2020年度日本認知科学会第37回大会

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他者とのインタラクションを伴う迷路課題における行動変化の分析

Analysis of the Behavior Change in the Maze Task
Involving Interaction with Others
郷田 怜花 † ，森田 純哉 † , 大本 義正 †Reika Goda, Junya Morita, Yoshimasa Ohmoto†

静岡大学情報学部

Faculty of Informatics, Shizuoka University
goda.reika.17@shizuoka.ac.jp, j-morita@inf.shizuoka.ac.jp, ohmoto-y@inf.shizuoka.ac.jp

概要者がインタラクション場面において相手の意図や心的状態をどのような情報から推定可能なのか明らかにし様々な社会的場面において，人同士のインタラクションでは行動の探り合いが発生する．本研究では，つつある．

インタラクションの継続と終了に至るプロセスを検討

それでは，他者モデルに媒介される継続的なインタする．そのために，インタラクション課題として多義ラクションとは，どのような行動的な特徴によって記的な目標構造を有する鬼ごっこ迷路ゲームを用いて，述されるのだろうか．インタラクションが終了するま人同士の行動変化の分析を行った．その結果，役割にでのプロセスとしては，飽きによる行動の固定化を想よって行動パターンの変化が異なり，行動の収束がイ定することができる．それに対して継続的なインタランタラクションの終了につながったことが示唆された．

クションにおいては，他者の行動に合わせて自分の行

キーワード：インタラクション, 他者モデル

動を選択し，これを繰り返す．つまり，行動の発散が想定される．

1. はじめに1.1 背景1.2

社会の構築，あるいは社会生活の営みにおいて，他目的

上記のような想定をおきつつ，本研究では人同士の者とのコミュニケーションやインタラクションは必須

インタラクションにおける行動変化の分析を行い，継の活動である．人同士のインタラクションでは，行動続的なインタラクションにおける行動の特徴を探るこの探り合いが頻繁に発生する．協力的な場面，敵対とを目的とする．具体的にはインタラクションの継続的な場面など，様々な社会的場面で人は他者の行動をが評価できる課題を設計し，この課題を用いて参加者推測，あるいは予測する．そして，どのような場合での行動の変化を調査する．

あっても，人はインタラクションを通して，自己の利益を最大化することを目指す．

2.

人同士のインタラクションにおける他者の行動を読

関連研究

継続的なインタラクションに関して，本研究が参考

むプロセスは，それぞれの人が保持する他者モデルにする先行研究は岡・森田・大本によるものである [6]．に媒介されることが指摘されている [5]．他者モデル

上記の研究ではインタラクション継続の指標として，とは，他者の振る舞いを予測するための概念構造であ

個人特性に注目した．岡らの実験において，実験参加る．人同士のインタラクションではその予測に従って者はペアになり，鬼ごっこと迷路を組み合わせたゲー

それぞれの人が自らの振る舞いを変化させ，適応させムに取り組んだ．実験中，参加者はゲームに飽きた段ることで継続的なインタラクションが可能になると考階でいつでも課題を終了することができた．課題をやえられている．

めるまでに行われたゲーム数と実験参加者のパーソ

認知科学の領域においても他者モデルとそれを利用ナリティ（自閉症的傾向）の関係を検討したところ，したインタラクションのプロセスの解明は重視されてゲームの継続と有意に相関したのは，ペア内の自閉いる [7]。大森らは他者の信念の推定と行動予測に関症傾向の得点差であった．つまり，個人特性の差異にわる問題点を整理するため，他者の信念の推定が必要

よってインタラクションが継続した．このことから，とされる行動決定ゲームを開発した [8]．多くの研究

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予測していた相手の振る舞いとは異なる行動を受け取ったことで飽きの抑制につながったと考えられる．
上記のような解釈は内発的動機づけを有するエージェントの研究とも整合的である．内発的動機づけに関する研究は以前から盛んに行われている [3, 4]．長
島らは，人間とエージェントのインタラクションを継続させるための条件を明らかにしようとした [2]．この研究では岡らが考案した課題を用いてタスク実行中に「楽しさ」と「飽き」を感じるエージェントをモデル化した．エージェントに同じタスクを繰り返させ，「面白さ」に基づいたパラメータを調整することで課題の継続数の遷移を確認した．
本研究では岡らの研究で考案されたインタラクショ

図1

ゲームマップ

図2

ゲーム画面

ン課題を用いて，参加者の行動変化の分析を行う．

3. 方法
3.1 参加者
静岡大学 3 年生の学生 2 人（女性）を対象とした．
後のセクションではこのうち一方を参加者 A と記し、他方を参加者 B と記す．

