(57)【要約】  人または動物の認知症に関する予測を容易かつ的確に行うことができる情報処理装置、情報処理方法およびプログラムを提供する。  情報処理装置１０は、人または動物の周囲の環境データと、生体データ、行動データ、画像又は映像データおよび音声データの群から選択される少なくとも１種を取得するデータ取得部４０と、データ取得部４０が取得したデータに基づき、認知症における行動・心理症状（ＢＰＳＤ）の発症またはその発症時期を予測する予測部３０ｂとを含む。予測部３０ｂは、推論分析、回帰分析、ＨｏｔＳｐｏｔ分析、近接間分析および時空間分析の少なくとも１種を用いて、ＢＰＳＤに関する予測を行うことができる。予測部３０ｂのＢＰＳＤに関する予測と、ＢＰＳＤとの差を評価し、その評価結果に基づき関数または分類器の学習を行う学習部３０ｃを含む。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
人または動物の周囲の環境データと、前記人または動物の生体データ、前記人または動物の行動データ、前記人または動物の画像又は映像データおよび前記人または動物の音声データの群から選択される少なくとも１種を取得するデータ取得部と、
前記データ取得部が取得したデータに基づき、前記人または動物の認知症における行動・心理症状の発症またはその発症時期を予測する予測部とを含む、情報処理装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記予測部は、推論分析、回帰分析、ＨｏｔＳｐｏｔ分析、近接間分析および時空間分析の少なくとも１種を用いて、前記人または動物の認知症における行動・心理症状に関する予測を行う情報処理装置。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記データ取得部が取得したデータを指標化するための指標化部を含み、
前記予測部は、前記指標化部で指標化された指標値を入力して、前記人または動物の認知症における行動・心理症状に関する予測値を出力する関数または分類器を用いて予測が行われる情報処理装置。
【請求項４】
請求項１または２において、
前記分類器は、ＳＶＭ（Ｓｕｐｐｏｒｔ  Ｖｅｃｔｏｒ  Ｍａｃｈｉｎｅ）、ニューラルネットワークまたは線形回帰モデルである情報処理装置。
【請求項５】
請求項１または２において、
前記予測部の前記人または動物の認知症における行動・心理症状に関する予測と、実際の前記人または動物の行動・心理症状との差を評価し、その評価結果に基づき前記関数または分類器の学習を行う学習部を含む情報処理装置。
【請求項６】
請求項５において、
前記学習部は、前記予測部が予測した前記人または動物の認知症における行動・心理症状に関する予測と、実際の前記人または動物の行動・心理症状との差を評価し、
前記予測部の前記人または動物の認知症における行動・心理症状に関する予測と、実際の前記人または動物の行動・心理症状との差の評価内容と、前記データ取得部が取得したデータに関する情報との関連においてディープラーニングにより前記関数または分類器の学習を行う情報処理装置。
【請求項７】
請求項５において、
前記関数は、前記データ取得部が取得したデータに関する数値に係るパラメータと、係数とを含んで構成され、
前記学習部は、前記係数をディープラーニングにより調整する情報処理装置。
【請求項８】
請求項１、２、６または７において、
前記データ取得部は、前記環境データと前記生体データとを取得し、
前記環境データは、前記人または動物の周囲の気温および湿度を含み
前記生体データは、前記人または動物の脈拍、呼吸数および体温を含む情報処理装置。
【請求項９】
請求項８において、
前記環境データおよび前記生体データと、前記環境データおよび前記生体データと対応する前記人または動物の認知症における行動・心理症状に関する情報とが関連づけて記憶されているデータ記憶部を含む情報処理装置。
【請求項１０】
請求項８において、
前記環境データおよび前記生体データと、前記環境データおよび前記生体データと対応する前記人または動物の認知症における行動・心理症状に関する情報とが関連づけて構成された相関表が記憶されている記憶部を含む情報処理装置。
【請求項１１】
請求項１、２、６、７、９または１０において、
前記予測部が予測した前記人または動物の認知症における行動・心理症状に関する予測内容に基づき、対処方法を生成または選択する対処方法導出部を含む情報処理装置。
【請求項１２】
請求項５において、
前記実際の前記人または動物の行動・心理症状は、行動・心理症状判断部により判断アルゴリズムにしたがって判断され、
前記学習部は、前記行動・心理症状判断部による判断結果と、実際に人が判断した前記人または動物の行動・心理症状の判断結果との差を評価し、その評価結果に基づき前記判断アルゴリズムの学習を行う情報処理装置。
【請求項１３】
データ取得部が、人または動物の周囲の環境データと、前記人または動物の生体データ、前記人または動物の行動データ、前記人または動物の画像又は映像データおよび前記人または動物の音声データの群から選択される少なくとも１種を取得する工程と、
予測部が、前記データ取得部が取得したデータに基づき、前記人または動物の認知症における行動・心理症状の発症またはその発症時期を予測する工程とを含む、情報処理方法。
【請求項１４】
コンピュータに
データ取得部が、人または動物の周囲の環境データと、前記人または動物の生体データ、前記人または動物の行動データ、前記人または動物の画像又は映像データおよび前記人または動物の音声データの群から選択される少なくとも１種を取得するステップと、
