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タスク作業中の周辺視野への視覚刺激提示が集中に及ぼす影響の調査

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2018年5月21日 HCS研究会 発表スライド

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タスク作業中の周辺視野への視覚刺激提示が集中に及ぼす影響の調査

  1. 1. 高橋 拓(明治大学 総合数理学部 4年) 福地 翼 山浦 祐明 松井 啓司 中村 聡史 明治大学 総合数理学部 先端メディアサイエンス学科 タスク作業中の周辺視野への 視覚刺激提示が 集中に及ぼす影響の調査
  2. 2. 背景 集中をすることは重要!
  3. 3. 背景 集中をすることは重要! 自力での集中促進は困難…
  4. 4. 背景 集中をすることは重要! 自力での集中促進は困難… 外部刺激から集中をコントロール! ?
  5. 5. 関連研究 | 嗅覚・聴覚刺激 嗅覚刺激で 集中を促進 [阪野 2008] 聴覚刺激で 集中を促進 [阿部 2010]
  6. 6. 関連研究 | 嗅覚・聴覚刺激 嗅覚刺激で 集中を促進 [阪野 2008] 聴覚刺激で 集中を促進 [阿部 2010] 環境に左右される 個人への提示が困難
  7. 7. 関連研究 | 視覚刺激 視覚刺激で 集中を促進 [橘 2012]
  8. 8. 関連研究 | 視覚刺激 視覚刺激で 集中を促進 [橘 2012] 汎用性が低い 認知すべき情報が多い
  9. 9. 視覚刺激で集中を操作 より少ない視覚刺激で 無意識的に 集中操作!
  10. 10. 視野特性 中心視野 周辺視野
  11. 11. 視野特性 対象をはっきりと知覚 色の識別が得意 中心視野 | 中心視野
  12. 12. 視野特性 周辺視野 対象をぼんやりと知覚 光・動きに敏感 | 周辺視野
  13. 13. 視野特性 | 周辺視野 周辺視野 対象をぼんやりと知覚 光・動きに敏感 無意識の操作が可能
  14. 14. 視野特性 有効視野 周辺視野に 含まれる範囲 心理要因によって変化 比較的解像度が高い [三浦 1998] | 有効視野
  15. 15. 視野特性 有効視野 周辺視野に 含まれる範囲 複雑な課題時に狭窄 比較的解像度が高い [三浦 1998] | 有効視野
  16. 16. 視野特性 | 集中時の視界 図 図 非集中時
  17. 17. 視野特性 | 集中時の視界 図 図 非集中時 集中時
  18. 18. 視野特性 | 集中時の視界 図 図 非集中時 集中時 無意識の知覚 有効視野狭窄
  19. 19. 仮説 | 妨害刺激の減衰 妨害刺激の図 減衰した図 妨害刺激
  20. 20. 仮説 | 妨害刺激の減衰 妨害刺激の図 減衰した図 妨害刺激
  21. 21. 仮説 | 妨害刺激の減衰 妨害刺激の図 減衰した図 妨害刺激 刺激を減らす
  22. 22. 仮説 | 妨害刺激の減衰 妨害刺激の図 減衰した図 妨害刺激 刺激を減らす
  23. 23. 仮説 | 妨害刺激の減衰 妨害刺激の図 減衰した図 妨害刺激 刺激を減らす
  24. 24. 仮説 | 妨害刺激の減衰 妨害刺激の図 減衰した図 妨害刺激 刺激を減らす
  25. 25. 仮説 | 妨害刺激の減衰 妨害刺激の図 減衰した図 妨害刺激 刺激無し 集中時の感覚を再現 実際に集中する?