3.2

材料

3.2.1

課題
とってのゲームの勝利条件は相手を捕まえることであ本研究ではインタラクション課題として岡らが考案り，非鬼役にとってはゴールにたどり着くことである．

した「鬼ごっこ迷路ゲーム」を用いた．このゲームはラウンド毎に，勝利した参加者は得点を得ることがでunity で設計されており，仮想 3D 空間における「鬼ごっこ」と「迷路ゲーム」を組み合わせたものである．
鬼ごっこのような追跡ゲームでは相手がどの方向へ行きる．また，1 ラウンドの制限時間である 60 秒が経過するとそこでラウンドが終了になり、その場合は引き分けとなる．

こうとしているのかを予測しながら自分の行動を決

図 2 は実際のゲーム画面である．画面上には，制限定する．すなわち他者モデルを必要とするインタラク

時間，現在のラウンド数と現在の自分の役職，そしてション課題である．これに迷路ゲームの複雑性を加え現在の自分の得点が常に表示されている．ミニマップ

ることで多義的な目標構造が付与され，多様な振る舞と移動軌跡の履歴は参加者が自分の意思で特定のボタいが出現すると考えられる．

ンを押すことで表示され，再度押すことで非表示にで

図 1 は実際のゲームのマップである．両プレイヤー

きる．ミニマップは自分と相手の位置が大まかにリア

はマップ内を自由に移動できるが，道はプレイヤー 1

ルタイムで表示される．ただし，ミニマップを表示し人が通過できる幅で，すれ違うことはできない．またた場合，一定時間ごとに進行中のラウンドの得点が喪プレイヤーの移動方向と視点の方向は独立に操作する失されていく．移動軌跡の履歴では，過去 2 ラウンドことができ，横を向いたまま移動することや後ろを向の両プレイヤーの移動軌跡の履歴が表示される．マッいたまま移動することなどができる．

プには得点アイテムが設置されており，非鬼役のみがこの環境において，二人の参加者が鬼役と非鬼役を入手することができる．一度入手した得点アイテムは交互に切り替えながらゲームを遂行する．非鬼役は図消え，新たにラウンドが始まると再配置される．また，

1 のマップ左上の位置をスタート地点とし図 1 のマップ右下のゴール地点を目指す．それに対して，鬼役のゲームには終了ボタンが設けられており，両方のプレイヤーが終了ボタンを押した時点でゲームが終了になスタート地点はゴール地点の前となっている．鬼役にる．一方のみが終了ボタンを押した場合は押したプレ741

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イヤーに対してメッセージが表示された状態でゲームが続行する．

機材

3.2.2

実験はパーティションで区切られた実験室で行わ図3れた．実験参加者間の音声的なコミュニケーションをプレイヤーと各距離の関係図阻害するために，遮音ヘッドホン (ION Audio ToughSound2) を用意した．ゲームは有線ケーブルで接続された 2 台の PC で行われた．標準的なディスプレイ ( BenQ GW2280 ) によってゲームの画面が写された．エージェントの操作にはコントローラー (DiesterXbox360) を使用した．

手続き

3.3

実験はペアで行った．相手の事前知識や見た目による行動への影響を防ぐために，2 名の参加者は異なるタイミングで実験室に入室した．参加者には実験は対図 4 パスと接点の説明図

戦ゲームであり，相手プレイヤーがいることのみ教示した．

れらのうち移動の軌跡に焦点を当てた分析の結果を報

各参加者は，ゲームのルールが印刷されたマニュア告する．

ルを手渡され，実験者から教示を受けた．教示の終了後にマニュアルは回収されたが，ルールとコントロー

インタラクションに関わる行動を移動軌跡から抽出

ラーの操作方法を要約したページのみは参加者の手元するため，マップ内でのプレイヤーの距離に注目した分析を行った．計算した距離は図 3 の矢印に例示されに残された．

る 3 種類であり，以下のようにまとめられる．

一連の教示が終了した後に，操作方法に慣れるた• PA,1 と PB,1 を結ぶ橙色の矢印: ラウンド内での 2者間の距離を意味しており，この値が小さいほど鬼が非鬼を追い詰めたことを意味している．

めのテストプレイを行った．その後，参加者は実際のゲーム課題に取り組んだ．ゲーム中に参加者は遮音ヘッドホンを身につけた．また，ゲームに利用するコと告げられた．ただし，ゲーム中に一方の参加者は他• PB,1 と PA,2 を結ぶ青色の矢印: 2 者間で同役職内での隣り合ったゲーム間での距離であり，距離が近いほど相手の振舞いをより参考にしていることを示す．

