコーダであるときのヘルプＤＢ６５０の例を示す。図１５（ａ）は、操作入力ボタンごとに操作入力ボタンに関するヘルプを提示する場合の例を示し、図１５（ｂ）は操作入力ボタンごとに複数の機器動作候補を提示する場合の例をそれぞれ示す。
【０１６０】
９．実施形態３によるサービス提供システムの処理
次に、図１６のフローチャートを参照しながら、図１４のサービス提供システム２５において行われる全体的な処理の流れを説明する。
【０１６１】
図１６は、本実施形態によるサービス提供システム２５の処理の手順を示す。図７と同じ処理を行うステップＳ１０４については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【０１６２】
ステップＳ４０１において、ユーザ１０が入力部５１を介して指示を入力すると、サービス提供装置２６はその操作入力を受け取る。
【０１６３】
ステップＳ１０４において、ユーザ状態判定部２００は自信の有無を判定する。ユーザ状態判定部２００が自信ありと判定すると、処理はステップＳ４０２に進み、自信なしと判定すると処理はステップＳ４０３に進む。
【０１６４】
ステップＳ４０２において、機器動作制御部６００は操作入力に基づく処理を実行する。ヘルプ等のユーザ支援は、特に行うことはない。ユーザは、自らの操作が希望する動作のための操作として適切であるという自信を持っているためである。
【０１６５】
一方、ステップＳ４０３においては、機器動作制御部６００はヘルプＤＢ６５０を参照して、操作入力に対応するヘルプを表示し、または、操作入力に対応した機器動作候補を提示する。
【０１６６】
たとえば、図１５（ａ）に示すヘルプＤＢ６５０が設けられているとする。ユーザ状態判定部２００が番組表ボタンの押下に対して自信がないと判定したときは、機器動作制御部６００は、ヘルプＤＢ６５０を読み出して、番組表ボタンの機能の説明「放送予定の番組の内容を確認できます」を表示する。
【０１６７】
また、図１５（ｂ）に示すヘルプＤＢ６５０が設けられているとする。ユーザ状態判定部２００が番組表ボタンの押下に対して自信がないと判定したときは、機器動作制御部６００はヘルプＤＢ６５０の候補１〜３の少なくとも１つを選択して読み出す。たとえば候補１を読み出したときは、候補１に対応して「放送予定の番組一覧を表示したい場合には番組表ボタンを押してください」と表示する。
【０１６８】
機器動作制御部６００は、候補１と同時に、または順序付けて候補２および３を読み出してもよい。候補２を読み出したときは、機器動作制御部６００は「録画した番組の一覧を表示したい場合には再生ナビを押してください」を表示し、候補３を読み出したときは、機器動作制御部６００は「お薦め番組の検索をしたい場合には検索ボタンを押してください」を表示すればよい。候補を読み出す順序は適宜決定される。たとえば、読み出される順位が候補の番号によって設定されているときには、機器動作制御部６００は候補の番号順に、対応する説明を選択的に読み出してもよい。
【０１６９】
ステップＳ４０４において、機器動作制御部６００はユーザからの次の操作入力の有無や、操作を続けないことを示す、戻るボタンの押下や取り消しボタンの押下の有無等に基づいて、ユーザ１０が機器操作を続けるか否かを判定する。機器操作を続けると判定すると、処理はステップＳ４０１から繰り返される。機器動作制御部６００はその後の操作入力に基づいて機能の実行を指示する。一方、機器動作制御部６００は、ユーザが機器操作を続けないと判定すると処理を終了する。
【０１７０】
なお、図１９の波形から理解されるように、事象関連電位に基づいて自信度を判定するステップＳ１０４の判定処理は、ステップＳ４０１の操作入力から、ステップＳ４０２またはＳ４０３の機器動作開始までに約１０００ｍｓ秒程度の時間差を設けることが好ましい。操作入力から機器動作開始までに約２０００ｍｓ程度の時間差を設けることができれば、より正確に自信度を判定できる。
【０１７１】
本実施形態によれば、自信検出型サービス提供装置を用いることで、操作入力に対するユーザの自信度を自動的に検出できる。従来は分からなかった機器操作時のユーザの操作入力に対する自信度が「自信あり」または「自信なし」の２状態で識別可能となる。これにより、自信度に応じて、たとえば自信がない操作に対してはヘルプや機器動作の候補を提示するなど、あらかじめ機器動作を変更する措置がとれるようになる。ユーザに負担をかけることなくユーザの操作入力の支援が可能となるため、機器の使いやすさが向上する。
