情報処理学会 インタラクション 2021
IPSJ Interaction 2021

3B07
2021/3/10

博物館観覧者の反応を客観的に評価するための脳波分析
三ツ木 萌1,a)

丸山 一貴1,b)

概要：博物館への興味や人気は高く，施設側は観覧者を増やすための様々な工夫をしている．その一環として博物館主催者は観覧者の展示物に対する満足度に合わせたサービス向上のため，アンケートによる観覧者の展示物に対する感情の調査を行っている．しかし，アンケート調査では観覧者にとって印象的な展
示物や，より後に見た展示物に影響されてしまうと考えられる．観覧者の反応を客観的に評価することで，観覧者の知識や展示物の知名度，観覧の順番に左右されない展示物への反応を調査することができる．そこで本研究では，客観的指標として脳波を用いて観覧者の反応の調査を行う．実験では展示物観覧時の観覧者の脳波を取得し，また事前と事後のアンケートで展示物への興味等を調査した．脳波とアンケートから，脳波の変化と感情の関係性を分析した．実験の結果から興味や展示物への反応を示していた箇所で，脳波の変化がみられることがわかった．

1. はじめに
近年，博物館への興味や人気は高い．文化庁の博物館入として，脳波を用いた推定方法がある．脳波とは脳から生じる電気信号であり，興奮や集中，リラックスなどの人の状態を推定することができる．

館者数の調査 [1] では，入館者数は平成 13 年から 2.7 億人

本研究では，脳波データから観覧者の反応を推定するた程度で横ばいで推移していたが，平成 29 年では 3 億人をめに，脳波の変化と展示物への興味の関連性を分析するこ超え増加している．現代アートを主役にした展示を行ったとを目的とする．

り，AR を用いて展示物の説明をするなど，博物館主催者
は観覧者を増やすために，展示物に対する満足度に合わせたサービスや話題となるような展示を行うなどの様々な努力をしていることがわかる．

2. 関連研究観覧者の行動や反応を利用した主催者支援の研究がある [2][3]．博物館のサービスや品質の改善を目的としたサー

また，サービス向上の調査のため主催者は，観覧者の見

ビス品質の評価と満足度レベル，行動を測定するためのア

たものや興味を問うようなアンケートを実施している．しンケートを行った研究 [2] や，観覧者の興味や行動からよかし，展示物に対する観覧者の感情や興味等の反応 (以下，り展示物への興味を高めるための自動ガイドシステムの開「観覧者の反応」という．) を主催者側が受け取る方法は発を行った研究 [3] が挙げられる．これらの研究では，観アンケートのような主観的評価のみであり，第三者や生体覧者の反応をアンケートで調査しているため，客観的評価

反応を用いた客観的評価はされておらず，展示物ごとの観は行われていない．また，アンケートではなくビーコンか

覧者の感情の評価とその並び順に関する評価はできていな

ら位置情報を取得し，行動履歴を分析して得られた時刻ごい．そのため，展示物に対する観覧者の反応を主催者が受との移動データから，展示配置や展示訪問ルートの最適化

け取るには不十分である．

を提案する研究もある [4]．この研究では観覧者の行動のみ

アンケートではわからない客観的な情報から観覧者の無を分析しており，観覧者の反応の調査は行っていない．こ意識の反応も取得できれば，観覧者の個人の興味をより理れらの研究のように，観覧者の行動や反応から主催者を支解でき，より多くの人が楽しめるような展示順序の変更や，援することが可能である．本研究では，客観的な評価方法

観覧者の反応が徐々に高まるようなガイドツアーを提供すとして脳波を用いて観覧者の反応を調査する点で異なる．

ることができると考えた．
観覧者の反応を客観的に評価する生体反応を用いた方法

観覧者の感情から，美術館の満足度を調査した研究として，Chiappa ら [5] の研究が挙げられる．この研究では，
アンケートを用いて観覧者の感情を調査している．展示物

1
a)
b)

明星大学 情報学部 情報学科
17j5113@stu.meisei-u.ac.jp
kazutaka.maruyama@meisei-u.ac.jp© 2021 Information Processing Society of Japan

観覧時の感情として 12 の質問を行っており，ポジティブな感情が観覧者の満足度に影響しているという結果が示さ

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IPSJ Interaction 2021

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する展示施設の場合，観覧者の音声や表情が大きく変化す
展示物を観覧

観覧者の脳波を取得ることは難しいため，生体反応から観覧者の反応を客観的に推定すること (以下，「反応推定」という．) は期待できない．そのため本研究では静かな場所でも，観覧時に変化がみられると期待できる脳波を用いて反応推定を行う．脳観覧者