方の参加者が終了ボタンを押しているかどうかを知る• PB,1 と PB,3 を結ぶ緑色の矢印: 同役職内での自ことができなかった．両方の参加者ともに終了ボタン分の動きに対する類似度であり，距離が短いほどを押さなかった場合には 30 分で課題を終了した．

そのプレイヤーの動きが固定化されていることをントローラーには，終了ボタンが設けられ，参加者は自由なタイミングで押すことができた．参加者は，両参加者が終了ボタンを押した時点でゲームが終了する示す．

ゲーム終了後，ゲームで行った戦略や相手の戦略に気づいていたかを確かめるため，ゲーム課題に関する距離は以下のように求めた1 ．

事後アンケートを行った．

1. 図 4 のようにマップ内を 19 個のパス (P ath1 ,P ath2 , P ath3 , …P ath19 ) で分け，各パスについ4.

分析ての 2 つの接点の座標を x 座標（横方向），z 座標

実験では，ゲーム中の参加者の行動を記録するため（縦方向）それぞれ求める ((xi1 , zi1 ), (xi2 , zi2 ))．に，図 1 のマップにおける 2 人のプレイヤーの移動軌

1 ただし，たとえば各プレイヤーがそれぞれ P ath
12 の下の方とP ath18 の下の方にいる場合，P ath13 と P ath17 を経由する距離を求めるべきだが，今回の求め方の場合，P ath16 を経由する距離を求めてしまう．

跡と視点の方向のデータを取得した．本研究では，こ742

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2. 求めた座標を用いて各パスの長さ (Li ) を求める．
Li =√ࢀՃऀ"উརҾ͖෼͚

ࢀՃऀ#উརࢀՃऀ"َ(xi1 − xi2 )2 + (zi1 − zi2 )2

3. パスの組み合わせを要素とする距離行列を構成する．この際，パス間の距離は経由するパスの長さ∑tが最短となるように計算する (L(s,t) = s Li )．

ࢀՃऀ#َ



4. 各 パ ス の 組 み 合 わ せ に お い て ，そ れ ぞ れ





図 5 勝敗結果のグラフのパスの向かうべき接点の座標を求める((xc1 , zc1 ), (xc2 , zc2 ))．
5. 各時点において各プレイヤーがいるパスを取得"َ#ඇَし，3 で求めた距離行列に従ってプレイヤー間の距離を得る (L(p1,p2) )．

"ඇَ#َ‫཭ڑ‬

6. 各プレイヤーの位置 ((xp1 , zp1 ), (xp2 , zp2 )) から向かうべき接点 ((xc1 , zc1 ), (xc2 , zc2 )) までの距離をそれぞれ計算する．そして 5 で求めた距離に加算し，プレイヤー同士の距離 S を求める．
√S = (xp1 − xc1 )2 + (zp1 − zc1 )2√+ (xp2 − xc2 )2 + (zp2 − zc2 )2 + L(p1,p2)















ϥ΢ϯυ

図6

なお，本分析においては，各フレームごとに距離を計算し，それを各ラウンドで平均した．その際，実験環境における通信の問題によりフレームレートが不揃

プレイヤー間ラウンド内平均距離5.2

行動分析の結果

5.2.1プレイヤー間ラウンド内距離の結果いであったため，0.1 秒ごとにリサンプリングを行っ

図 6 にラウンド毎の参加者間での平均ユークリッドた．また，終了時間の異なるラウンド同士で距離を計距離（図 3 における橙色の矢印と対応）を役職ごとに算する際には，開始フレームからの経過時間によってまとめた．赤い線はプレイヤー A が鬼役，青い線はラウンド間のフレームを対応づけ，対応の存在しない

プレイヤー B が鬼役のときの結果を示している．いフレームは削除した．

ずれにおいても，中盤のラウンドにおいて距離が短い

U 字型のグラフとなっているが，その傾向は参加者 A

5. 結果
5.1 ゲーム結果が鬼のときに顕著である．つまり，実験の中盤において，鬼となったプレイヤー A は，プレイヤー B をより追い詰めたことがわかる．しかし，その後に非鬼役ゲームは全部で 35 ラウンド行われた．最後のラウであるプレイヤー B はプレイヤー A から逃げることンドのときに，参加者は最終ゲームであることを伝えができるようになり，再び距離が長くなっていったとられていたため，34 ラウンド目までを分析の対象とし解釈できる．

た．参加者 A は 8 ラウンド目から 14 ラウンド目までと，16 ラウンド目以降は課題終了時まで終了ボタンを押していたが，参加者 B は最後まで押していなかっ5.2.2