【産業上の利用可能性】
【０１７２】
本発明の情報処理装置および情報処理システムは、ユーザと情報のやりとりを行ってユーザに応じたサービスを提供する機器への適用が可能である。たとえば提示された問題に対するユーザの回答入力の正誤が明らかな状況において、回答に対するユーザの自信度を自動的に、かつ正誤評価のフィードバックの前に判定できる。または、希望する動作を実行させるための電子機器の操作を、ユーザが行うことができたと感じたか否かを表すユーザの自信度を、機器の動作が開始する前に判定できる。自信度に応じて動作の内容を適宜選択できるため、ユーザに負担をかけることなくユーザの操作入力の支援が可能となり、機器の使いやすさが向上する。これは特に、学習システムや電子機器のヘルプ表示システムとして応用することによって学習効果を飛躍的に向上させることができる。またユーザビリティ評価の用途においても利用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１７３】
【図１】本実施形態によるサービス提供システム５の構成例を示す図である。
【図２】本実施形態におけるサービス提供システム５の機能ブロックの構成を示す図である。
【図３】予備調査によって得られた、自信あり／自信なしに関する陰性シフトの傾きの値を格納したテーブルを示す図である。
【図４】問題ＤＢ５３に蓄積された問題に関するデータの具体例を示す図である。
【図５】ヒントＤＢ３００に蓄積されたヒントの具体例を示す図である。
【図６】回答の正誤および自信度に応じて選択される処理の内容を示す図である。
【図７】サービス提供システム５の処理の手順を示すフローチャートである。
【図８】再回答を入力する処理を組み込んだサービス提供システム５の処理の手順を示すフローチャートである。
【図９】実施形態２によるサービス提供システム１５の機能ブロックの構成を示す図である。
【図１０】判定テーブルの例を示す図である。
【図１１】結果蓄積ＤＢ４００に記憶された結果テーブルの例を示す図である。
【図１２】実施形態２によるサービス提供システム１５の処理の手順を示すフローチャートである。
【図１３】理解度を重み付け係数として規定した判定テーブルの例を示す図である。
【図１４】実施形態３によるサービス提供システム２５の機能ブロックの構成を示す図である。
【図１５】（ａ）および（ｂ）は、自信検出型サービス提供装置２６がＤＶＤレコーダであるときのヘルプＤＢ６５０の例を示す。
【図１６】実施形態によるサービス提供システム２５の処理の手順を示すフローチャートである。
【図１７】（ａ）は実験手順の概要を示す図であり、（ｂ）は１試行分の手順を示すフローチャートである。
【図１８】被験者の脳波を測定するための電極の貼り付け位置を示す図である。
【図１９】１０人の被験者の実験データを回答の入力を起点として総加算平均した事象関連電位の波形を示すグラフである。
【図２０】陰性シフトの傾きを閾値処理して自信度を識別する手順を示すフローチャートである。
【図２１】マハラノビス距離に基づいて自信度を識別する手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１７４】
１、２、２６  自信検出型サービス提供装置
３  ＲＡＭ
４  コンピュータプログラム
５、１５、２５  サービス提供システム
１０  ユーザ
１２  中央処理部（ＣＰＵ）
５０、５００、６００  機器動作制御部
５１  入力部（マウス）
５２  出力部（ディスプレイ）
５３  問題ＤＢ
１００  生体信号検出部
２００  ユーザ状態判定部
３００  ヒントＤＢ
４００  結果蓄積ＤＢ
６５０  ヘルプＤＢ
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2007066451.tif 000028
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2007066451.tif 000039
【図１３】
2007066451.tif 000040
【図１４】
2007066451.tif 000041
【図１５】
