研究報告書概要 2019 実施

人間と遊び対戦型ゲームと見守り機構を通した対話の活性化にもとづく包括的介護予防の枠組構築
東京工業高等専門学校 情報工学科
准教授 北越大輔

１． はじめに日本の高齢化率（65歳以上人口の全体に占める割合）は2018年時点で28%に達し，医療費の増加は国の財政を圧迫している．
そのような中，主に高齢者が要支援・要介護状態となることを防ぐ“介護予防”の取組が，日本をはじめとする先進国で盛んである．一方，介護予防の実現には長期継続的な取組が必要なため，取組に従事する高齢者の肉体的・精神的負担をいかに軽減するかが課題となる．上記の問題に対して我々は，高齢者がロボットや助成研究Ａ
︵１年間︶

1

エージェントとゲームや対話を楽しみながら，習慣的に介護予防

図1 包括的介護予防システムの最終的な構成に取り組み可能となることを目指す，介護予防システムの開発を認知訓練をはじめとする介護予防の取組実施・継続への意欲を促進めてきた．

進することに加え，服薬をはじめとする日々のスケジュールの確本研究では我々がこれまで開発してきた，認知訓練と見守りを認や，利用者の動きを検知する焦電センサと連携した体調管理，目的とした介護予防システムを統合した，包括的介護予防システ

振舞や体調の変化を検知した際の家族への通知といった見守りム（Comprehensive Preventive Care System：CPCS）を開発機能の実現も目指す．
利用者に応じて興味のある対話内容や対話する．CPCSを用いることで，多様な高齢者の状況に応じた適切頻度を強化学習アルゴリズムにより調整する．現在，対話機能をな介護予防プログラムの提供や，高齢者の家族をはじめとする周実現する主要部分にはスマートスピーカを用いているが，機能上囲と連携した効果的な見守りを実現する環境構築を目指す．の制約が大きく，今後は対話機構を自作することを計画している．
CPCS では上記二つの機構を連携させ，各機構で収集したデ

２． 包括的介護予防システム（CPCS）

ータ（例：ゲームの実施履歴、焦電センサによる利用者の行動ロ提案する包括的介護予防システム（CPCS）は主に，タブレッ

グ等）の相互利用によって，利用者の状況に,より特化した柔軟なト端末を用いた認知訓練機構と，センサおよびスマートスピーカ介護予防プログラムの提供や見守りの実現を目指している．
本研からなる対話機構から構成される（図１）．上記の各機構はこれ

究では，CPCSの基本的特徴・性能や利用者の当該システムへのまで，認知訓練システム，知的対話システムとして独自に開発が印象などを調査するため，試作版 CPCS を開発した．試作版

進められてきた．各機構について簡潔に紹介する．

CPCSは，難易度調整機能を実装した認知訓練機構と，焦電セン【認知訓練機構】 利用者（高齢者）がタブレット端末に実装しサとスマートスピーカより構成される発話内容調整機能が実装たソフトウェアエージェントと対話を繰り返しながら記憶力ゲされた対話機構から構成される（利用者の状況を周囲へ通知するームを実施することで，楽しみながら認知訓練を継続的に実施可機能については現時点で未実装）．試作版 CPCS の評価に先立能となることを目指す（図 2）．利用者の習熟度や疲労度，利用ち，本研究では，(1) 認知訓練機構における難易度調整機能の改傾向に応じた適切な難易度を強化学習アルゴリズムによって調整し，利用者にとって適度に手強い相手との対戦環境を構築する．
プレイ結果のフィードバックによって自身の成長を実感し，ゲー整機能の特徴と有効性を評価した．

ムへの継続的な挑戦意欲を刺激するとともに，同じシステムを利３． 本研究の成果用する友人との対話活性化による認知症予防効果も期待できる．

(1) 認知訓練機構における難易度調整機能の改良について【対話機構】知的対話エージェントと利用者との対話を通して，42

良の効果，および，(2) 対話（見守り）機構における発話内容調- 1 -これまでの研究で用いられてきた難易度調整機能では，利用研究報告書概要 201財団レポート
9 実施