た．図 5 に各参加者の役職ごとの勝敗結果を示した．
どちらの参加者も鬼の時は勝率が良かった．そのうえ

プレイヤー内ラウンド間距離の結果

図 7 (a) と図 7 (b) はそれぞれ同じ参加者で過去の自身の動きとの類似（図 3 における緑色の矢印と対で，参加者 B は非鬼の時に引き分けが多く，参加者 A応）を，鬼役のときと非鬼役のときでまとめたものでに対して有利にゲームを進めていたと解釈できる．

ある．図 7 (a) より，プレイヤー A の最後のラウンドが例外となっているものの，両者はラウンドを経るごとに距離が下降しており，ラウンドが経過することで動きが固定化していることがわかる．一方で非鬼役の743

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B ϓϨΠϠʔ಺ϥ΢ϯυؒฏ‫َ ཭ڑۉ‬C ϓϨΠϠʔ಺ϥ΢ϯυؒฏ‫ ཭ڑۉ‬ඇَ"َ"ඇَ#َ‫཭ڑ‬#ඇَD ϓϨΠϠʔؒϥ΢ϯυؒฏ‫َ ཭ڑۉ‬E ϓϨΠϠʔؒϥ΢ϯυؒฏ‫ ཭ڑۉ‬ඇَ"ͷ#ʹର͢Δྨࣅ౓ َ

"ͷ#ʹର͢Δྨࣅ౓ ඇَ#ͷ"ʹର͢Δྨࣅ౓ َ

#ͷ"ʹର͢Δྨࣅ౓ ඇَϥ΢ϯυ

図 7 平均距離 : (a) プレイヤー間ラウンド間 (鬼)， (b) プレイヤー間ラウンド間 (非鬼)，(c) プレイヤー内ラ
ウンド間 (鬼)， (d) プレイヤー内ラウンド間 (非鬼)時はプレイヤー A，B ともに動きはパターン化しておしたが，非鬼のときは行動が発散した．このことから，らず，行動が発散している．

本課題におけるインタラクションの継続には非鬼役の行動が鍵となることが示唆される．

5.2.3

この点に関して，最後まで終了ボタンを押さなかっプレイヤー間ラウンド間距離の結果た参加者 B は，非鬼のときに引き分けに持ち込むこと

図 7 (c) と図 7 (d) はそれぞれプレイヤー間で過去ができていた．また，図 6 に見られるように，参加者の相手の動きとの類似（図 3 における青色の矢印と対
図 7 (c) より，鬼役のとき，図 7 (d) では非鬼役のとB が非鬼のときに中盤からインタラクションのパターンが変わったことも示唆される．これらより，参加者B は，課題の途中から，単純にゴールを目指すのではきでまとめた．図 7 (c) より，図 7 (a) と同様に，プレなく，マップを探索することで得点アイテムを取得す

イヤー A の最後のラウンドは例外だが，両者はラウることに非鬼の目的がシフトした可能性がある．そしンドを経るごとに距離が下降しており，ラウンドが経て，そのような課題中の問題空間の切り替えによって，過することで 2 者間の振る舞いが似通ったことがわか探索される課題の空間が増大し，ゲームの継続が成しる．一方で，非鬼役のときはそのような傾向が見られ遂げられたと考える．

応）を，鬼役の時と非鬼役の時でまとめたものである．

ず，2 者間で行動が収束しなかった．

6. まとめ
6.1 インタラクション継続の行動的な特徴

6.2

今後の課題

本研究では 1 ペアのみを分析の対象とした．そのため上記の考察を一般化できない．今後，参加者の人数

本研究では，「鬼ごっこ迷路ゲーム」を課題とし，イを増やした実験を行う必要がある．

ンタラクションの形成から終了までの過程を検討し

本実験では鬼役のときの行動が収束し，非鬼役のた．その結果，役割によって異なる行動変化のプロセ時の行動は発散した．Baker らの研究では，エージェスが観察された．具体的には，鬼のときは行動が収束744

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ント同士のインタラクション課題において行動が発散し，インタラクションが継続している [1]．このことか
ら，行動が発散することはインタラクションの継続における一つの条件であると考えられる．今後は，行動を発散させるためにはどうすればいいのか検討する必要がある．
また，本実験では先行研究に則り制限時間を 30 分としたので片方の参加者がまだ終了ボタンを押していない状態で課題を終了したが，インタラクションの形成から終了までを観察するには短かったのではないかと考えられる．今後の実験では，制限時間を延ばした実験を検討する必要がある．
また，今後の研究では被験者の個人特性を調べ，個人特性と行動の関係性などについても検討したい．

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