2007066451.tif 000042
【図１６】
2007066451.tif 000043
【図１７】
2007066451.tif 000044
【図１８】
2007066451.tif 000045
【図１９】
2007066451.tif 000046
【図２０】
2007066451.tif 000047
【図２１】
2007066451.tif 000048
【手続補正書】
【提出日】平成19年11月2日(2007.11.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザの入力を受け取る入力部と、
前記入力を起点とした、ユーザ脳波の事象関連電位に関する信号を計測する信号検出部と、
前記入力を受け取った後約２００ミリ秒から約２０００ミリ秒までの期間内における１または複数の特定時刻の前記事象関連電位の陰性シフト量に基づいて、前記入力に対する前記ユーザの自信度を判定する判定部と、
前記自信度に基づいて、提示する内容を決定する制御部と、
決定された前記内容を提示する出力部と
を備えた、情報処理システムであって、
前記出力部は前記ユーザに問題を提示し、
前記入力部は、前記出力部から出力された問題に対する前記ユーザの回答を前記入力として受け取り、
前記制御部は、前記自信度に基づいて、前記問題またはその正解に関連する情報の提示を決定し、
前記出力部は、前記情報を前記期間の経過後に提示する、情報処理システム。
【請求項２】
前記問題およびその正解に関連する情報を蓄積したデータベースをさらに備え、
前記制御部は、前記データベースを参照して前記ユーザの回答の正誤を判定し、前記ユーザの自信度および前記正誤の判定結果に基づいて、前記問題またはその正解に関連する情報を選択する、請求項１に記載の情報処理システム。
【請求項３】
前記データベースは、前記正解に関連する複数のヒントの情報を蓄積しており、
前記制御部は、前記ユーザの自信度および前記正誤の判定結果に基づいて、前記ヒントを切り替えて選択する、請求項２に記載の情報処理システム。
【請求項４】
前記制御部は、前記ユーザの自信度および前記正誤の判定結果に基づいて、ユーザの理解度を示す情報を出力する、請求項２に記載の情報処理システム。
【請求項５】
前記事象関連電位の陰性シフト量は、陰性シフトの波形の傾きと対応関係を有しており、
前記判定部は、自信ありに対応する陰性シフトの傾きの値から、自信なしに対応する陰性シフトの傾きの値までの間に含まれる閾値を保持しており、
取得された前記事象関連電位の波形の傾きと前記閾値とを比較して、前記波形の傾きが前記閾値よりも小さい場合を自信ありと判定し、前記閾値よりも大きい場合を自信なしと判定して、判定結果を示す情報を前記制御部に出力する、請求項１に記載の情報処理システム。
【請求項６】
前記事象関連電位の陰性シフト量は、陰性シフトの波形の傾きと対応関係を有しており、
前記判定部は、実験によって予め取得された、自信ありに対応する陰性シフトの傾きを示す第１数値群と、自信なしに対応する陰性シフトの傾きを示す第２数値群とを保持したテーブルを有しており、
取得された前記事象関連電位の波形の傾きの値と前記第１数値群とのマハラノビス距離、および、取得された前記事象関連電位の波形の傾きの値と前記第２数値群とのマハラノビス距離に基づいて、判定結果を示す情報を前記制御部に出力する、請求項１に記載の情報処理システム。
【請求項７】
ユーザの入力を受け取る入力部と、
前記入力を起点とした、ユーザ脳波の事象関連電位に関する信号を計測する信号検出部と、
前記入力を受け取った後約２００ミリ秒から約２０００ミリ秒までの期間内における１または複数の特定時刻の前記事象関連電位の陰性シフト量に基づいて、前記入力に対する前記ユーザの自信度を判定する判定部と、
前記自信度に基づいて、提示する内容を決定する制御部と、
決定された前記内容を提示する出力部と
を備えた、情報処理システムであって、
入力の内容および前記情報処理システムの機能に関する説明を対応付けて蓄積したデータベースをさらに備え、
前記制御部は、前記自信度に応じて前記データベースを参照して、前記ユーザの入力に対応付けられた説明を選択し、
前記出力部は、選択された前記説明を前記期間の経過後に提示する、情報処理システム。
【請求項８】