予測部が、前記データ取得部が取得したデータに基づき、前記人または動物の認知症における行動・心理症状の発症またはその発症時期を予測するステップとを実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、認知症の予測に関する情報処理装置、情報処理方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
認知症の診断を支援する装置が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７―２１７０５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、人または動物の認知症の発症に関する予測を容易かつ的確に行うことができる情報処理装置、情報処理方法およびプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
１．情報処理装置
本発明の情報処理装置は、
人または動物の周囲の環境データと、前記人または動物の生体データ、前記人または動物の行動データ、前記人または動物の画像又は映像データおよび前記人または動物の音声データの群から選択される少なくとも１種を取得するデータ取得部と、
前記データ取得部が取得したデータに基づき、前記人または動物の認知症における行動・心理症状の発症またはその発症時期を予測する予測部とを含む。【０００６】
本発明において、
前記予測部は、推論分析、回帰分析、ＨｏｔＳｐｏｔ分析、近接間分析および時空間分析の少なくとも１種を用いて、前記人または動物の認知症における行動・心理症状に関する予測を行うことができる。【０００７】
本発明において、
前記データ取得部が取得したデータを指標化するための指標化部を含み、
前記予測部は、前記指標化部で指標化された指標値を入力して、前記人または動物の認知症における行動・心理症状に関する予測値を出力する関数または分類器を用いて予測が行われることができる。【０００８】
本発明において、前記分類器は、ＳＶＭ（Ｓｕｐｐｏｒｔ  Ｖｅｃｔｏｒ  Ｍａｃｈｉｎｅ）、ニューラルネットワークまたは線形回帰モデルであることができる。【０００９】
本発明において、前記予測部の前記人または動物の認知症における行動・心理症状に関する予測と、実際の前記人または動物の行動・心理症状との差を評価し、その評価結果に基づき前記関数または分類器の学習を行う学習部を含むことができる。【００１０】
本発明において、前記学習部は、前記予測部が予測した前記人または動物の認知症における行動・心理症状に関する予測と、実際の前記人または動物の行動・心理症状との差を評価し、
前記予測部の前記人または動物の認知症における行動・心理症状に関する予測と、実際の前記人または動物の行動・心理症状との差の評価内容と、前記データ取得部が取得したデータに関する情報との関連においてディープラーニングにより前記関数または分類器の学習を行うことができる。【００１１】
本発明において、前記関数は、前記データ取得部が取得したデータに関する数値に係るパラメータと、係数とを含んで構成され、
前記学習部は、前記係数をディープラーニングにより調整することができる。【００１２】
本発明において、
前記データ取得部は、前記環境データと前記生体データとを取得し、
前記環境データは、前記人または動物の周囲の気温および湿度を含み
前記生体データは、前記人または動物の脈拍、呼吸数および体温を含むことができる。【００１３】
本発明において、前記環境データおよび前記生体データと、前記環境データおよび前記生体データと対応する前記人または動物の認知症における行動・心理症状に関する情報とが関連づけて記憶されているデータ記憶部を含むことができる。【００１４】
本発明において、前記環境データおよび前記生体データと、前記環境データおよび前記生体データと対応する前記人または動物の認知症における行動・心理症状に関する情報とが関連づけて構成された相関表が記憶されている記憶部を含むことができる。【００１５】
本発明において、前記予測部が予測した前記人または動物の認知症における行動・心理症状に関する予測内容に基づき、対処方法を生成または選択する対処方法導出部を含むことができる。【００１６】
本発明において、前記実際の前記人または動物の行動・心理症状は、行動・心理症状判断部により判断アルゴリズムにしたがって判断され、
前記学習部は、前記行動・心理症状判断部による判断結果と、実際に人が判断した前記人または動物の行動・心理症状の判断結果との差を評価し、その評価結果に基づき前記判断アルゴリズムの学習を行うことができる。【００１７】
２．情報処理方法
本発明の情報処理方法は、
データ取得部が、人または動物の周囲の環境データと、前記人または動物の生体データ、前記人または動物の行動データ、前記人または動物の画像又は映像データおよび前記人または動物の音声データの群から選択される少なくとも１種を取得する工程と、
予測部が、前記データ取得部が取得したデータに基づき、前記人または動物の認知症における行動・心理症状の発症またはその発症時期を予測する工程とを含む。【００１８】
３．プログラム
本発明のプログラムは、
コンピュータに
データ取得部が、人または動物の周囲の環境データと、前記人または動物の生体データ、前記人または動物の行動データ、前記人または動物の画像又は映像データおよび前記人または動物の音声データの群から選択される少なくとも１種を取得するステップと、
予測部が、前記データ取得部が取得したデータに基づき、前記人または動物の認知症における行動・心理症状の発症またはその発症時期を予測するステップとを実行させるためのものである。
【発明の効果】
【００１９】