波は脳波計を頭に装着することで取得する．一般的に，取得する脳波から休息状態，リラックス状態，緊張状態などが推定できる．実際に展示物を観覧中の観覧者に脳波計を観覧時の興味と脳波データの関連性を分析装着し，脳波を取得する．取得した脳波を分析することで観覧者の展示物への反応を推定する．

図 1

本提案手法の概要図

本研究では田中ら [6] の研究を参考に，脳波取得のための脳波計として NeuroSky 社の MindWave Mobile 2 を使用すれた．本研究では，脳波の有効性を示すためにアンケート

る．この脳波計では delta，theta，Low-alpha，High-alpha，も使用する．観覧者の感情を主催者に提示することで観覧

Low-beta，High-beta，Low-gamma，Mid-gammma の 8 種

者の満足度を向上させるような支援が可能であると考えら類のデータと，MindWave Mobile 2 の内部でこれらのデー

れる．

タから算出される ATTENTION，MEDITATION の 2 種

脳波を用いた研究として，田中ら [6] の研究が挙げられ類のデータ，計 10 種類の脳波データを取得することがでる．この研究では，脳波計を利用したおすすめ商品を提示

きる．本研究では，田中らの研究で使用していた ATTEN-

するレコメンドシステムを提案した．Web 閲覧中の脳波をTION，MEDITATION の他に，予備実験時に最も反応が見計測し，観覧者の興味を推定した．この手法では提案したられた Low-alpha，High-alpha，Low-beta，High-beta のレコメンドシステムを使用することで，ユーザが閲覧する

計 6 つのデータを用いて分析する．脳波取得プログラムは商品に対しての興味度を高くする結果が得られる．本研究Python2.7 を使用し，thinkgear ライブラリ [7] を用いて行

では田中らの手法を参考に，脳波から興味推定をする．

う．thinkgear は MindWave Mobile 2 で取得した脳波をプ

3. 提案手法
本研究では，観覧者の脳波データと展示物への興味の関連性を分析し，展示物への興味を客観的に推定する．本研

ログラム上で扱うことができるライブラリである．観覧者
が展示物観覧時に脳波計を装着し，脳波を計測する．計測
したデータは Bluetooth 接続したコンピュータで受信し，それぞれの脳波データを分析する．

究の全体を図 1 に示す．脳波計を装着した状態で展示物を観覧し，その時の脳波データを取得する．また，観覧終了

3.2 反応評価

後にアンケートを行い，それぞれの展示物に興味を持てた

同じ展示物を観覧した時の観覧者の脳波データと被験者かを調査する．取得した脳波データとアンケートでの調査のアンケートから，興味がある展示物に対しての脳波の状から，観覧者の興味があると回答した箇所での脳波の反応態を分析し，関連性を調査する．アンケートでは，観覧しを関連付けする．アンケートの結果と脳波の反応の関係性た展示物のなかでの興味の有無とその時の観覧者の気分のを示すことができれば，観覧者の興味を脳波だけから推定状態を問う質問をした．アンケート結果と脳波データを照することが可能になる．推定した感情データを用いること

らし合わせ，興味がある箇所や興味がない箇所 (以下，
「観で，展示主催者への支援を行うことができると考えられる．

覧者の興味箇所」という．) での脳波の状態を分析するこ

そのため，我々は観覧時の脳波と観覧者の反応を調査するとで，脳波から観覧者の興味箇所を推定することが可能にためのアンケートを用いて，観覧者の興味と脳波の変化のなると考えられる．