  26. 26. 仮説 ・集中をする =周辺視野で情報を受け取りにくくなる ・妨害刺激を提示する →刺激量を減らしていく →周辺視野で受け取る情報量が下がる =集中する? | まとめ
  27. 27. 前回の実験(HCI175) • 本仮説を検証するための実験を行った • タスク作業中の周辺視野に妨害刺激を提示、 及び減衰させることによるタスク達成度と 集中の変化を計測
  28. 28. 前回の実験(HCI175) • 本仮説を検証するための実験を行った • タスク作業中の周辺視野に妨害刺激を提示、 及び減衰させることによるタスク達成度と 集中の変化を計測 妨害無し 減衰有り減衰無し
  29. 29. 前回の実験 | 実験設計
  30. 30. 集中の測定
  31. 31. JINS MEME 瞬目回数・瞬目の強さ・姿勢 から 集中度を測定するデバイス
  32. 32. 前回のタスク 間違い探し 100マスタスク
  33. 33. 前回のタスク http://www.saizeriya.co.jp/entertainment/oil.html | 間違い探し
  34. 34. 前回のタスク http://www.saizeriya.co.jp/entertainment/oil_answer.html | 間違い探し
  35. 35. 前回のタスク | 100マスタスク
  36. 36. 前回の刺激
  37. 37. 前回の刺激 • 周辺視野の特性から輝度値と動きの要素 を取り入れた • 刺激の変化量を多くするために輝度値を 最大値に設定し、より情報量の多い妨害 刺激を作成 | 波紋刺激
  38. 38. 前回の実験 | 実験設計
  39. 39. 前回の実験結果 • タスクの達成度に刺激による変化は無し • 集中は減衰無し=減衰有り>刺激無し 仮説の立証には至らなかった
  40. 40. 前回の実験結果 • タスクの達成度に刺激による変化は無し • 集中は減衰無し=減衰有り>刺激無し 仮説の立証には至らなかった タスクと刺激が仮説の検証に 適していなかった?
  41. 41. 目的 タスク・妨害刺激を変更し、 仮説の再検証を行う
  42. 42. 前回のタスクの問題点
  43. 43. 前回のタスクの問題点 得手、不得手による個人差が大きい 思考力だけでなく 瞬発力なども求められる
  44. 44. 今回のタスク • タスク自体に集中に影響を及ぼす要素が あってはいけない • 正誤のあるもの • 個人差が比較的出にくいもの
  45. 45. 今回のタスク 2桁(10~99)×1桁(2~9)の 計算タスクをマウス操作で30問
  46. 46. 今回のタスク | 計算タスク
  47. 47. 前回の刺激の問題点 減衰時、非減衰時で変化なし 減衰による感覚変化が少なかった? より妨害可能な刺激をプレ実験で選定、 それを減衰させていく
  48. 48. プレ実験 6種類の刺激を単純に提示する 妨害無し 波紋速 波紋ノイズ 波紋遅 波紋ランダム | 妨害刺激の選定
  49. 49. プレ実験結果 波紋ランダム 波紋速 最もアンケート結果の悪かった 2種類の刺激を選定
  50. 50. 今回の実験 一定 減衰型一定 妨害無し ランダム 減衰型ランダム
  51. 51. 実験システム
  52. 52. 実験システム タスク 視覚刺激
  53. 53. 実験の流れ
  54. 54. 実験の流れ 30cm
  55. 55. 実験の流れ JINS MEME を使用 瞬目回数・瞬目の強さ・姿勢 から 集中%を算出 https://jins-meme.com/ja/
  56. 56. 実験の流れ ヘッドフォンによって刺激遮断
  57. 57. 実験の流れ マウス操作によって回答!
  58. 58. 実験の流れ •アンケート実施 →主観集中度、主観疲労度を集計 •実験順序を調整・慣れのタームを追加 →慣れによる影響を考慮 • 実験協力者は13人
  59. 59. 結果 妨害無し 一定 減衰型一定 ランダム 減衰型ランダム タイム(秒) 165.6 164.8 166.9 167.2 167.1 ミス(回) 2.2 2.1 1.9 1.5 2.1 集中(%) 29.8 47.0 42.2 43.3 42.8 主観集中度 4.0 3.1 3.7 2.8 3.5 主観疲労度 1.4 2.1 1.7 2.3 1.9
  60. 60. 結果 妨害無し 一定 減衰型一定 ランダム 減衰型ランダム タイム(秒) 165.6 164.8 166.9 167.2 167.1 ミス(回) 2.2 2.1 1.9 1.5 2.1 集中(%) 29.8 47.0 42.2 43.3 42.8 主観集中度 4.0 3.1 3.7 2.8 3.5 主観疲労度 1.4 2.1 1.7 2.3 1.9 | タイム
