信学技報
IEICE Technical Report
LOIS2023-54(2024-03)
信学技報

一般社団法人 電子情報通信学会
THE INSTITUTE OF ELECTRONICS,
INFORMATION
AND電子情報通信学会
COMMUNICATION ENGINEERS
一般社団法人IEICE Technical Report

THE INSTITUTE OF ELECTRONICS,
INFORMATION AND COMMUNICATION ENGINEERS

高齢者の認知記憶能力の自己評価を支援する個人適応型クイズサービスの研究
大嶋 洋輔†

中田 匠哉†
安田佐伯 幸郎††清†

陳思楠†

中村 匡秀†

露崎 雄太†††† 神戸大学 〒657-8501 神戸市灘区六甲台町 1-1†† 高知工科大学 〒782–8502 高知県香美市土佐山田町宮ノ口 185††† おゆみの中央病院 〒266-0033 千葉市緑区おゆみ野南 6 丁目 49 番地 9
E-mail: †{yousuke0101,tnakata}@es4.eedept.kobe-u.ac.jp, ††saiki.sachio@kochi-tech.ac.jp,†††chensinan@gold.kobe-u.ac.jp, ††††masa-n@cmds.kobe-u.ac.jp, †††††yasukiyo.12@outlook.jp
あらまし現在，日本では認知症高齢者が増加している．認知症は根本的な治療が難しく，進行を遅らせる治療が主体となっており，早期発見が重要となっている．しかし，認知症は本人にわからないように緩やかに進行するため，自分で気づくのがとても難しい．また，病院で検査することに対して負担に感じる高齢者も多くいる．我々の研究グループでは，高齢者に対してテクノロジーによる支援を行うことに注目し，先行研究では，LINE アプリを用いてテキストで対話するエージェントを用いて利用者と日常的に対話し，心のうちを分析するサービスの開発に取り組んでいる．このエージェントを活用し，日常的な対話の中で認知症の早期発見の手助けができないかと考えた．本研究では，高齢者が LINE アプリを用いたエージェントとの日常的な対話から利用者に関するクイズを行い，認知記憶能力の低下に気づく手助けをするサービスである「メモリーキーパークイズサービス」を提案，実装した．
キーワード

対話エージェント，認知症早期発見，個人適応クイズサービス

Research on Individualized Adaptive Quiz Service to Support Self-Assessmentof Cognitive Memory Abilities in the Elderly
Yousuke OSHIMA† , Takuya NAKATA† , Sachio SAIKI†† , Sinan CHEN† , Masahide
NAKAMURA† , Kiyoshi YASUDA† , and Yuta TSUYUZAKI†††† Kobe University Rokkodai-cho 1-1，Nada-ku，Kobe，Hyogo 657-8501 Japan†† Kochi University of Technology, 185 Miyanokuchi, Tosayamada, Kami City, Kochi 782-8502, JAPAN††† Oyumino Central Hospital, 6-49-9 Oyumino Minami, Midori-ku, Chiba-shi, Chiba 266-0033, JAPANE-mail: †{yousuke0101,tnakata}@es4.eedept.kobe-u.ac.jp, ††saiki.sachio@kochi-tech.ac.jp,†††chensinan@gold.kobe-u.ac.jp, ††††masa-n@cmds.kobe-u.ac.jp, †††††yasukiyo.12@outlook.jp
Abstract Currently, in Japan, there is an increasing number of elderly individuals with dementia. Dementia poseschallenges in fundamental treatment, with interventions primarily focused on slowing its progression, highlighting
the importance of early detection. However, due to the gradual and inconspicuous nature of dementia progression,
self-awareness is notably diﬃcult. Additionally, many elderly individuals ﬁnd undergoing examinations at hospitals
burdensome. Our research group has been exploring the use of technology to support the elderly, and in previousstudies, we developed a service using a conversational agent on the LINE app to engage in daily text-based dialogues, analyzing the user’s emotional state. Building on this agent, we contemplated whether it could aid in theearly detection of dementia through routine conversations. In this study, we propose and implement the "Memory
Keeper Quiz Service," utilizing the LINE app conversational agent to administer quizzes about the user during dailyinteractions. The goal is to assist users in recognizing signs of cognitive memory decline.
Key words Conversational agent, early detection of dementia, personalized quiz service—1—- 33 This article is a technical report without peer review, and its polished and/or extended version may be published elsewhere.
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A3 で毎日蓄積される結果を，エージェントが一週間に一度1. は じ め に利用者に伝える．一週間前に何問正解したかが送信される．そ