2 つのデータの関連性を分析する．

取得した脳波データを分析するために指数平滑法を使用分析したデータを，展示主催者に提供することができれする．指数平滑法は過去のデータのうち最も新しいデータ

ば，観覧者の反応に準じた作品をまとめて展示したり，観に重みをつけ，古くなるにつれて重みを弱くして平均をと

覧者の反応が徐々に高まるようなガイドツアーを提供するる手法である．

ことができるため，主催者支援につながると考えられる．

3.1 脳波取得手法

Ft = α × xt−1 + (1 − α) × Ft−1
t は時刻，xt−1 は前回のデータ値，Ft は予測値，Ft−1

観覧者の無意識の反応を評価するために，観覧者の生体は前回の予測値を示す．1 つ前のデータ値に α の重みをつ反応が必要となる．生体反応として，脳波以外に音声や表

け，1 つ前の予測値に (1 − α) の重みをつけて予測データ

情認識があげられる．しかし，博物館のように静かに鑑賞

Ft を求める．

© 2021 Information Processing Society of Japan

541

情報処理学会 インタラクション 2021
IPSJ Interaction 2021

表 1

ジャンルを問うアンケート

3B07
2021/3/10

表 2 国立科学博物館 VR での展示物への感情を問うアンケート

アンケート内容

アンケート内容

興味がある，または好きなもの

迷子になった箇所はあったか

興味がない，または嫌いなもの

面白かった，気になった展示の種類

見たことはいけど興味があるもの

嫌い，好きじゃない，興味がない展示の種類
気が散ったところ
特に面白かった，気になった展示
嫌い，好きじゃない展示はあったか

本研究では，係数 α を極端に平滑化せずに分析しやすい

感動した展示はあったか

0.93 として計算した．

驚いたような展示はあったか

4. 予備実験

リラックス，落ち着いて観られた展示はあったか
過去にこの展示を観たことがあるか

予備実験として，実験協力者 4 人に国立科学博物館が提どのエリアが面白かったか

供する “おうちで体験！かはく VR”[8](以下，「国立科学博どのエリアが面白くなかったか

物館 VR」という．) 内をタブレットを使用して観覧してもらい，その時の脳波を取得した．観覧後にアンケートを興味あり行い，展示物への興味があった箇所，興味がなかった箇所，
感動した箇所，驚いた箇所を調査した．この予備実験から，特定の被験者において，アンケートで回答した箇所以外でも脳波が反応している箇所が見られた．これはアンケート

80

70000

70

60000

60
50
40
30

20000

20

10000

10

0

0
植物の化⽯
植物の化⽯
植物の化⽯
植物の化⽯
植物の化⽯
植物の化⽯
植物の化⽯
植物の化⽯
植物の化⽯
植物の化⽯
植物の化⽯
⿂類の化⽯
⿂類の化⽯
⿂類の化⽯
アンモナイトアンモナイト
両⽣類の化⽯哺乳類の化⽯哺乳類の化⽯哺乳類の化⽯哺乳類の化⽯哺乳類の化⽯森林の哺乳類森林の哺乳類
⾶ぶ化⽯
⾶ぶ化⽯
⾶ぶ化⽯
⾶ぶ化⽯
⾶ぶ化⽯
⾁⾷の哺乳類⾁⾷の哺乳類⾁⾷の哺乳類
象の化⽯
象の化⽯
象の化⽯
⽔に戻った化⽯⽔に戻った化⽯⽔に戻った化⽯⽔に戻った化⽯⽔に戻った化⽯⽔に戻った化⽯⽔に戻った化⽯
草原の哺乳類草原の哺乳類草原の哺乳類草原の哺乳類草原の哺乳類草原の哺乳類草原の哺乳類島⼤陸の哺乳類
島⼤陸の哺乳類

定のジャンルの展示に対して反応を示していたためであると考えられる．このことから実験時には観覧後のアンケー

観覧した展示物

トだけでなく，好きなジャンルを調査する必要が得られた．
また，観覧するジャンルに偏りがあったり，操作を誤り次の展示にたどり着く前に道に迷うことがあった．予備実験

感動

脳 50000
波の 40000
数 30000
値[Hz]で回答した箇所以外に，動物や虫などのような，好きな特

驚き

80000

Low-alpha

図 2High-alphaLow-beta

High-beta

ATTENTION

MEDITATION

国立科学博物館 VR を観覧した実験協力者 C のグラフの一部

では自由に観覧したため，このような問題が起こったと考興味なしえられる．これらの結果から，本実験では好きなジャンルの調査を行うと共に、展示を観覧する順路を指定すること

5. 実験
ケートと，観覧時の順路の指定を行った．観覧者の頭部に脳波計を装着し，国立科学博物館 VR 内と明星大学資料図
書館内を観覧してもらい，展示物を観覧中の観覧者の脳波を取得した．観覧後にアンケートを行い，展示物への興味があった箇所，興味がなかった箇所，リラックスしていた

70

60000

60

50000

50

脳 40000
波の 30000
数 20000
値[Hz]

予備実験をもとに，本実験では好きなジャンルのアン

80

70000

40
30
20

10000

10

0

0
古代⼈の進化古代⼈の進化古代⼈の進化古代⼈の進化古代⼈の進化古代⼈の進化霊⻑類の進化霊⻑類の進化霊⻑類の進化霊⻑類の進化霊⻑類の進化霊⻑類の進化霊⻑類の進化霊⻑類の進化霊⻑類の進化霊⻑類の進化霊⻑類の進化霊⻑類の進化霊⻑類の進化霊⻑類の進化
新⼈の進化
新⼈の進化
新⼈の進化
新⼈の拡散(アフリカ)
新⼈の拡散(アフリカ)
新⼈の拡散(南ユーラシア)
新⼈の拡散(南ユーラシア)
新⼈の拡散(南ユーラシア)
新⼈の拡散(南ユーラシア)
新⼈の拡散(南ユーラシア)
新⼈の拡散(北ユーラシア)
新⼈の拡散(北ユーラシア)
新⼈の拡散(北ユーラシア)
新⼈の拡散(北ユーラシア)
新⼈の拡散(北ユーラシア)
新⼈の拡散(北ユーラシア)
新⼈の拡散(北ユーラシア)
新⼈の拡散(北ユーラシア)
新⼈の拡散(北ユーラシア)
新⼈の拡散(北ユーラシア)
新⼈の拡散(北ユーラシア)
新⼈の拡散(南ユーラシア)
新⼈の拡散(南ユーラシア)
新⼈の拡散(アメリカ)
新⼈の拡散(アメリカ)
新⼈の拡散(アメリカ)
新⼈の拡散(アメリカ)
新⼈の拡散(アメリカ)
カフリアウ(カヌー)
カフリアウ(カヌー)

