立石科学技術振興財団

助成研究成果集(第27号) 2018

メンタル制御コンピューティング技術のための情報提示技術の確立
Establishment of information presentation technology for mental control computing technology
2167009

研究代表者

立命館大学
助 教
(助成受領時：神戸大学大学院 博士課程後期)

双見京介

共同研究者

神戸大学

教授

塚本昌彦

神戸大学

教授

寺田努

[研究の内容，成果］[研 究 の 目 的］
本研究では，人の能力や状態の向上を支援す

テーマ A：実力発揮に関わるメンタル機能るメンタルサポータとなるコンピュータ技術の背景：実力発揮に関わるメンタル機能は，調実現を目指し，メンタル機能の向上や変容を簡子とも呼ばれ，緊張が伴う本番時の実力発揮程便に行うための情報提示技術の確立を目的とし度に関わる重要な要素である。

た。本研究のいうメンタル機能は，心身の能力

しかしながら，その工学的な支援手法はこれや状態に関わる心理・認知などの人の内的な基までになく，また，同様の支援を狙って提案さ礎的機能とする。このメンタル機能の特性をコれているスポーツ心理学におけるメンタル機能ンピュータに内包させ，支援目的に沿うように制御手法は一般人には習得及び利用の難度の高情報提示を行うことで本研究の実現を狙った。

いものであった。

本研究は人間と機械をメンタル機能の観点で手法の設計・実装：この課題に対して本テー調和させるものである。ウェアラブル化やユビマでは，対象とするメンタル機能の向上をユーキタス化によって人々がコンピュータをいつでザが簡易に行うための情報提示手法を提案した。

もどこでも使う現実を迎えつつあるが，既存の提案手法は，学習原理である古典的条件づけに

ユーザ支援サービスには人の内的な特性の考慮よる無意識的な心身の変容を利用し，成功などが不十分な故に理想とするユーザ支援が達成での特定の良い体験とだけ条件づいた知覚刺激をきていない部分がある。本研究の推進は，コン生成して提示することによって，その知覚刺激ピュータがユーザ支援の範囲や質を拡張するたと条件づいた良い体験時のメンタル機能の誘発めに，また，人がコンピュータを利用して理想を狙い，さらには条件づけが行われた際の良い的な状況を得るために，貢献する。

体験を起こすことも狙ったものである。この古本研究では，2 つのテーマ別に定義したメン

典的条件づけは，イワン・パブロフの犬の実験タル機能を支援する情報提示技術を開発した。

で有名な学習原理の一つであり，入力となる刺テーマ A においては実力発揮に関わるメンタ

激と出力となる反応との間に連合が形成されたル機能を対象とし，テーマ B においては継続場合に，その刺激によって，無意識的な心身の力に関わるメンタル機能を対象とした。以降で変容が起こることが知られている。
手法の流れを図 1 に示す。手法は学習段階とは，テーマ A, B の順に述べる。
― 1 ―立石科学技術振興財団

評価：提案手法によって競技パフォーマンスを向上させるメンタル機能向上ができるかを検証した。評価はダーツで行い，指標はボード中心を狙った際の中心から矢の命中位置までの直線距離とした。ダーツはメンタル機能評価に用いられている。以降の詳細は論文誌を参照願う。
実験は 3 部構成で，1) 準備，2) 練習ゲーム，3) 本番ゲームから成る。提示刺激は 5 種類で，ⅰ) 刺激無し，ⅱ) 成功と条件付けた刺激の連続提示，ⅲ) 成功と条件付けた刺激の 50% 確
図1率のランダム提示，ⅳ) 失敗と条件づけた刺激

手法の流れの 連 続 提 示，ⅴ) 失 敗 と 条 件 づ け た 刺 激 の50% 確率のランダム提示である。提案手法の評価実験を 30 名が行い，対照実験を 30 名が行い，矢の命中位置を検定を用いて解析した。
結果と考察：本テーマの目的の達成度
成功体験と条件づけた刺激によって，試行結果を通常時よりも有意に向上できることを確認した。詳細には，ダーツの指標においては，矢図2の命中位置が約 1.25 cm 狙った位置に有意に近ダーツを対象にしたプロトタイプ

づき，一般化した指標においては，練習ゲームのスコアの平均値以上の試行結果 (個人ごとに実践段階から成る。学習段階では，成功といっ計算) の割合が約 20% 増加 (100 回あたり 20

た良い体験時に画像や音声などの特定の知覚刺回増加) した。以上から提案手法によるメンタ激を提示し，特定の体験とだけ条件づいた刺激ル機能向上の実現可能性を確認し，また，そのを生成する。実践段階では，学習段階で生成し向上の程度が意味のある程度と解釈した。提案た刺激を競技の試行前に提示する。

手法は，ユーザの意識的で積極的な努力を要せ

本テーマでは，スポーツの本番を対象場面に設定し，ダーツゲームを対象にして聴覚刺激をず成立するので，スポーツ心理学の既存手法以上の簡便さと考える。

提示するプロトタイプシステムを実装した。シ

また，成功と条件づけた刺激の試行結果の方ステムを図 2 に示す。構成は，電子ダーツボーが，失敗と条件づけた刺激のものより有意に良ド，スピーカ，PC，試行前やメンタル機能状かったことから，刺激と条件づいた体験に近い態認識用のリスト型ウェアラブルセンサである。

事象や結果を意図して起こすことにも提案手法

学習段階における条件づけ刺激の生成は，競技は利用できると考えられる。

具のダーツボードから試行結果を認識して聴覚刺激を提示して行う。実践段階におけるメンタ
ル機能向上は，リスト型ウェアラブルセンサから試行前を認識して，学習段階で条件づけた聴覚刺激を提示して行う。
― 2 ―Tateisi Science and Technology Foundation

