公立はこだて未来大学 塚田研究室
アナウンスは，一般的にテレビやラジオなどでアナウンサーが情報を分かりやすく伝えるための技術である．本研究では，アナウンス技術を要素毎に分類・定量化し，学習者のアナウンスを分析／フィードバックすることで，一人でのアナウンス技術習得を支援するシステムの構築を目指す．まず，アナウンス初心者／経験者の音声データを収集し，評価システムを実装してアナウンス技術の定量的な分析を図った．さらに，分析結果をユーザに提示するフィードバックシステムを試作し，評価実験を通してその使いやすさ等を検証した．
これまで，タンジブルユーザインタフェース（TUI） とストーリーテリングを用いた様々な初学者向けの学習支援システムが提案されてきた．本研究では，小型群ロボットを用いた人形遊び的な物語を通して，初歩的なアルゴリズム学習を支援するシステム「SorTale」を提案する．小型ロボット上にオブジェクト（フィギュア）を装着し，ロボットの動きやユーザの操作で構成される物語を体験する過程で，自然とソートアルゴリズムに興味を持てるよう配慮する．
「ある森では，木たちが一列に並んでいました．その森に，太陽が昇り，光が差し始め，木たちは太陽に向かって歩んでいきます．しかし，背の高い木の後ろでは，低い木はよく光が当たりません．そこで背の高い木は，光が見られるように，場所を交換してあげます．これを繰り返していくと，みんなが光を浴びることができました．」
近年，プログラミング教育の早期化にともなって，小学生でも理解しやすい工夫を行ったプログラミング教材などが開発されてきた．その中でも，手に取って扱えるタンジブルなオブジェクトを使ったプログラミング手法が多数提案されている．一方で，ソートや探索のアルゴリズムを学習するためのタンジブルなシステムは少ない．
そこで本研究では，小型の群ロボットである toio を物理的に動かすことで，データ構造やアルゴリズムの学習を支援するシステム「SorToio」を提案する．各ロボットに値を持たせ，ロボット 1 台を定数，それらの並びを配列として扱うことで，配列内の要素の比較や交換をロボットの動作で表現することが可能になる．このシステムを用いて，データ構造やソートアルゴリズムなどを分かりやすく可視化する．
本研究では，自然に見える笑顔「デュシェンヌスマイル」の表出を支援するシステムを提案する．一般的に，作り笑顔では口角だけが上がるのに対し，デュシェンヌスマイルでは，口角と頬が同時に挙上することに着目した．表情の変化を画像認識（OpenFace） を用いて定量的に判定しつつ，電気筋肉刺激（EMS）を用いて頬の筋肉を駆動するシステムを構築する．応用例として，普段の笑顔／システムで作り出した笑顔がデュシェンヌスマイルにどの程度近いかを判定する事例や，デュシェンヌスマイルの表出を苦手とするユーザを支援するために，口角の挙上を検出したらEMS で頬の筋肉を駆動するトレーニング手法等の構築を目指す．
近年，IoTが一般化している中で，ArduinoやRaspberry PiなどのIoTデバイスの動作や仕組みを他者と共有する場面が増えてきている．この際，ソースコードやテキストのみではデバイスの振る舞いを伝えることは困難であるため，オンラインでのチュートリアル動画が広く利用されている．また，IoTプログラミング学習では，動画の内容やソースコード，ユーザの手元にあるデバイスや回路と言った複数の要素を意識して学習していく必要がある．そのため，初学者は複数の要素のどれを意識すればいいのか・どこから見ればいいのか，分からずに困ってしまうということがある．また，チュートリアル動画は，従来のテキスト形式と比較すると，ソースコードとのリンクが弱く，動画上のデバイスの挙動の詳細理解が難しいという問題がある．
そこで本研究では，IoTデバイスのチュートリアル動画にスクリプト言語を埋め込むことで，実世界のIoTデバイスとWeb上でのソースコード提示を制御し，動画視聴者の学習を支援するシステムを提案・開発する．本システムでは，動画上のデバイスの動きに対応して，実世界のデバイス操作とソースコードの提示を行うことができる．たとえば，動画でデバイスのLEDが光ると，ユーザの手元のデバイスのLEDも光り，システム画面でLED点灯のソースコードが表示される．システムを用いることで，動画視聴者のデバイスに関する理解度の上昇やモチベーションの向上といった効果が期待できる．