ＢＰＳＤの発症または発症の時期を予測して、早期の対処により、ＢＰＳＤの発症を未然に防ぎ、ＢＰＳＤの発生自体を大幅に減らすことを可能にする。ＢＰＳＤを事前に予測することができるため、介護者の負担を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】情報処理のフローの全体構成を示す図である。
【図２】情報処理装置の構成例を示す図である。
【図３】情報処理システムの構成例を示す図である。
【図４】情報処理の処理フローを説明する図である。
【図５】五感データのデータ例を示す図である。
【図６】環境データのデータ例を示す図である。
【図７】生体データのデータ例を示す図である。
【図８】介護記録のデータ例を示す図である。
【図９】ニューラルネットワークを模式的に示す図である。
【図１０】行動とＢＰＳＤとの相関を示す図である。
【図１１】データ処理における各段階の出力内容を整理した図である。
【図１２】ＢＰＳＤと対処方法との対応表を示す図である。
【図１３】ＢＰＳＤの判断および判断アルゴリズムの学習についてのフロー概要図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の好適な実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００２２】
人の認知症における行動・心理症状に関する予測を例にとり、実施の形態について説明する。以下では、人の認知症における行動・心理症状を単に「ＢＰＳＤ」という。
１．情報処理装置の概要
（１）情報処理装置
情報処理装置１０は、図１に示すように、データを取得する機能Ｆ１と、そのデータを指標化する機能Ｆ２と、予測アルゴリズムに基づきＢＰＳＤ（人の認知症における行動・心理症状）の発症の可能性および内容ならびに発症の時期の予測を行う機能Ｆ３と、ＢＰＳＤに関する予測結果を出力する機能Ｆ４と、予測したＢＰＳＤの対処方法の生成・出力をする機能Ｆ５と、ＢＰＳＤが発症したかどうかを判断する機能Ｆ６と、症状の確認・実行後に検証する機能Ｆ７と、検証結果に基づき、予測アルゴリズムの学習を行う機能Ｆ７とを含む。
【００２３】
（２）ＢＰＳＤ（認知症の行動・心理症状）
行動症状とは、観察によって明らかにされる症状である。行動症状の評価項目として、たとえば、徘徊、危険な操作、隠蔽、仮性作業、トラブル、収集、叫び・興奮を挙げることができる。心理症状とは、面談によって明らかにされる症状である。心理症状の評価項目として、たとえば、抑うつ、妄想などを挙げることができる。行動・心理症状は、人によって出たりで出なかったりするものである。
【００２４】
２．情報処理装置の構成
（１）情報処理装置の機能的構成
情報処理装置１０は、図２に示すように、通信ネットワーク（たとえばインターネット）を介して、種々の通信ネットワークに接続したデバイスと接続されている。デバイスとしては、たとえば、種々のＩｏＴセンサを適用でき、具体的には、環境センサ６０ａ、生体センサ６０ｂ、カメラ６０ｃ、マイク６０ｄ、位置検出センサ（ＢＬＥタグなど）６０ｅ、ドア開閉センサ６０ｆ、膀胱内尿量センサ６０ｇなど
を挙げることができる。
【００２５】
情報処理装置１０は、図３に示すように、データ取得部４０と、処理部３０と、データ取得部４０と、記憶部２０とを含む。
【００２６】
データ取得部４０は、人の周囲の環境データと、人の生体データ、人の行動データ、人の画像又は映像データおよび人の音声データの群から選択される少なくとも１種を取得する。データ取得部４０は、たとえば、環境データと生体データとを取得し、環境データは、人の周囲の気温および湿度を含み、生体データは、人の脈拍、呼吸数および体温を含むことができる。
【００２７】
処理部３０は、指標化部３０ａと、予測部３０ｂと、学習部３０ｃと、対処方法導出部３０ｄとを、ＢＰＳＤ判断部３０ｅとを含む。
【００２８】
指標化部３０ａは、データ取得部４０が取得したデータを指標化するためのものである。
【００２９】
予測部３０ｂは、データ取得部４０が取得したデータに基づき、ＢＰＳＤの発症またはその発症時期を予測する。予測部３０ｂは、推論分析、回帰分析、ＨｏｔＳｐｏｔ分析、近接間分析および時空間分析の少なくとも１種を用いて、ＢＰＳＤに関する予測するものとすることができる。
【００３０】
予測部３０ｂは、指標化部３０ａで指標化された指標値を入力して、ＢＰＳＤに関する予測値を出力する関数２０ａまたは分類器２０ｂの少なくとも一方を用いて予測を行うことができる。
【００３１】
分類器２０ｂは、ＳＶＭ（Ｓｕｐｐｏｒｔ  Ｖｅｃｔｏｒ  Ｍａｃｈｉｎｅ）、ニューラルネットワークまたは線形回帰モデルとすることができる。関数２０ａは、データ取得部４０が取得したデータに関する数値に係るパラメータと、係数とを含んで構成されることができる。ニューラルネットワークは、たとえば、図９に示すように、入力層、中間層および出力層からなる３層フィードフォワード型ニューラルネットワークとすることができる。
【００３２】
学習部３０ｃは、予測部３０ｂのＢＰＳＤに関する予測と、実際の人の行動・心理症状との差を評価し、その評価結果に基づき関数２０ａまたは分類器２０ｂの少なくとも一方の学習を行う。学習部３０ｃは、機械学習アルゴリズムに供給して、関数２０ａまたは分類器２０ｂの学習を行うことができる。具体的には、学習部３０ｃは、予測部３０ｂが予測したＢＰＳＤに関する予測と、実際の人の行動・心理症状との差を評価し、予測部３０ｂのＢＰＳＤに関する予測と、実際の人の行動・心理症状との差の評価内容と、データ取得部４０が取得したデータに関する情報との関連においてディープラーニングにより関数２０ａまたは分類器２０ｂの学習を行うことができる。学習部３０ｃは、係数をディープラーニングにより調整してもよい。