現在，日本では高齢化が進んでおり，今後も高齢者の割合はの一週間でクイズに一度も参加していない場合は，参加を促す増加すると考えられる [1]．また，認知症高齢者の数も増加してようなメッセージがエージェントから送信される．結果を送信いる [2]．認知症に対しての治療は，根本的に治療するのは難することで利用者が自身の認知記憶能力を可視化することを手しく，進行を遅らせることが主な治療となる [3]．よって，どれ助けする．

だけ認知症を早期発見できるかがとても重要となっている．し本研究では，R1 から R3 を満たすサービスの開発ができ，かしながら，認知症は本人の自覚なく緩やかに進行していくた

LINE アプリを用いたエージェントとの対話を通してクイズをめ，自分で進行に気づくのはとても難しい．また，衰えていく行うサービスの実現によって，高齢者の認知記憶能力の低下に記憶の中にも種類があるが，一番初めに衰えやすい近時記憶と気づく手助けにつなげることができた．残された課題としては，呼ばれる自身の身の回りに起きた最近の出来事に関する記憶に正解が複数ある場合の答え合わせがうまくいかないときがあっついて検査することが難しい現状にあり，さらに，病院に行ったこと，利用者の生活リズムに合わせた時間設定を行えなかって検査するという行為を負担に思う高齢者も多い [4]．よって，たこと，食べ物以外のクイズを行えなかったことがあげられる．

高齢者が負担に感じず，認知症の早期発見につなげることが課

本論文の以降の構成は次のとおりである．2 章では本論の準題である．

備として認知症高齢者増加の現状と我々の研究グループが行っ我々の研究グループでは，エージェント技術を活用し，高齢ている在宅介護支援について，着目する課題について述べる．

者と日常的に対話することで，高齢者の内部状態を取得・記録

3 章では提案する「メモリーキーパークイズサービス」のアーする研究を行っている [5]．先行研究では，LINE アプリを用いキテクチャと機能を説明し，4 章でサービスの実装について述てテキストで対話するエージェントを用いて利用者と日常的にべる．5 章では予備実験についての説明を行い，６章で考察を対話し，心のうちを分析するサービスがある．この LINE アプ行う．最後に 7 章でまとめとともに今後の課題を述べる．

リを用いたエージェントを活用し，日常的な対話の中で認知症

2. 準の早期発見の手助けができないかと考えた．
本研究の目的は，高齢者が認知記憶能力の低下に気づく手助

備

2. 1 認知症高齢者の増加けをすることである．この目的を達成するために，先行研究で現在の日本では高齢化が進んでいる．2022 年では 65 歳以上開発した LINE アプリを用いたエージェントを活用し，エーの高齢者が 3627 万人となり，総人口の 29.1% を占めており，ジェントが利用者との日常的な対話の中でクイズを出題し，そ世界の国々の中で最も高い割合となっている [1]．

れを利用者に回答してもらうことで，利用者の認知記憶能力の高齢化の進展とともに，認知症高齢者も増加している．2025

低下に気づく手助けをするサービスであるメモリーキーパーク

年には 65 歳以上の認知症患者数が約 675 万人となり，高齢者イズサービスを提案・実装する．メモリーキーパークイズサーの 5.4 人に 1 人が認知症になると予測されている [2]．認知症

ビスの実現したいこととして，R1：利用者によって答えが異なは根本的な治療は難しく，進行を遅らせるような治療が行われる近時記憶に関するクイズを行う，R2：利用者に負担がかからる．そのため，認知症の兆候を早期に発見し，病院で適切な治ない形でクイズを行う，R3：評価を可視化する，の 3 つであ療を受けることが非常に重要である. だが、記憶の衰えは緩やる．本研究の目的を果たすために提案手法では以下の 4 つのアかに進行し，本人の自覚なく進行するため，日常生活を過ごすプローチを行う．