にした．

驚き

80000

Low-alphaHigh-alpha

観覧した展示物

Low-beta

High-beta

ATTENTION

MEDITATION

図 3 国立科学博物館 VR を観覧した実験協力者 A のグラフの一部

1

箇所，感動した箇所，驚いた箇所を調査した．アンケートの結果は，脳波グラフに枠線で示す．
調査したアンケート結果と脳波データを照らし合わせ，
興味があった箇所，興味がなかった箇所，リラックスしていた箇所，感動した箇所，驚いた箇所を，それぞれの中央値と比べた時の脳波の状態を分析した．

トを操作して観覧してもらい，脳波を取得した．観覧後に再び表 2 のアンケートを行い，実際に興味があった箇所を調査した．
実際に取得した脳波から，それぞれの脳波の中央値を計算し，脳波のデータを色ごとに示した．展示物を観覧時の脳波と中央値の時系列データを図 2 から図 5 に示す．

5.1 国立科学博物館 VR での実験

図 2，図 5 のように，興味があると回答した箇所は High-

実験協力者 A から G の 7 名に実際に観覧する箇所から，

alpha と ATTENTION が高く，High-beta が低い傾向が見

事前に興味のある展示物のジャンルについて表 1 のアンられた．同様の傾向が，実験協力者 B，D，E，F，G のデー

ケートを行った．

タでも確認できた．

その後，座った状態で国立科学博物館 VR 内をタブレッ© 2021 Information Processing Society of Japan

また，興味がないと回答した箇所では図 3 のように High-542

情報処理学会 インタラクション 2021
IPSJ Interaction 2021

興味あり

脳
波
の
数
値

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2021/3/10

表 3 明星大学資料図書館での展示物への感情を問うアンケート

リラックス
80

70000

70

60000

60

50000

50

40000

40

30000

30

20000

20

10000

10

嫌い，好きじゃない展示はあったか

00

感動した展示はあったか

アンケート内容面白かった，気になった展示の種類
嫌い，好きじゃない，興味がない展示の種類
気が散ったところ
特に面白かった，気になった展示

森林の哺乳類森林の哺乳類森林の哺乳類森林の哺乳類森林の哺乳類森林の哺乳類森林の哺乳類森林の哺乳類⾁⾷の哺乳類⾁⾷の哺乳類
象の化⽯
象の化⽯
象の化⽯
象の化⽯
象の化⽯
象の化⽯
⽔に戻った化⽯⽔に戻った化⽯⽔に戻った化⽯⽔に戻った化⽯⽔に戻った化⽯⽔に戻った化⽯⽔に戻った化⽯⽔に戻った化⽯⽔に戻った化⽯
草原の哺乳類島⼤陸の哺乳類
島⼤陸の哺乳類
島⼤陸の哺乳類
島⼤陸の哺乳類
島⼤陸の哺乳類
⼈類の進化
⼈類の進化
⼈類の進化
⼈類の進化
⼈類の進化
⼈類の進化
⼈類の進化
⼈類の進化
⼈類の進化
⼈類の進化
⼈類の進化
⼈類の進化
⼈類の進化
⼈類の進化
⼈類の進化
⼈類の進化
⼈類の進化
⼈類の進化

[Hz]