2019・2020

図 2 認知訓練の初期画面(左)と解答画面(右)図 3 対話機構に関するヒアリング風景

者の習熟度に注目して一定の学習効果を得た一方，集中度（疲労れた．この結果は (2) における結果と同一であり，同様に，高齢度）には着目してこなかったため，「疲れてきたから（気分転換者に対する包括的介護予防システムに対する期待が大きいことのため）ゲームの難易度を下げたくても，変更できない」と言っも事前調査から確認できた．
本研究における実験を通して対話機たコメントが確認された．一方で，認知訓練の効果を得るため，構，CPCS ともに高齢者への適用に問題がないことを確認でき簡単（難解）過ぎるゲームの実施は避ける必要があるため，本研たことから，今後は高齢者への適用を通したより実践的な状況下

究では利用者の集中度を推測する尺度として，ゲームの正答率，での印象・特性評価を実施していく．

記憶時間，解答時間の差分を活用した難易度調整を実施した．
４． おわりに高齢者（男性1名，女性4名，平均年齢79.2歳）を対象とし本研究では，認知訓練機構と見守り機構からなる包括的介護予て“集中度の低下”を挙げる割合が減ったことから，難易度を適防システムを提案し，試作版の開発と，高齢者，学生を対象に実切に調整することで，認知訓練を継続しやすい環境の構築に貢献施した実験による当該システムの印象，および基本的特性の評価したと考えられる．

を実施した．実験の結果，包括的介護予防の枠組が高齢者の習慣的介護予防の取組継続に有効であることを確認した．

(2) 対話機構における発話内容調整機能の実装とその評価

今後は認知訓練機構と対話機構で得られるデータを相互利用

高齢者への適用に先立ち，学生 6 名を対象に発話内容調整機した介護予防プログラムの提供を図る．また，得られたデータをカテゴリの話題を出力した際の学生からの評価をもとに，各自の活用して，利用者の家族や周囲の友人と情報を共有することで，好みのカテゴリに応じた発話傾向を獲得できるか，6日間にわた家族・地域を巻き込んだ実践的な見守り環境の構築を進める．最り調査した．実験では対話にかかる時間を短縮するため，テキス1︵１年間︶し，各利用者の状況をより詳細に把握した上で，当該情報を活用能の妥当性について評価した．時刻や天気，ニュースといった6助成研究Ａ

た10日間の実験の結果，高齢者がシステムを終了する理由とし終的には，我々が開発するもう一つの介護予防システムである転トベースのチャットボットを活用してやりとりを実施した．

倒予防システムを統合対象とし，心身両面での介護予防をCPCS

実験の結果，発話内容調整機能は，各協力者が興味を持ってい一つで実現可能な，文字通りの包括的介護予防の枠組を完成させるカテゴリに対する発話確率が高くなるような振舞を獲得できるため，研究開発を進めていきたい．

た．
協力者である学生は普段学校で友人などと対話する機会が多いことから，対話可能なエージェントの存在意義に対する評価は

５． 関連情報

芳しくなかったものの，同様の調査を高齢者へ実施した際（図3），共同研究者：山下晃弘 ，鈴木雅人（東京高専），鈴木健太郎（杏話し相手となる対象の存在に高い興味を示したことから，特に独林大学）

居の高齢者に対して当該機構は有効に機能すると期待される．

本研究に関する主な業績：(3) 試作版CPCSの基本的特性・有効性について

1.

廣瀬，北越ら，包括的介護予防システムの基本的特性評価に上記の結果を踏まえ，試作版CPCSに関する実験を実施した．

関する研究 ―知的対話エージェントと認知訓練システム

本研究では安全性を考慮し協力者を学生 9 名とし，各自の自宅の併用効果―，第 47 回知能システムシンポジウム，にCPCS を持ち帰ってもらい6 日間利用してもらった．認知訓2.

練の実施状況やセンサログ，および実験実施後のアンケートの結is47_B3-2，2020．

D. Kitakoshi et al., Development of an Intelligent Dialogue
Agent for OlderAdults: Evaluation of Functions to Control

果， 認知訓練とセンサのログの双方を活用することで，利用者

Spontaneous Talk and Coordinate Speech Content, Proc.のより具体的な活動を推測可能となることがわかった．また，学2019 International Conference on Technologies and生にとっては必要性が低いと予想された認知訓練機構に対するApplications ofArtificial Intelligence, pp. 1 – 6, 2019.

継続利用意欲が高く，対話機構に対する評価が低いことも確認さ- 2 -43