中で，自分自身でその兆候に気づくことはとても難しい．また，

A1：質問機能衰えていく記憶にはいくつかの種類がある．直近に起こったこ毎日定時にエージェントから利用者に質問が行われる．今回とを記憶する近時記憶が一番最初に衰えやすいが [4]，本人のエの研究では具体的に，朝ご飯，昼ご飯，夜ご飯についての質問ピソードに基づく記憶であるため，病院等で検査することが難を行った．

しく，記憶の衰えを客観的に示し本人に伝える手段がないといA2：クイズ生成，出題機能う課題がある．また，病院に行って検査することを負担に感じ

A1 で行われた質問をもとに，次の日にクイズを生成し，エーる高齢者の方も多い．そこで，高齢者が抵抗感を感じることなジェントから利用者に出題される．今回は食べたご飯についてく，認知症の早期発見を手助けすることが重要であると考えた．の質問を行ったので，その回答の中に食べ物が含まれている場

2. 2 エージェントを活用した在宅介護支援

合はクイズを生成し，見つからなかったときはクイズを出題し我々の研究グループでは，エージェント技術を活用し，高齢ない．クイズは毎日定時に行われる．

者と日常的に対話することで，高齢者の内部状態を取得・記録

A3：答え合わせ機能する研究を行っている．具体的には，PC 上で音声で対話する

A2 で出題されたクイズに対し利用者から回答があった場合，エージェントである「PC メイちゃん」，LINE アプリを用いてエージェントがそのクイズの正解を利用者に送信し，その回答テキストで対話するエージェントである「LINE メイちゃん」が正解か不正解かを判定する．その結果を毎日記録し，蓄積すがある．また，LINE メイちゃんを活用したサービスで「ここる．

ろ」の見守りサービスがある．PC メイちゃんの画像を図 1，A4：週間結果表示機能「こころ」の見守りサービスの画像を図 2 に示す [6]．「こころ」

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の見守りサービスは，我々の研究グループが開発した，Mindらない出来事の記憶であるので評価することが難しい．よって，Sensing Service [7] というエージェントからの問いかけを体系利用者それぞれに適応した評価方法が必要である．

的かつ柔軟に設定できるサービスを基盤としている．「こころ」

課題 P2：病院での検査が高齢者の負担になる場合があるの見守りサービスでは，毎日決まった時刻に心理状態を問いか高齢者の中には，病院に行って検査を受けることに対して不ける質問を送信するタイムベースルールを活用した問いかけの快感を持ったり，負担を感じる方もいる．そのため，気軽かつ送信が LINE メイちゃんから行われる．また，利用者の回答が手軽に行える必要がある．

あったときに，回答に応じたさらなる問いかけを行ったり，自課題 P3：自分自身で認知記憶能力の評価がしにくい

由回答を受け付けスタンプを送信するイベントベースルールに記憶能力の低下は緩やかに起こるため，気づきにくい．よっよる返答処理を行うことで利用者の心理状態を得るサービスでて，能力の低下に気づくことができるよう評価を可視化する必

ある．

要がある．

3. 提案手法：メモリーキーパークイズサービス
3. 1 目的とアプローチ
本研究の目的は，高齢者が認知記憶能力の低下に気づく手助けをすることである．この目的を達成するため，「メモリーキーパークイズサービス」の提案を行う．

2.3 節の課題より，メモリーキーパークイズサービスが満たすべき要件を以下に示す．
要件 R1：利用者によって答えが異なる近時記憶に関するクイズを行う
失われやすく，検査しにくい近時記憶能力を評価するために，利用者の経験に基づいた，利用者によって答えが変わるようなクイズを行う．

図 1: PC メイちゃんの画面

要件 R2：利用者に負担がかからない形でクイズを行う
病院の検査だと負担に感じてしまい，受けたくないと感じてしまう人でも行えるよう，気軽で手軽に行えるようにする．
要件 R3：評価を可視化する
緩やかに進行する記憶能力の低下に気づくことができるように，評価を可視化する必要がある．