80000

Low-alphaHigh-alpha

観覧した展示物

Low-beta

High-beta

ATTENTION

驚いたような展示はあったか
リラックス，落ち着いて観られた展示はあったか

MEDITATION

過去にこの展示を観たことがあるか
どのエリアが面白かったか

図 4 国立科学博物館 VR を観覧した実験協力者 A のグラフの一部

どのエリアが面白くなかったか

2

興味あり

興味なし
80

80000

70

70000

60

60000
50000

40

40000

30

30000

20

20000

0

0

観覧した展示物
Low-alphaHigh-alphaLow-beta

80

70000

70

60000

60

50000

50

40000

40

30000

30

20000

20

10000

10

0

0

新⼈の進化
新⼈の進化
新⼈の進化
新⼈の進化
新⼈の拡散(南ユーラシア)
新⼈の拡散(南ユーラシア)
新⼈の拡散(北ユーラシア)
新⼈の拡散(北ユーラシア)
新⼈の拡散(北ユーラシア)
新⼈の拡散(北ユーラシア)
新⼈の拡散(北ユーラシア)
新⼈の拡散(北ユーラシア)
新⼈の拡散(北ユーラシア)
新⼈の拡散(南ユーラシア)
新⼈の拡散(南ユーラシア)
新⼈の拡散(南ユーラシア)
新⼈の拡散(南ユーラシア)
新⼈の拡散(南ユーラシア)
新⼈の拡散(南ユーラシア)
カフリアウ(カヌー)
カフリアウ(カヌー)
新⼈の拡散(オセアニア)
新⼈の拡散(オセアニア)
新⼈の拡散(オセアニア)

10

⼈類の進化
⼈類の進化
⼈類の進化
⼈類の進化
⼈類の進化
猿⼈の進化
猿⼈の進化
猿⼈の進化
猿⼈の進化
猿⼈の進化
霊⻑類の進化霊⻑類の進化霊⻑類の進化霊⻑類の進化霊⻑類の進化
-

[Hz]

10000

脳
波
の
数
値
[Hz]

脳
波
の
数
値

50

80000

２代⽬学⻑の写真、本２代⽬学⻑の写真、本２代⽬学⻑の写真、本２代⽬学⻑の写真、本２代⽬学⻑の写真、本２代⽬学⻑の写真、本２代⽬学⻑の写真、本２代⽬学⻑の写真、本２代⽬学⻑の写真、本２代⽬学⻑の写真、本２代⽬学⻑の写真、本２代⽬学⻑の写真、本２代⽬学⻑の写真、本学校の様⼦（写真）
学校の様⼦（写真）
学校の様⼦（写真）
学校の様⼦（写真）
学校の様⼦（写真）
学校の様⼦（写真）学び、サークルについて学び、サークルについて学び、サークルについて学び、サークルについて学び、サークルについて学び、サークルについて学び、サークルについて学び、サークルについて学び、サークルについて学び、サークルについて記念事業について記念事業について記念事業について記念事業について記念事業について記念事業について記念事業について記念事業について記念事業について記念事業について記念事業について記念事業について記念事業について記念事業について記念事業について

興味あり
90000

High-beta

ATTENTION

MEDITATION

図 5 国立科学博物館 VR を観覧した実験協力者 F のグラフの一部

観覧した展示物
Low-alpha

図 6High-alphaLow-beta

High-beta

ATTENTION

MEDITATION

明星大学資料図書館内を観覧した筆者のグラフの一部 1

5.2 明星大学資料図書館での実験
alpha が低い傾向が見られた．同様の傾向が，実験協力者

国立科学博物館 VR でのデータが，実地の展示を歩きC，D のデータでも確認できた．このことから，興味がある

回って観覧したときのデータが同様の傾向を示すか検証す箇所では，High-alpha，ATTENTION が高く，High-beta

るため，実際の博物館での実験を行った．協力者 1 名と筆が低い，興味がない箇所では High-alpha が低い傾向があ者の計 2 名で，明星大学資料図書館内を観覧し，脳波を取ることがわかった．

得した．観覧後に表 3 のアンケートを行い，実際に興味の観覧時の観覧者の気分の状態として，リラックスしてあった箇所を調査した．明星大学の明星大学資料図書館でいたと回答した箇所では，図 4 のように Low-alpha とは大学の歴史や創立者，授業等について展示されている．

High-alpha の値が低く，値が近い傾向が見られた．また，大学についての展示のみであったため，興味があるジャン

Low-beta と High-beta が共に低い傾向も見られた．同様

ルのアンケートは行わなかった．

の傾向が，実験協力者 B，G のデータでも確認できた．リ

実際に取得した脳波から，それぞれの脳波の中央値を計ラックスした箇所では興味に左右されずに High-alpha，算し，脳波のデータを色ごとに示した．展示物を観覧時のHigh-beta が低くなることがわかった．

脳波と中央値の時系列データを図 6 から図 9 に示す．

驚いたと回答した箇所では，図 2，図 3 のように Low-

図 6 のように，興味があると回答した箇所は High-alphabeta と High-beta が共に下がり，低い傾向が見られたが，リと ATTENTION が高く，High-beta が低い傾向が見られラックスしていたと回答した箇所とは異なり，High-alpha，た．同様の傾向が，筆者のデータでも確認できた．国立科