【００３３】
対処方法導出部３０ｄは、予測されたＢＰＳＤの発症の可能性と内容と発症時期に基づいて、対処方法を導出する。
【００３４】
ＢＰＳＤ判断部３０ｅは、入力されたデータに基づきＢＰＳＤかどうかの判断を行うものである。
【００３５】
処理部３０の各機能を実現するに当たって、入力したデータの特徴量を抽出し、各機能処理を行うことができる。
【００３６】
記憶部２０には、たとえば、関数２０ａ、分類器２０ｂ、相関表２０ｃ、対応表２０ｄおよびデータ記憶部２０ｅが記憶されていることができる。
【００３７】
相関表２０ｃは、環境データおよび生体データと、環境データおよび生体データと対応するＢＰＳＤに関する情報とを関連づけて構成されたデータベースからなることができる。対応表２０ｄは、予測したＢＰＳＤの発生の有無および発生の時期と、対処方法とを関連づけて構成されたデータベースからなることができる。データ記憶部２０ｅは、データ取得部４０が取得したデータ、処理部３０によりデータが処理されて得られたデータ、入力部５２により入力されたデータ、予め処理部３０による種々の判断のために参照されるデータなどが記憶されている。
【００３８】
データ取得部４０は、加工されたデータを取得してもよいし、生データ（測定データや入力データ）を取得し処理部３０で加工してもよい。データ取得部４０が取得するデータは、たとえば、次のものを挙げることができる。
【００３９】
（ａ）五感データ
五感データは、たとえば、図５に示すように、音源探知、音種識別、嗅覚認知、顔認証、動作検知、側距機能、立体検知などを検知する。五感データは、カメラやマイクなどで計測することができる。なお、これらのデータを入手できるデバイスであれば特に限定されない。
【００４０】
（ｂ）環境データ
環境データは、たとえば、図６に示すように、温度、湿度、照度、水量、気圧を測定したり、移動距離検知を行う。環境データは、温度センサ、湿度センサ、照度センサ、気圧センサなどから計測することができる。なお、これらのデータを入手できるデバイスであれば特に限定されない。
【００４１】
（ｃ）生体データ
生体データは、たとえば、図７に示すように、心拍、呼吸、離床、睡眠（ノンレム睡眠、レム睡眠の検知）、覚醒、排泄、運動量、体温などを検知する。生体データを検知するためのセンサは、これらの検知を行うことができるものであれば特に限定されず、一つまたは複数のセンサにより構成されることができる。睡眠を例にとると、ドップラーセンサーによりノンレム睡眠状態とレム睡眠状態を把握することができる。排泄については、トイレのドアの開閉センサとトイレ内の人感センサを組み合わせて検知したり、通信機能を有するタグ（ＢＬＥタグ）やカメラの映像を解析することで、排泄のタイミングを検知することができる。排泄については、夜間排尿時間のタイミングと排泄に要した時間とを考慮して、排泄内容を検知することができる。運動量については、消費カロリーを計算するソフトウェアを利用して算出したり、通信機能を有するタグ（ＢＬＥタグ）による移動距離から計算したり、または、介護者の記録から、運動や掃除、洗濯など身体を動かした時間を算出し、運動量と消費カロリー量を計算することができる。なお、これらのデータを入手できるデバイスであれば特に限定されない。
【００４２】
（ｄ）介護記録
介護記録の項目は、たとえば、図８に示すように、ケアを受ける者または介護者のニーズ、ケアを受ける者または介護者の気がかりなこと、ケアを受ける者の自覚症状、介護者が観察したこと、ケアを受ける者の状態評価、ケアを受ける者または介護者の感想、介護者の対応、介護者の声掛け、介護者が行ったことなどを挙げることができる。
【００４３】
介護記録において、ＢＰＳＤの予測精度を向上させるために、次の記録があることが好ましい。
１）ＢＰＳＤが発生したこと
２）ＢＰＳＤの発生した時間（時間帯）と場所（場所の役割、場所の位置関係など）が明確に記録されていること
３）ＢＰＳＤの発生した時点での環境要因（気温、湿度、照度、気圧、騒音、異臭、人の存在、会話した内容、被験者の行動や態度）などの状況が記録されていること
４）ＢＰＳＤの発生した前後における被験者の行動や態度が記録されていること。また、併せて同環境要因が記録されていること。
【００４４】
これらを組み合わせて、ＢＰＳＤの発生が場所の持つ役割、場所の存在する距離、生活リズムにおける時間帯、場所と時間に対しての環境要因、その前後の行動内容、その前後における人との関わりなどの観点から、ＢＰＳＤの発生の可能性が高くなる状況の類推を高い精度で行うことができる。
【００４５】
（ｅ）データ取得方法
取得部が取得するデータにおいて、たとえば、次のように取得してもよい。
１）環境データ（温度、湿度、気圧、照度）の周期的な取得
２）生体データ（心拍数、呼吸数、睡眠状態、離床状態）の周期的な取得
３）BLEタグにより対象利用者の位置情報を取得し、移動距離を算出
４）AIカメラと連動して、対象利用者の位置情報取得し、移動距離を算出
５）上記の取得データを利用者IDと結びつけて、情報処理装置へ周期的に送信
【００４６】
上記の１）温度、湿度の周期的取得において、温湿度センサはデフォルトで実時間から10分周期に取得データを送信することができる。各ゲートウェイは対象となるセンサのデータを、利用者IDと結びつけて取得できるようにすることができる。1台のゲートウェイで複数のセンサデータを取得し、複数人の利用者を同時にサポートができることで、分析が可能となる。
【００４７】