3. 2 全体アーキテクチャ
メモリーキーパークイズサービスの全体アーキテクチャを図3 に示す．

図 2: 「こころ」の見守りサービスの画面

2. 3 着目する課題
2.1 節で述べたように，認知症高齢者が年々増加し，認知症早期発見が重要となっている．そこで本研究では，2.2 節で述図 3: メモリーキーパークイズサービスの全体アーキテクチャ

べた LINE メイちゃんに，高齢者が認知記憶能力の低下に気づく手助けを目的としたクイズサービスの導入を提案する．その上記の各要件に対してのメモリーキーパークイズサービスの中で，以下の課題に着目する．

アプローチを以下に示す．

課題 P1：近時記憶能力を評価するのが困難

1 番初めに衰えやすい近時記憶は，利用者にしか答えの分か—3—- 35 -3. 3 A1：質問機能•毎日定時にエージェントから利用者に質問が送られる機能について説明する．この機能は，先行研究である Mind Sensing

Service の機能であるタイムベースルール，イベントベースルー[11]•

使用したライブラリやツール：Apache Tomcat [12], Spring

Boot [13]ルを活用する．今回の実装では 7 時 30 分，12 時 30 分，19 時

30 分に朝ご飯，昼ご飯，夜ご飯に何を食べたかを問う質問を行

開発言語：Java [9], HTML,CSS, Javascript [10]，Python•

外部データベース：MySQL [14],MongoDB [15]う定型文を毎日送信するようにデータベースに登録し，設定を4. 2 メモリーキーパークイズサービスの流れ行った．また，エージェントからの質問に対し，利用者からのStep 1：管理者がルールを登録する．

回答があった場合，イベントベースルールを活用し，回答に対する感謝を述べる定型文の返信を行うようにデータベースに登まず，管理者が利用者それぞれのタイムベースルール，イベントベースルールを登録する．登録した画面を図 4 に示す．

録し，設定を行った．

3. 4 A2：クイズ生成，出題機能
前日のエージェントとの対話からクイズを生成，出題する機能の説明を行う．まず，前日の会話のログを取得し，A1 で行った質問に対する回答があるか確かめる．回答があった場合，ChatGPT [8] に送信し，食べ物を抽出する．ChatGPT は

AI チャットサービスで，ユーザーがチャットボックスに入力した質問に対して、AI が対話形式で高精度な回答を返答する．

LINE アプリでの回答であるため，食べ物と関係ない回答が送信される場合があるが，それに対応するため ChatGPT を利用した．ChatGPT が食べ物が抽出できた場合，それをクイズの正解として，前日に食べたご飯を問うクイズを生成する．また，このときに正解となる食べ物をデータベースに保存しておく．

A1 の質問で聞く朝ご飯，昼ご飯，夜ご飯の中でどれをクイズにするかは日によって変わる．また，朝ご飯の回答から食べ物が抽出できなかった場合は昼ご飯，夜ご飯などほかのご飯の回

図 4: ルールの登録

答で食べ物の抽出を行う．どのご飯でも抽出できなかった場合や質問の回答がなかった場合はクイズを生成しない．生成されStep 2：エージェントから質問が送られる．

たクイズは，タイムベースルールに沿って毎日 A1 で登録されタイムベースルールにより，エージェントから利用者に，定時た時刻に行われる．に質問が送られる．

3. 5 A3：答え合わせ機能
出題したクイズに回答があったとき，A2 で保存したクイズ

Step 3：利用者が質問に回答する．の正解をイベントべースルールで利用者に送信する．その後，ChatGPT にその会話を送信し，A2 と同じように食べ物を抽出する．正解と抽出された食べ物が一致するかどうか ChatGPTを使って判断し，正しい場合は 1, 間違っている場合は 0 をデー