High-beta の変化は見られなかった．同様の傾向が，実験学博物館 VR での脳波の傾向と異なり，興味がないと回答

協力者 G のデータでも確認できた．図 2 のような感動した

した箇所では図 9 のように High-alpha が低い傾向が見らと回答した箇所では，脳波の変化は見られず，脳波の変化れなかった．

と観覧者の反応を関連付けすることはできなかった．

観覧時の観覧者の気分の状態として，リラックスしてまた，アンケートに回答した箇所の前後のアンケートに回いたと回答した箇所では，図 7 のように Low-alpha と答していない箇所において，図 5 のように MEDITATION

High-alpha の値が低く，値が近い傾向が見られた．また，が他よりも高く出力されていた箇所が多くみられた．同様

Low-beta と High-beta が共に低い傾向も見られた．同様の箇所が，実験協力者 B，E，G のデータでも確認できた．

の傾向が，実験協力者のデータでも確認できた．興味があ© 2021 Information Processing Society of Japan543

情報処理学会 インタラクション 2021
IPSJ Interaction 2021

リラックス

脳
波
の
数
値

3B07
2021/3/10

驚き
80

70000

70

60000

60

50000

50

40000

40

30000

30

20000

20

10000

10

0

0
創⽴者について創⽴者について創⽴者について創⽴者について創⽴者について創⽴者について創⽴者について創⽴者について創⽴者について創⽴者について創⽴者について創⽴者について創⽴者について創⽴者について創⽴者について創⽴者の写真、本創⽴者の写真、本創⽴者の写真、本創⽴者の写真、本創⽴者の写真、本創⽴者の写真、本創⽴者の写真、本創⽴者の写真、本創⽴者の写真、本教育センターの授業
教育センターの授業
教育センターの授業
教育センターの授業
教育センターの授業
２代⽬学⻑について２代⽬学⻑について２代⽬学⻑について２代⽬学⻑について２代⽬学⻑について２代⽬学⻑について２代⽬学⻑の写真、本２代⽬学⻑の写真、本２代⽬学⻑の写真、本２代⽬学⻑の写真、本２代⽬学⻑の写真、本２代⽬学⻑の写真、本２代⽬学⻑の写真、本学校の様⼦（写真）
学校の様⼦（写真）
学校の様⼦（写真）
学校の様⼦（写真）
学校の様⼦（写真）
学校の様⼦（写真）
学校の様⼦（写真）
学校の様⼦（写真）

[Hz]

80000

観覧した展示物
Low-alpha

図7High-alphaLow-beta

High-beta

ATTENTION

MEDITATION

明星大学資料図書館内を観覧した実験協力者のグラフの一部 1

6. 考察
実験結果から，展示物への観覧者の感情とその時の脳波をそれぞれの中央値と比べた時の傾向を，表 4 に示す．国立科学博物館 VR での実験結果として，図 2 から興味のあると回答した箇所で Low-alpha，High-alpha，Low-beta，High-beta の変化を確認することができた．また，事前に回答している元々興味があった箇所でも値が中央値を上回っている箇所が多くあることから，アンケートで回答していない箇所での興味の推測ができるのではないかと考え
られる．

興味あり

図 8

High-alpha

タイムカプセル

タイムカプセル

タイムカプセル

タイムカプセル

タイムカプセル

タイムカプセル

タイムカプセル

タイムカプセル

タイムカプセル学⽣のガイドブック

学⽣のガイドブック

学⽣のガイドブック

学⽣のガイドブック

学⽣のガイドブック

学⽣のガイドブック

学⽣の活躍と再開発

学⽣の活躍と再開発

学⽣の活躍と再開発

通信、付属の充実

学⽣の活躍と再開発

学⽣の活躍と再開発

通信、付属の充実

学⽣の活躍と再開発

通信、付属の充実

通信、付属の充実

通信、付属の充実

通信、付属の充実

教育研究の充実と学部学科院の増設

学校の創設と整備

Low-alpha

教育研究の充実と学部学科院の増設

0
教育研究の充実と学部学科院の増設

0
教育研究の充実と学部学科院の増設

10
教育研究の充実と学部学科院の増設

20

10000
学校の創設と整備

20000

教育研究の充実と学部学科院の増設

30

学校の創設と整備

40

30000

教育研究の充実と学部学科院の増設

50

40000

学校の創設と整備

50000

学校の創設と整備

60

学校の創設と整備

70

60000

学校の創設と整備

70000

[Hz]

80

学校の創設と整備

脳
波
の
数
値

リラックスしていた箇所では図 4 で見られるように

驚き

80000

Low-alpha，High-alpha が中央値よりも高く，Low-beta とHigh-beta が低い傾向が見られた．驚いた箇所では図 2，図3 から Low-beta と High-beta が低い傾向のみが見られた．
回答した箇所以外でも同じような反応を示す箇所があり，
そこでもリラックスや驚きを感じていたのではないかと推測できる．
図 2 のように，興味がある箇所において驚きや感動した