上記の２）気圧、照度の周期的取得において、IoTゲートウェイに気圧センサ、照度センサを実装した拡張モジュールを接続し、実時間から10分周期で、気圧、照度の情報を更新することができる。1台のゲートウェイで複数利用者のデータとしてサポートすることができるもので各分析に対応することができる。
【００４８】
上記の３）心拍数、呼吸数、睡眠状態、離床状態の周期的取得において、ドップラーセンサーユニットをベッド周辺の壁に設置し、着床時の心拍数、呼吸数、睡眠状態と離床／着床時のイベント通知を行うことができる。心拍数、呼吸数、睡眠状態は実時間から１０分ごとに測定し、IoTゲートウェイに通知することにより分析が可能となる。離床／着床状態はイベント発生時に即時通知させてもよい。
【００４９】
（２）情報処理装置の物理的構成
情報処理装置１０は、電子計算機から構成され、たとえば、スーパーコンピュータなどの大型電子計算機や、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）を搭載した電子計算機や、複数のパーソナルコンピュータ、量子コンピュータなどから構成される。
【００５０】
処理部３０は、ＣＰＵなどの演算装置により実現することができる。記憶部２０は、たとえば、ＲＯＭやハードディスクや外部記憶装置（ＣＤ、ＤＶＤなど）の公知の記憶装置に記憶させることができる。記憶部２０は演算装置に独立して別体で構成されていても、演算装置内に構成されていてもよい。情報処理装置１０は、１つの電子計算機から構成されていても、複数の電子計算機から構成されていてもよい。
【００５１】
情報処理装置１０に対して情報処理を実行させるプログラムは、情報処理装置１０に含まれる記憶装置（たとえば、ＲＯＭ、ハードディスク）などに格納することができる。
【００５２】
データ取得部４０は、たとえば、通信ネットワークからデータを受信可能な受信部から構成されることができる。
【００５３】
入力部は、たとえば、キーボード、マウス、タッチパネルなど公知の入力装置からなることができる。表示部５４は、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイなど公知のディスプレイを適用することができる。送信部５６は、通信ネットワークを通じて接続された端末に情報を送信するものであり、公知の送信装置を適用することができる。
【００５４】
３．情報処理方法
（１）情報処理方法の概要
図４を参照しながら、情報処理方法について説明する。
【００５５】
データ取得部４０が、ＩｏＴデバイスなどから、介護を受ける者における、五感データ、環境データ、生体データ、行動データ、介護記録を取得する（Ｓ１）。
【００５６】
指標化部３０ａが取得したデータを指標化し、評価指標パラメータを算出する（Ｓ２）。
【００５７】
予測部３０ｂが、評価指標パラメータを解析し、ＢＰＳＤを予測する（Ｓ３）。
【００５８】
対処方法導出部３０ｄが予測したＢＰＳＤの発生の有無および発生時期に基づき、対処方法を生成する（Ｓ４）。
【００５９】
データ取得部４０が行動データ等を取得し、ＢＰＳＤ判断部３０ｅにより、実際にＢＰＳＤの症状が発生したか評価する（Ｓ５）。
【００６０】
学習部３０ｃが予測したＢＰＳＤと実際の症状との差異に基づいて、ディープラーニングに基づき、関数２０ａまたは識別器（ニューラルネットワーク）の学習（更新）を行う（Ｓ６）。
【００６１】
図１１に各段階で得られる計測データや加工データを示す。図１１の各データは、それぞれを関連づけて記憶部２０のデータ記憶部２０ｅに記憶しておくことができる。
【００６２】
（２）指標化処理の例
（ａ）環境指標
環境指標については、気温＋湿度、気圧、照度ごとに算出される不快度を指標とすることができる。まず、気温＋湿度については公知の快適範囲を示すグラフを利用し、快適範囲にあるかどうかにより、不快であるかどうかを判断する。
【００６３】
このための処理として、まず、湿度が４０〜７０％の間にあるかどうかを判断し、範囲外の場合には不快であるとする。
【００６４】
また、湿度が４０〜７０％の間にある場合には以下の数式を使用して適正な気温か判断する。
【数１】
2019221252.tif 000003
この数式の範囲に気温と湿度が存在する場合には快適とし、この範囲を逸脱する場合には不快であるとする。不快であると判断した場合の不快度は簡易的に快適範囲の中心点から現在の気温湿度の直線と快適範囲の交点からの距離を不快度の指標として用いる。
【００６５】
次に、気圧の不快指標については、標準気圧１０１３ｈＰａを標準値として、以下の数式を当てはめる。
【数２】
2019221252.tif 000004
ここで気圧をPとしたときに不快指標はP’となる。
【００６６】
次に、照度の不快指標であるが、こちらは利用者の状態により、基準となる照度が異なる。基準照度をＩ０として、以下の計算式を用いる。
【数３】
2019221252.tif 000005
照度Iとして、照度の不快指標であるＩ’を算出する。また、基準照度は活動時２００ｌｕｘ、安静時５０ｌｕｘ、睡眠時２０ｌｕｘとして計算する。
【００６７】
（ｂ）生体指標
心拍数は1分間の心拍数をP、平均の心拍数をＰ０として生体指標P’は以下の計算式で求める。
【数４】
2019221252.tif 000006
【００６８】
呼吸数については、1分間の呼吸数をＢ、平均の呼吸数をＢ０として、生体指標Ｂ’は以下の計算式で求める。
【数５】
2019221252.tif 000007
【００６９】
（３）予測処理
（ａ）予測ロジック
予測のロジックをPとした場合、以下の式に基づき行列計算を行いPの算出を行うことができる。
【数６】
2019221252.tif 000008
ここでｐ１〜ｐ５は各パラメータ、α〜ε’は認知症の行動・心理症状（ＢＰＳＤ）に発生時に関連する項目の度合いを表現する。