エージェントから送られてきた質問に対して，利用者が回答する．回答後は，エージェントから返信がある．以下の図 5 に

Step2 と Step3 の一例を示す．

タベースに蓄積する．ここでは，正解が複数ある場合，完全回

Step 4：エージェントからクイズが送信される．

答ではなく，回答の一つでも合っている場合は 1 としている．

質問に対する回答で得られたものからエージェントがクイズを

3. 6 A4：週間結果表示機能
利用者が前週にどれだけクイズに正答したかを表示する．A3

作成し，出題される．

で蓄積された結果を取得し，一週間分の正解数を計算する．そStep 5：利用者がクイズに回答する．の結果をタイムベースルールを活用し，一週間に一回決まった時間に表示する．一週間クイズの回答がなかった場合は，参加

エージェントから出題されたクイズに利用者が回答する．

を促すようなメッセージがエージェントから送信される．

Step 6：エージェントから答えが送信される．

4. 実

装

利用者が回答したあと，昨日の回答から生成された答えがエージェントから送信される．step4，step5，step6 の一例を図 6 に

4. 1 利用した技術
メモリーキーパークイズサービスの実装には以下の技術を用示す．

いた．

Step 7：エージェントから週間結果が送信される．

—4—- 36 -図 8: メモリーキーパークイズサービスを利用する流れ
図 5: エージェントの質問と利用者の返答

ん，昼ごはん，夜ごはんの質問を行い，17 時にクイズを行い，結果を記録した．

•

試用期間：1 月 11 日から 1 月 29 日•

出題数：10 問•

正答数：6 問•

正答率：60%以上の結果が得られた．クイズは朝ごはん，昼ごはん，夜ごはんのクイズが満遍なく出題された．実際に行われた会話の一部

図 6: クイズの出題と回答を図 9 に示す．左側の部分がエージェントから送信された内容，右側が利用者から送信された内容である．

一週間に一度エージェントから週間結果が利用者に送信される．
一例を図 7 に示す．

図 9: 実際に行われた会話

試用期間のいくつかの日でクイズが出題されない日，クイズに利用者からの返信がない日があったが，エージェントからタ

図 7: 週間結果の表示

イムベースルールにのっとって質問，クイズの出題がしっかり
このようにメモリーキーパークイズサービスは利用される．

行われており，イベントベースルールにのっとって返信が行われ，サービスが正常に運用されていることが分かった．

全体の流れをまとめた図を以下の図 8 に示す．

6. 考

5. 予 備 実 験察

6. 1 メモリーキーパークイズサービスの特長

5. 1 予備実験の目的

メモリーキーパークイズサービスの特長として，以下の点がメモリーキーパークイズサービスの予備実験を行った．今回の予備実験では，定時に質問が送られ，クイズが出題されているか，答え合わせ，結果の記録ができ，サービスが正常に運用であげられる．

•

きているかを確かめるために行った．実験に参加してくださっ

毎日の質問，クイズの出題，答え合わせ，結果表示を自動化できる

た方は 60 代の男性である．

5. 2 予備実験の結果•

利用者ごとに正解が異なるクイズの出題が行える

今回の実験は，7 時半，12 時半，19 時半にそれぞれ朝ごは•

クイズの結果をデータとして記録できる—5—- 37 -メモリーキーパークイズサービスは，最初に管理人が利用者のルールを登録すると，そこからは自動ですべて行われた．今JP19K02973, 若手研究 23K17006 の助成を受けて行われている．

回の予備実験では利用者は 1 人だったが，今後利用者が増えてもルールの登録を行うだけでサービスを利用することができる．また，利用者ごとに正解が異なるクイズの出題が行えたことで，利用者の近時記憶に関するクイズを行うことができ，個人適応したクイズを行うことができた．また，その結果を記録し，一週間の結果を表示，可視化することができ，利用者の認知記憶能力の把握を手助けすることができた．