観覧した展示物

Low-beta

High-betaと回答している箇所では，High-alpha，High-beta は高い
ATTENTION

MEDITATION

明星大学資料図書館内を観覧した筆者のグラフの一部 2

傾向が見られたが，リラックスしていたと回答している箇所では，High-alpha，High-beta が低くなる傾向が見られた．そのため，興味がある箇所でも，見ている時の観覧者

興味なし

脳
波
の
数
値

の気分の状態によって脳波の値が変化すると考えられる．
80

70000

70

60000

60

50000

50

40000

40

30000

30

20000

20

10000

10

0

0
学⽣の活躍と再開発
学⽣の活躍と再開発
学⽣の活躍と再開発
学⽣の活躍と再開発
学⽣の活躍と再開発
学⽣の活躍と再開発
学⽣の活躍と再開発
学⽣の活躍と再開発
学⽣の活躍と再開発
学⽣の活躍と再開発
学⽣の活躍と再開発
学⽣の活躍と再開発
学⽣のガイドブック
学⽣のガイドブック
学⽣のガイドブック
学⽣のガイドブック
学⽣のガイドブック
学⽣のガイドブック
学⽣のガイドブック
学⽣のガイドブック
学⽣のガイドブック
学⽣のガイドブック
学⽣のガイドブック
タイムカプセル
タイムカプセル
タイムカプセル
タイムカプセル
タイムカプセル
学び、サークルについて学び、サークルについて学び、サークルについて
モザイクアート
モザイクアート
モザイクアート
モザイクアート
モザイクアート
教育センターの歩み
教育センターの歩み
教育センターの授業
教育センターの授業
教育センターの授業
教育センターの授業
教育センターの授業
教育センターの授業
教育センターの授業
教育センターの授業
教育センターの授業
教育センターの授業
教育センターの授業
教育センターの授業
教育センターの授業
教育センターの授業

[Hz]

80000

観覧した展示物
Low-alpha図9High-alphaLow-beta

High-beta

ATTENTION

MEDITATION

明星大学資料図書館内を観覧した実験協力者のグラフの一部 2

る箇所において，リラックスしていたと回答している箇所は本実験では見られなかった．驚いたと回答した箇所では，
図 7，図 8 のように Low-beta と High-beta が共に低い傾向が見られたが，リラックスしていたと回答した箇所とは異なり，High-alpha，High-beta の変化は見られなかった．
感動したと回答した箇所では，脳波の変化は見られず，脳波の変化と観覧者の反応を関連付けすることはできな
かった．
国立科学博物館 VR での結果と明星大学資料図書館での結果から，アンケートと脳波の関係性において，対応ありの t 検定を行った．2 つの実験の結果から有意差は見られなかった．

© 2021 Information Processing Society of Japan

また，感動したと回答し，驚いたと回答している箇所では，より脳波の変化が強くなるのではと考えたが，驚いた箇所の反応と変わらず，特に変化は見られなかった．本実験では，感動と驚きが重なる箇所は１箇所のみであったため，
今後データを増やすことで，そのような箇所の考察を深めていきたい．
本実験では，興味があるジャンルの調査を行った．事前に興味のあるジャンルから，アンケートで回答していない箇所でも興味がある箇所と同じ脳波の変化が見られた．また，図 5 では，ジャンルとして興味がないと回答していた箇所で，観覧後のアンケートで興味があると回答した箇所が見られた．このような箇所でも興味がある箇所と同じ脳波の変化が見られた．これらのことから，事前に調査した
興味のあるジャンルとアンケートでの回答の両方を分析することで，より正確な関連付けができるため，感情と脳波の関連性の分析をする際には，ジャンルと感情の両方のアンケートが必要であると言える．
図 5 から，アンケートに回答した箇所の前後のアンケー
トで回答していない箇所では，MEDITATION が中央値よりも高く出力されていた．展示物の観覧終了時に観覧者の記憶に強く残らない箇所では MEDITATION が中央値よりも高くなるのではないかと推測できる．この結果を利用することで，展示を変更する際に変更箇所の目処を立てる