【００７０】
（ｂ）ＢＰＳＤの発生時期の予測
ＢＰＳＤの発生時期の予測は、いくつかの基準点を元に時間帯の関連性を導出することができる。その指標として、以下の時刻を基準点として候補に挙げる。
１）0時（日付変更点）
２）日出（日没）
３）起床
４）食事
【００７１】
ＢＰＳＤの発生に対して、それぞれの基準点からの経過時間を算出し、その偏りから相関を導き出すことができる。ＢＰＳＤの発生したタイミングと上記基準点からの経過時間に対して回帰分析を行い関連性を導き出すことができる。この時、起床については夜間の睡眠なのか、昼寝なのかを別に、また食事は朝食、昼食、夕食、間食などの種類ごとに分類してもよい。ＢＰＳＤの発生した時刻をA点としたとき、0時、夜間睡眠の起床、朝食・昼食・夕食の近いものの経過時間と、昼寝の後であれば、昼寝からの経過時間、間食後であれば間食からの経過時間を追加で指標としてもよい。
【００７２】
新しい出来事が生じると、その少し前の出来事を忘れてしまう記憶障害が生じる可能性が高くなる傾向がある。何をしてよいか分からず無気力になる抑うつ状態になると、何かを探そうと同じ行動を繰り返す常同行為を行い、無目的にさまよい歩く徘徊を行う傾向がある。指示命令による過剰な関与から、鬱陶しく目障りに漢字、突然、大声をあげて怒りだす易怒声を行う傾向がある。これらの流れには、特有の時間差があり、時系列を考慮した予測を行うことができる。
【００７３】
ＢＰＳＤの予測に当たって、写真などの画像解析とは異なり、時系列による影響を考慮した関数２０ａまたは分類器２０ｂを用いるとよい。この関数２０ａまたは分類器２０ｂの学習は、ディープラーニング（DeepLarning）の中でも言語・音声・映像解析に近いものであるため、ＬＳＴＭ（Longshort-termmemory）を使用して学習するとよい。
【００７４】
（ｃ）ＢＰＳＤの環境要因からの予測
ＢＰＳＤの発生において、周囲の環境が及ぼす影響は大きいため、ＢＰＳＤ発生時の環境要因、特に気温、湿度、気圧、照度、臭い、騒音について分析を行うことができる。気温、湿度については温湿度の関連に対しての快適性指標グラフを元に、快適性の度合いを診断し、それを指標とすることができる。気圧、照度、臭い、騒音については、それぞれ単一指標としてＢＰＳＤの発生との関連性を分析し、それぞれ回帰分析を行うことにより、各指標のＢＰＳＤに対する影響と度合を算出することができる。
【００７５】
（ｄ）自然言語解析からの予測
自然言語解析により、ＢＰＳＤを解析することもできる。質問や問い合わせに含まれる品詞を自然言語処理にて特定した後、仮説を生成し、次にその仮説を支持または証拠を探すやり方である。証拠加重スコアの統計モデル手法に従って、ＢＰＳＤの発症状態をベースにして、対応方法を割り当てる。
【００７６】
（ｅ）行動からの予測
図１０に示すように、認知症患者の行動から、ＢＰＳＤの相関がわかる。これによって、認知症患者の行動からＢＰＳＤの発症を予測することができる。
【００７７】
（４）対処方法
ＢＰＳＤの症状に基づき、関数２０ａまたは分類器２０ｂに基づき、対処方法を生成することができる。また、ＢＰＳＤの症状と、対応方法との対応表２０ｄに基づき、ＢＰＳＤの対処方法を選択してもよい。図１２に示すような対応表２０ｄを記憶部２０に記憶させておいてもよい。
【００７８】
なお、対処方法において、食事の献立内容も作成する必要があるときには、運動量や消費カロリーに基づき、栄養カロリーを算出して、献立に役立たせてもよい。
【００７９】
（５）検証
（ａ）発生の評価
ＢＰＳＤ の発症についての検証は、ＢＰＳＤ問題行動の評価尺度（TBS：Troublesome Behavior Scale）により行うことができる。TBS は高齢者認知症患の破壊行動や負担を記述する。
【００８０】
ＴＢＳは高齢者認知症患者の破壊行動や負担となる行動を記述する１５項目とその頻度を定義しており、本出願人は認知症者の行動移譲を評価する尺度として信頼性と妥当性があることを確認した。さらに、認知症者に比較的よく観察される問題行動を、介護者が過去の所定期間（たとえば過去１か月間）に観察した頻度に基づき評価（たとえば５段階評価）を行い、予測結果を検証することができる。頻度は、「日に１回以上」、「週に数回」、「月に数回」、「なし」という評価分けをすることができる。
【００８１】
音声病態分析で、ＢＰＳＤ解析をすることができる。感情認識技術（Sensibility Technology）を用いて、発話中の「怒」「喜」「悲」「平常」の４感情の割合と「興奮」の程度を解析し、その程度を表示することができる。ＢＰＳＤ発症の検証は、脳の画像診断により行ってもよい。
【００８２】
図１３に示すように、ＢＰＳＤが発症したかどうか、発症した場合にはその発症した内容および発症時期の評価において、認知症患者がＢＰＳＤが発症したかどうかをデータ取得部４０が取得したデータまたは入力部５２により入力されたデータに基づき、ＢＰＳＤ判断部３０ｅが判断することができる。このＢＰＳＤ判断アルゴリズムを学習部により学習させることができる。ＢＰＳＤ判断アルゴリズムの学習のさせ方は、予測部３０ｄの予測アルゴリズムの学習と同様に行うことができる。
【００８３】
具体的には、データ取得部４０がデータを取得し（Ｆ１１）、そのデータを指標化部３０ａが指標化し、ＢＰＳＤ判断部３０ｅがＢＰＳＤかどうかを判断し（Ｆ１３）、ＢＰＳＤかどうかの判断結果を出力する。入力された実際のＢＰＳＤかどうかの状況と、ＢＰＳＤ判断部３０ｅが判断した結果とを検証し（Ｆ１５）、学習部３０ｃがＢＰＳＤ判断部３０ｅがＢＰＳＤかどうかを判断する際に用いる判断アルゴリズムの学習を行う（Ｆ１６）。