6. 2 メモリーキーパークイズサービスの課題
今回の実験で以下の課題が見つかった．

•

課題 1：正解が複数ある場合の答え合わせがうまくいかないときがあった•

課題 2：利用者の生活リズムに合わせた時間設定を行えな
かった•

課題 3：食べ物以外のクイズを行えなかった

まず課題 1 について，質問に対し複数の食べ物の回答があった場合，正解も複数になるが，クイズの回答があっているものと間違っているものが同時に存在していた時に，答え合わせがうまくいかないときがあり，今回はひとつでも正解の回答があった場合は正解とする予定であったが，不正解とされる場合があった．ChatGPT で採点しているため，ChatGPT に送信する文言を具体例を入れるなど工夫して改善したい．
次に課題 2 について，今回はクイズの更新や答え合わせの時間を固定しており，利用者によって質問の時間やクイズの時間を変えることができなかった．今後，利用者によって都合のいい時間に設定できるように改善したい．
課題 3 については，今回のメモリーキーパークイズサービス
は，食べ物の質問，クイズのみを行ったが，途中で飽きてしまっ文

献[1] “1．高齢者の人口,” 2022． https://www.stat.go.jp/data/topics/topi1321.html (Accessed on 2024/02/05)．
[2] 公共財団法人日本ケアフィット共有機構，“日本の高齢者人口
3,623 万人！〜超高齢社会と認知症の推移（2023 年版）〜,”
2023． https://www.carefit.org/liber_carefit/dement
ia/dementia01.php (Accessed on 2024/02/05)．
[3] “認 知 症 は 治 療 で き る ？ 最 新 の 治 療 方 法 と 薬 に つ いて 解 説,” 2022．
https://www.asahi-life.co.jp/nethoken/howto/ninchisyo/treatment-of-dementia.html (Accessed on 2024/02/05)．
[4] 安田清，MCI・認知症のリハビリテーション Assistive Technology による生活支援，エスコアール，2018/12/25．
[5] 榊原誠司，佐伯幸郎，中村匡秀，“バーチャルエージェントを活用した認知症者の日常カウンセリングの提案,” 情報処理学会／ソフトウェア工学研究会 ウィンターワークショップ 2017，
pp.55–56，Jan. 2017．
[6] 三浦稚咲，佐伯幸郎，中村匡秀，安田清，“在宅高齢者を対象とした「こころ」の見守りサービスのフィードバック機能実装と評
価,” 電子情報通信学会技術研究報告,vol119,no.165,SC2019-25，pp.31–36，Novmber 2019．
[7] 前田晴久，佐伯幸郎，中村匡秀，安田 清，“在宅高齢者に向けた「こころ」センシングのためのルールベース問いかけ機構,” Instituteof Electronics, Information and Communication Engineers,
vol.119, no.165, WIT2019-10，pp.7–12，Aug. 2019．
[8] “chatgpt,” https://openai.com/chatgpt. visited on 202401-29.
[9] “Java,” https://www.java.com/ja/. visited on 2024-01-29.
[10] “Javascript,” https://developer.oracle.com/languages/javascript.html. visited on 2024-01-29.
[11] “Python,” https://www.python.org/. visited on 2024-0129.
[12] “Apache tomcat,” https://tomcat.apache.org/. visitedon 2024-01-29.
[13] “Spring boot,” https://spring.io/projects/spring-boo
t. visited on 2024-01-29.
[14] “Mysql,” https://www.mysql.com/jp/. visited on 2024-0129.
[15] “Mongo db,” https://www.mongodb.com/ja-jp. visited on
2024-01-29.

たりすることも考えられる．記憶の衰えは緩やかに進行するた
め，継続的に行うことが重要である．今後はその日あった出来事や出かけた場所，出会った人など質問の種類を増やし，いろいろな観点でクイズを行いたい．

7. ま と め
本研究では，先行研究である Mind Sensing Service，「こころ」見守りサービスを参考にメモリーキーパークイズサービスを開発した．このサービスを開発した背景としては，高齢者が増加する中，認知症の早期発見が重要であり，メモリーキーパークイズサービスを開発することで認知記憶能力の低下に気づく手助けをすることが目的である．アプローチとしては，質問機
能，クイズ生成，出題機能，答え合わせ機能，週間結果表示機能をもって高齢者が気軽に行えるメモリーキーパークイズサービスの開発を行った．今後の課題としては，クイズの種類を増やす，精度の向上，より個人適応したクイズサービスを目指す．
謝辞

本 研 究 の 一 部 は JSPS 科 研 費 JP19H01138,

JP20H05706,

JP20H04014,

JP20K11059,

JP22H03699,—6—- 38 -