544

情報処理学会 インタラクション 2021
IPSJ Interaction 2021

3B07
2021/3/10

表 4
展示物への感情

感情と脳波の変化の対応

Low-alphaHigh-alphaLow-beta

High-beta

ATTENTION

MEDITATION

興味あり

高い

-

-

低い

高い

-

興味なし

低い

-

-

-

-

-

リラックス

低い

低い

低い

低い

-

-

驚き

-

-

低い

低い

-

-

感動

-

-

-

-

-

-

回答なし

-

-

-

-

-

高い

ことができるのではないかと考えられる．本研究では，アンケートで回答した箇所の脳波の反応を分析していたが，今後アンケートで回答していない箇所での脳波の反応も含めて分析していきたい．
明星大学資料図書館での実験結果では，興味がない箇所
で High-alpha が低い傾向は見られなかった．しかし，興味がある箇所での脳波反応やリラックス，驚きの箇所での脳波の反応は，国立科学博物館 VR での実験と同様の傾向が見られた．このことから，歩いて観覧する場合でも，この手法を使用することができると考えられる．また，興味がない箇所での反応は，実験データが少ないため見られなかった可能性が考えられる．興味がない箇所での High-alphaの反応を調べるため，さらに実験データを増やす必要がある．
アンケートで回答している箇所において，すぐには脳波の変化が見られず，展示を観覧してから脳波データに反映されるまでに数秒のタイムラグが生じている．本実験では，1 つの展示物に対する観覧時間が比較的長かったため前の展示物の脳波の変化が次の展示物の反応として示されている箇所は見られなかったが，直前の展示物に対する脳波の反応が観覧し始めに影響している箇所が確認できた．
今後システム化する際に，これらのタイムラグがどの程度

7. まとめ本研究では，脳波データから観覧者の反応を推定するた
めに，脳波と展示物への興味の関連性を分析した．実験の結果から，観覧者が反応を示した箇所と脳波の関連付けをすることができた．これらの結果から，アンケートで回答した箇所以外も，Low-alpha，High-alpha，Low-beta，High-beta，ATTENTION，MEDITATION の変化から，観覧者の反応を推定することができると考えられる．
今後は本研究の結果を用いて反応推定システムとして実装する．システムの実装ができれば，主催者へのフィード
バックに有効であると考えられる．また，本研究では博物館を対象とした分析を行ったが，博物館以外の展示施設でも同様の分析が可能であると考えられる．しかし動物園や水族館のような展示物が常に変化する展示施設においては，展示物の状態も関連付けする必要がある．他の展示施設でも利用するために脳波以外の生体反応や表情分析，音声を用いた反応推定を検討していく．
参考文献
[1]

影響しているかを分析する必要がある．
展示物への感情と脳波の変化に有意差は見られなかっ[2]

た．これは実験データが少なかったことと，外れ値が出力されているためであると考えられる．外れ値は極端に大きい値であるため，分析時に極端に大きな値を除去するよう[3]

な対策が必要である．
これらの結果から，今後主催者の支援をする際に，Low-[4]alpha，High-alpha，Low-beta，High-beta，ATTENTIONの脳波データを分析することが有効であることが確認できた．これらのデータを分析したものを主催者に提示するこ[5]とで，主催者支援ができると考えられる．また，本研究では，観覧者の興味を 2 段階で評価していたが，どの程度興味があるかを細かく評価することで，展示物に対しての興[6]

味の度合いと脳波の変化を分析できるのではないかと考えられる．より的確な支援を行うために，このようなアンケートも行っていく．

[7]
[8]

© 2021 Information Processing Society of Japan

文 化 庁, “2. 博 物 館 数 、入 館 者 数 、学 芸 員 数 の 推 移”,<https://www.bunka.go.jp/seisaku/bijutsukanhakubutsukan/shinko/suii/> (参照 2020/12/06).
Lau Pei Mey, Badaruddin Mohamed, “Service quality,
visitor satisfaction and behavioural intentions: Pilot
study at a museum in Malaysia”, journal of global business and economics, Vol.1, No.1, pp.226–240, 2010.
大森和斗, 杉山岳弘, “博物館における興味行動に基づく自動ガイド映像システムの開発”, 情報処理学会第 77 回全国大会, Vol.2015, No.1, pp.333–334, 2015.
池野直人, 佐藤壮真, 星川貴樹, 岡村容伸, “ビーコンを用いたオープンキャンパス来場者の行動履歴の取得と展示配置最適化の試み (GSIS 学生プロジェクト)”, 情報処理学会
第 78 回全国大会, Vol.2016, No.1, pp. 1035–1036, 2016.
Giacomo Del Chiappa, Luisa Andreu, Martina
G.Gallarza, “Emotions and visitors
satisfaction
at a museum”, International Journal of Culture,
Tourism and Hospitality Research, Vol.8, No.4, pp.
420–431, 2014.
田中智史, 吉田玲司, 池田悠平, 菅谷みどり, “脳波を利用したレコメンドシステムの提案”, 情報処理学会研究報告,
Vol.2018-UBI-57, No.1, pp. 1–8, 2018.
PyPI, “thinkgear・PyPI”,<https://pypi.org/project/thinkgear/> (2020/12/16).
国 立 科 学 博 物 館, “お う ち で 体 験 ！ か は く VR”,
<https://www.kahaku.go.jp/VR/> (参照 2020/12/16).

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