テーマ B：継続力に関わるメンタル機能
背景：日常的な継続力に関わるメンタル機能
は，意志力やモチベーションとも呼ばれ，継続的な作業パフォーマンスや一定期間における達成程度に関わる重要な要因である。
しかしながら，既存の支援手法は，心理的な触発を狙った情報提示 (例：競争情報や過去情報の提示) をするものであり，結局はユーザに意識的な努力をさせる点に課題があった。
手法の設計・実装：この課題に対して本テー
マでは，本人の意識的な努力を要さずに無意識的に目標を達成させることを狙って，対象とするメンタル機能を支援する情報提示手法を提案した。提案手法は，閲覧情報に自己内の基準が図3つられる心理現象であるアンカリング効果を利

アプリケーション画面

用し，達成目標に対するユーザの自己内の基準を無意識的につり上げることで，無意識的に目標を達成させることを狙うものである。アンカリング効果は行動や判断の自己内の基準が事前情報につられる心理現象で，提示情報の根拠に関わらず生じ，頑健で解消困難なことが明らかにされている。また，ここでは，標的行動に対する人の努力は，自己内の基準までは無意識的に当たり前のようにこなされると仮定した。

図4

データ改変した提示ログの例

本テーマでは，歩数増加支援に本手法を適用した。歩数と健康増進・健康被害の関係は明ら

ダム値を日ごとに累積した値で，その最大値をかにされており，適用先として適当である。日1500 とした値を，改変無しのログに加算した。

本の厚生労働省からは 1 日あたり現状よりも約2 つ目は，歩数の達成基準の低下を防止する改1000 歩の増加が推奨されている。

変であり，提示する歩数ログの負方向の大きな歩数増加支援のための設計・実装の概要を述低下を軽減する。今回は，今日提示するログがn 日前からのログの加重平均値よりも少ない場べる。詳細には論文を参照願う。
図 3 にアプリケーション画面を示す。提案手合は，その加重平均値にランダム値を加算した

法は，1 日単位の歩数ログを曜日別で提示する値を今日の提示ログとした。n は 3 とし，ラン仕様において，過去の達成程度を示す歩数ログダム値は± 200 の間とした。これらの改変を正を提示する際に，ユーザの達成基準を歩数増加と負の方向に適用した提示ログの例を図 4 に示の方向に誘導するためのデータ改変を行う。

す。
評価：提案手法の実歩数への効果を評価した。

今回は 2 つの改変を組み合わせた。1 つ目は，自己内の歩数の達成基準の向上を促進する改変以降の詳細は論文を参照願う。

であり，提示する歩数ログを徐々につり上げる。

実験内容は，提示ログ (過去の達成程度とし今回は 500 を初期値として 50〜100 の間のランて提示される歩数ログを指す) を閲覧する 2 週― 3 ―立石科学技術振興財団[今後の研究の方向，課題］

間において，正方向に改変された提示ログを閲覧する群 (正改変ログ閲覧群) と負方向に改変された提示ログを閲覧する群 (負改変ログ閲覧

本研究を通して，精神特性を考慮した情報提群) の間で，実歩数が変化するかを評価するも示によって人のメンタル機能の意図した変容がのである。被験者は提示情報の閲覧義務があり， でき，それを用いることで心身の状態や能力の歩数増加の努力の義務はないと理解していた。

向上が簡便にできることを確認した。今後はこ彼らは提示ログが改変される点は知らず，提示れら要素技術を日常生活の多場面に応用する社

ログは同一曜日のログから適当に抜粋した平均会実装をし，ユーザの生活全体の質向上への貢と知らされた。実験参加者 19 名，うち 10 名が献を評価することで，本研究趣旨であるコン

正改変ログ閲覧の群，9 名が負改変ログ閲覧群

ピュータのメンタル機能のパーソナルトレーナである。介入前期間から介入期間にかけての歩としての有効性を検証していく。また，本研究数の変化を検定を用いて解析した。の要素技術を個別に展開させることも検討する。
例えば，テーマ A における技術は，意図した結果と考察：本テーマの目的の達成度

体験に近い事象を起こす趣旨，すなわち体験創分散分析と多重比較検定の結果，正改変ログ造のための情報提示技術に展開できる。また，閲覧群の実歩数は，介入前よりも介入期間で有テーマ B における技術は，人の暗黙的な自己意に多くなった。被験者には歩数増加の目標は内の基準を操作することで望ましい行動変容・無かったため特別な努力はしていなかったこと

思考変容・状態向上・能力向上を誘発するためを踏まえると，提案手法による無意識的な自己の趣旨，すなわちマインドセットを変容させる内の達成基準のつり上げが，無意識的な歩数増情報提示技術に展開できる。このように，多様加を誘発したと考えられる。以上から，提案手な方向で人と機械を精神の観点で調和させるこ法の実現可能性を確認した。また，歩数増加がとが本研究の今後の課題である。

約 600 歩だったことから，提案手法の効果が支援目的のために意味のある程度と解釈した。

[成果の発表，論文等］

データ改変の方向につられて実歩数が変化し[1] 双見京介，寺田努，塚本昌彦，条件づけ刺激を用た結果は，ユーザの継続力に関わるメンタル機

いたメンタル機能制御支援システム，情報処理学会

能が，このような提示情報によって良くも悪く論文誌，58, 5, pp. 1025-1036 (May 2017)．

も影響されてしまうことを示すと考えられ，類する情報提示を行うユーザ支援サービスにおいてはこの理解が必要と考えられる。

[2]

双見京介，寺田努，塚本昌彦，歩数増加支援のため自己ログ改変フィードバック手法，神戸大学大学
院工学研究科・システム情報学研究科紀要，9, pp.
28-35 (Apr. 2018)．

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