（ｂ）対処方法の評価
ＢＰＳＤ対処の評価を通して、ケア方法の導出が、どの程度の評価を獲得したかによってその信頼度を評価する。介護現場から収集される大量のデータにアナリティクスを実行し、洞察を収集してインスピレーションに変換することで、適切なケア方法を導出できるようにすることができる。ＢＰＳＤの対処方法の評価において、認知症患者がＢＰＳＤが発症したかどうかをデータ取得部４０が取得したデータまたは入力部５２により入力されたデータに基づき、処理部３０において対処方法の是非を検証してもよい。この検証結果に基づき、学習部３０ｄが、対処方法導出部３０ｄの導出アルゴリズムを学習させ、導出アルゴリズムの更新をすることができる。この対処方法導出部３０ｄの導出アルゴリズムの学習のさせ方は、予測部３０ｄの予測アルゴリズムの学習と同様に行うことができる。
【００８４】
３．作用効果
ＢＰＳＤの発症または発症の時期を予測して、早期の対処により、ＢＰＳＤの発症を未然に防ぎ、ＢＰＳＤの発生自体を大幅に減らすことを可能にする。ＢＰＳＤを事前に予測することができるため、介護者の負担を減らすことができる。
【００８５】
上記の実施の形態は、本発明の要旨の範囲内で種々の変更が可能である。上記の実施の形態においては、人の認知症の行動・心理症状について述べたが、これに限定されず動物の認知症の行動・心理症状についても広く適用することができる。
【００８６】
４．応用例
（１）ＡＩ人工知能システム
本実施の形態に係る情報処理装置は、次のＡＩ(Artificial Intelligence）人工知能システムに適用することができる。すなわち、ＡＩ人工知能システムは、知識表現方式によるデータ蓄積部・解析部・感性処理部・プランニング部から形成される情報処理装置と、IoTゲータウェイから自動識別・自動対処・自動通知により収集されるデータおよびヒューマンインターファース・自然言語解析・音声認識により収集される介護記録データとを融合し、更に統計学的解析によるデータマイニング部から構成することができる。
【００８７】
ケアに使えそうな知識データをもとに、認知症高齢者の状態を継続的に把握し状態の変化から特有のＢＰＳＤ発症予測を行い予め格納されている適切な対応方法を示唆することができる。次の効果がある。
（ａ）介護者だけでなく認知症の人にも焦点を当てる
（ｂ）多次元的に柔軟に、介護者と認知症の人のニーズに合わせて行う
（ｃ）薬物療法の適応の場合には組み合わせる
（ｄ）情報共有においては、以下の（ａ）〜（ｃ）の情報を基に留意しながら、IoT情報から得られるデータと相関し分析することができる。
１）具体的なＢＰＳＤへの対処情報
２）認知症の人の身体的な安全とウェルビーイングを確保するための情報
３）難しいADL(日常生活動作)情報に対処する情報
【００８８】
ＡＩの基礎研究は推論や学習を基盤に認知症の行動・心理症状（ＢＰＳＤ）の対応に応用して活用され得るものになる。
【００８９】
（２）ＡＩ人工知能システムの機能
ＡＩ人工知能システムは、次の機能を有することができる。
（ａ）エキスパートシステム
専門家の知見をルールとして蓄積し、推論の手法を用いて問題を解決するシステムで以下の参考文献を辞書化される。
（ｂ）音声認識
スマートフォンやタブレットに向かって話す。誰が話しているかを特定し話した内容をコンピュータが理解し文章化される。
（ｃ）自然言語処理
文章化された情報の意味内容をコンピュータに理解させF-SOAIPの生活支援記録法に情報検索できるように仕分けして記録される。
（ｄ）感性処理
認知科学や人間工学の知見を基に、感じが温かいとか冷たいと言った感覚を環境センサから受け取りコンピュータ上に実現される。
（ｅ）画像認識
カメラなどで撮った内容をコンピュータに理解させ、居室の明るさや色調を快・不快に仕分けされる。
（ｆ）機械学習
IoTセンサや介護記録で収集されたデータの中から、一貫性のある規則（パターン）を見つけ出すシステムである。数学の統計の分野と強い関連があり、たとえば、次の統計的手法を用いて解析されて整理される。
【００９０】
１）FTA(Fault Tree Analysis)分析
結果から原因を探る分析方法で、発生が好ましくない事象について、発生経路、発生原因及び発生確率を解析する。ＢＰＳＤの発生を発生頻度の分析のために、原因の潜在的な危険（フォールト）を論理的にたどり（ここで言う「フォールト」とは、環境やヒューマンエラー等のイベントを指す。）、それぞれの発生確率を加算し、基本的な事象が起こりうる確率を算出する。
２）ETA(Event tree analysis)解析
危険予知解析とも言われ、ＢＰＳＤが発生するまでの過程を発生確率とその対策(ケア)の反応が成功もしくは失敗などを踏まえて解析する。
３）HAZOP(Hazard and Operability Study)分析
経験則から分析する方法で、行動・心理症状を発症している場面において、対象者の振舞や性格特性を表すパラメータに対して、その状態は適切なケアを行わなかった場合の影響の結果として生まれたかどうかを分析する方法である。
ここでいうパラメータは、IoTゲータウェイより得られた、体温・呼吸・脈拍・温度・湿度・気圧・睡眠時間などのデータと、その事象が繰返し起こっているかどうかなどガイドワードも含めて分析される。
４）情報検索
蓄積されたデータの中から認知症ケアに必要とするものを見つけ出すシステムである。
【００９１】
（ｇ）推論
いろいろなパターンからある法則を統合して矛盾のない答えを導き出すためのシステムである。
１）ホットスポット分析（Hot Spot Analysis）
過去の行動・心理症状の発生している空間(場所)を、行動・心理症状発生の可能性が高い空間(場所)とみなす分析方法である。