前記判定部によって前記ユーザには自信がないと判定されたとき、前記制御部は前記データベースを参照する、請求項７に記載の情報処理システム。
【請求項９】
前記データベースにおいて、１つの入力の内容に対して複数の説明の候補が対応付けて蓄積されており、
前記制御部は、前記複数の説明の候補の少なくとも一つを選択する、請求項７に記載の情報処理システム。
【請求項１０】
前記データベースにおいて前記複数の説明の候補には順位が設定されており、
前記制御部は、前記順位に応じて前記複数の説明の候補を選択する、請求項９に記載の情報処理システム。
【請求項１１】
前記出力部が前記説明を提示した後、前記入力部は、前記ユーザから入力をさらに受け取り、
前記制御部は、さらに受け取った前記入力に基づいて機能の実行を指示する、請求項７に記載の情報処理システム。
【請求項１２】
ユーザの入力を受け取る入力装置、前記ユーザに情報を提示する出力装置、および、前記入力を起点とした、ユーザ脳波の事象関連電位に関する信号を計測する信号検出装置と接続される情報処理装置であって、
前記入力を受け取った後約２００ミリ秒から約２０００ミリ秒までの期間内における１または複数の特定時刻の前記事象関連電位の陰性シフト量に基づいて、前記入力に対する前記ユーザの自信度を判定する判定部と、
前記自信度に基づいて前記ユーザに提示する内容を決定し、決定された内容を前記所定期間の経過後に前記出力部に送信する制御部と
を備え、
前記出力部が前記ユーザに問題を提示し、前記入力部が前記出力部から出力された問題に対する前記ユーザの回答を前記入力として受け取ると、
前記制御部は、前記自信度に基づいて、前記問題またはその正解に関連する情報の提示を決定し、前記出力部に前記内容を提示させる、情報処理装置。
【請求項１３】
ユーザの入力を受け取る入力装置、前記ユーザに情報を提示する出力装置、および、前記入力を起点とした、ユーザ脳波の事象関連電位に関する信号を計測する信号検出装置と接続される情報処理装置であって、
前記入力を受け取った後約２００ミリ秒から約２０００ミリ秒までの期間内における１または複数の特定時刻の前記事象関連電位の陰性シフト量に基づいて、前記入力に対する前記ユーザの自信度を判定する判定部と、
前記自信度に基づいて前記ユーザに提示する内容を決定し、決定された内容を前記所定期間の経過後に前記出力部に送信する制御部と
入力の内容および前記情報処理システムの機能に関する説明を対応付けて蓄積したデータベースと
を備え、前記制御部は、前記自信度に応じて前記データベースを参照して、前記ユーザの入力に対応付けられた説明を選択し、前記出力部に、選択された前記説明を前記期間の経過後に提示させる、情報処理装置。
【請求項１４】
ユーザに問題を提示するステップと、
出力された問題に対する前記ユーザの回答を入力として受け取るステップと、
前記入力を起点とした、ユーザ脳波の事象関連電位に関する信号を計測するステップと、
前記入力を受け取った後約２００ミリ秒から約２０００ミリ秒までの期間内における１または複数の特定時刻の前記事象関連電位の陰性シフト量に基づいて、前記入力に対する前記ユーザの自信度を判定するステップと、
前記ユーザに提示する内容を決定するステップであって、前記自信度に基づいて、前記問題またはその正解に関連する情報の提示を決定するステップと、
前記情報を前記期間の経過後に提示するステップと
を包含する情報処理方法。
【請求項１５】
前記処理システムにおいて実行される情報処理方法であって、
ユーザの入力を受け取るステップと、
前記入力を起点とした、ユーザ脳波の事象関連電位に関する信号を計測するステップと、
前記入力を受け取った後約２００ミリ秒から約２０００ミリ秒までの期間内における１または複数の特定時刻の前記事象関連電位の陰性シフト量に基づいて、前記入力に対する前記ユーザの自信度を判定するステップと、
入力の内容および前記情報処理システムの機能に関する説明を対応付けて蓄積したデータベースを、前記自信度に応じて参照し、前記ユーザの入力に対応付けられた説明を選択するステップと、
選択された前記説明を前記ユーザに提示するステップと
を包含する情報処理方法。
【国際調査報告】
2007066451.tif 000049
2007066451.tif 000050
2007066451.tif 000051
2007066451.tif 000052