２）回帰分析（Regression Methods）
過去のＢＰＳＤに加え、環境や人間関係等のＢＰＳＤに関連するその他の変数を独立変数とし、回帰分析によって将来のＢＰＳＤを予測する。
３）近接反復被害法（Near-Repeat Methods）
1件のＢＰＳＤと次のＢＰＳＤの時空間的な近接性に基づいて、将来のＢＰＳＤを予測する。
４）時空間分析（Spatiotemporal Analysis）
ＢＰＳＤの発生の時間変化に伴う移動パターンやそれに影響する諸要因から、行動・心理症状を予測する。
５）リスク面分析（Risk Terrain Analysis）
ＢＰＳＤに影響する空間的要因との近接性からリスク面を作成し、将来のＢＰＳＤの発生を予測する。
【００９２】
（ｈ）データマイニング
データベース技術と機械学習を結び付けて、大量の整理されていないデータから役に立つと思われる情報を見つけ出すシステムで、クラス分類やクラスタリン  グなどのデータマイニング手法によってＢＰＳＤを予測し対応方法を導出する。
（ｉ）ヒューマンインターフェース
介護者がより簡単にコンピュータなどの装置を操作できるようにしたスマートフォンやタブレット機器を適用することができる。
（ｊ）プランニング
ＢＰＳＤの適切なケア対応の導出に当たって、ケアをどのような順序で行えば良いのかを決めるためのシステムを適用することができる。
（ｋ）マルチエージェント
ＢＰＳＤを解決する介護者が集まって、複雑な問題を介護現場で解決したときの情報をF-SOAIPで再度ＢＰＳＤ発生を調べケアの方法を提案するシステムである。
【００９３】
上記内容を活用して、推論や学習を基盤に認知症のＢＰＳＤの対応に応用して活用することができる。
【００９４】
（３）ケア方法
認知症には異なる行動・心理症状に合わせたケア方法が必要である。ケア方法によっては、認知症患者に異なる影響を及ぼすからである。情報処理装置は、標準的なケア方法や最も優れた対人援助方法に関する情報を網羅した様々な文献と過去の情報の蓄積をすることができる。これらすべてから、認知症患者を介護するにあたり介護者に採用すべき最善の選択肢を提供するケア方法がどれかを特定することができる。介護の専門家の指導により、認知症対応型IoTサービスは介護現場での能力を獲るのに必要な知識を収集してもよい。これを「認知症ケアにおける知識のコーパス」と定義する。コーパスの作成は、多くの関連性のある文献を認知症対応型ＡＩにロードすることによって開始することができる。
【００９５】
また、コーパスの作成には、情報を選択するため、あるいは古い情報、劣っているとみなされる情報、問題の分野に無関係な情報をすべて排除するために、専門職員の介入もさせることができる。これを「認知症対応型コンテンツのキュレーション」と定義する。
【００９６】
キュレーションによって前処理され、コンテンツとより効率的に連携できるようにする索引やその他のメタデータを現場から生活支援記録法(F-SOAIP)で構築していくことができる。質問と回答のペアで訓練された認知症対応型AIはボットで継続的に対話を行うことで、学習し続けることができる。さらに、新しい情報が公開されると、認知症対応型AIも更新されて、所定の分野での知識と言語的解釈の変化に常に適応していき、情報に隠された新しい洞察やパターンを特定する準備をすることができる。それは、質問や問い合わせに含まれる品詞を自然言語処理にて特定した後、仮説を生成し、次にその仮説を支持または証拠を探すやり方である。
【００９７】
証拠加重スコアの統計モデル手法に従って、行動・心理症状の発症状態をベースにして、対応方法を割り当てることができる。認知症対応型AIは、行動・心理症状対応の成功例を通して、ケア方法の導出が、どの程度の評価を獲得したかによってその信頼度を評価することができる。要するに認知症対応型AIは、介護現場から収集される大量のデータにアナリティクスを実行し、洞察を収集してインスピレーションに変換することで、適切なケア方法を常に導出できるようにする。
【００９８】
上記の実施の形態は、本発明の要旨の範囲内で種々の変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００９９】
本発明は、認知症患者や認知症を患った動物などのケアにおけるマネージメントシステムとして適用可能である。
【符号の説明】
【０１００】
１０  情報処理装置
２０  記憶部
２０ａ  関数
２０ｂ  分類器
２０ｃ  相関表
２０ｄ  対応表
２０ｅ  データ記憶部
３０  処理部
３０ａ  指標化部
３０ｂ  予測部
３０ｃ  学習部
３０ｄ  対処法生成部
３０ｅ  ＢＰＳＤ判断部
４０  データ取得部
５２  入力部
５４  表示部
５６  送信部
７０  通信ネットワーク
【図１】
2019221252.tif 000009
【図２】
2019221252.tif 000010
【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】
2019221252.tif 000015
【図８】
2019221252.tif 000016
【図９】
2019221252.tif 000017
【図１０】
2019221252.tif 000018
【図１１】
2019221252.tif 000019
【図１２】
2019221252.tif 000020
【図１３】
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【国際調査報告】
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