  61. 61. 結果 妨害無し 一定 減衰型一定 ランダム 減衰型ランダム タイム(秒) 165.6 164.8 166.9 167.2 167.1 ミス(回) 2.2 2.1 1.9 1.5 2.1 集中(%) 29.8 47.0 42.2 43.3 42.8 主観集中度 4.0 3.1 3.7 2.8 3.5 主観疲労度 1.4 2.1 1.7 2.3 1.9 | ミス
  62. 62. 結果 妨害無し 一定 減衰型一定 ランダム 減衰型ランダム タイム(秒) 165.6 164.8 166.9 167.2 167.1 ミス(回) 2.2 2.1 1.9 1.5 2.1 集中(%) 29.8 47.0 42.2 43.3 42.8 主観集中度 4.0 3.1 3.7 2.8 3.5 主観疲労度 1.4 2.1 1.7 2.3 1.9 | 集中%
  63. 63. 結果 妨害無し 一定 減衰型一定 ランダム 減衰型ランダム タイム(秒) 165.6 164.8 166.9 167.2 167.1 ミス(回) 2.2 2.1 1.9 1.5 2.1 集中(%) 29.8 47.0 42.2 43.3 42.8 主観集中度 4.0 3.1 3.7 2.8 3.5 主観疲労度 1.4 2.1 1.7 2.3 1.9 | 主観集中度
  64. 64. 結果 妨害無し 一定 減衰型一定 ランダム 減衰型ランダム タイム(秒) 165.6 164.8 166.9 167.2 167.1 ミス(回) 2.2 2.1 1.9 1.5 2.1 集中(%) 29.8 47.0 42.2 43.3 42.8 主観集中度 4.0 3.1 3.7 2.8 3.5 主観疲労度 1.4 2.1 1.7 2.3 1.9 | 集中%と主観集中度
  65. 65. 結果 妨害無し 一定 減衰型一定 ランダム 減衰型ランダム タイム(秒) 165.6 164.8 166.9 167.2 167.1 ミス(回) 2.2 2.1 1.9 1.5 2.1 集中(%) 29.8 47.0 42.2 43.3 42.8 主観集中度 4.0 3.1 3.7 2.8 3.5 主観疲労度 1.4 2.1 1.7 2.3 1.9 | 主観疲労度
  66. 66. 結果 妨害無し 一定 減衰型一定 ランダム 減衰型ランダム タイム(秒) 165.6 164.8 166.9 167.2 167.1 ミス(回) 2.2 2.1 1.9 1.5 2.1 集中(%) 29.8 47.0 42.2 43.3 42.8 主観集中度 4.0 3.1 3.7 2.8 3.5 主観疲労度 1.4 2.1 1.7 2.3 1.9 | 主観疲労度における有意差
  67. 67. 結果 集中タスク達成度 刺激による変化無し 集中%は妨害無しよりは高い、 しかし持続型妨害との差が無い 主観集中度は低下
  68. 68. 結果 仮説の立証には至らなかった 集中タスク達成度 刺激による変化無し 集中%は妨害無しよりは高い、 しかし持続型妨害との差が無い 主観集中度は低下
  69. 69. 考察 何故集中%の変化と主観集中度の変化 が一致しなかったのか 何故タスクパフォーマンスが向上しな かったのか ① ②
  70. 70. 考察① 何故集中%の変化と主観集中度の変化 が一致しなかったのか 何故タスクパフォーマンスが向上しな かったのか ① ②
  71. 71. 考察① • 疲労感やストレスを検出してしまったの では 集中%が上がると、 主観集中度ではなく主観疲労度が上がった • 刺激が強すぎて減衰による感覚変化を打 ち消してしまった | 集中%と主観指標について
  72. 72. 考察① • 疲労感やストレスを検出してしまったの では 集中%が上がると、 主観集中度ではなく主観疲労度が上がった • 刺激が強すぎて減衰による感覚変化を打 ち消してしまった | 集中%と主観指標について
  73. 73. 考察② 何故集中%の変化と主観集中度の変化 が一致しなかったのか 何故タスクパフォーマンスが向上しな かったのか ① ②
  74. 74. 考察② | タスクパフォーマンスについて • 難易度がランダムすぎて公正な比較が できなかった • タスクが短すぎたため、減衰による影響 が出る前に終わってしまった
  75. 75. 考察② タイムやミス数に有意な差は無かった 疲労感の増加はあれど悪影響はない? | タスクパフォーマンスについて
  76. 76. 追実験 • 13人中7人にタスクパフォーマンスが全て 妨害無しを上回る集中に効果的な刺激が あった 有効刺激のある人・無い人 それぞれ2人に再実験してもらった これを有効刺激とする
  77. 77. 追実験結果 1回目 妨害無し 一定 減衰型一定 ランダム 減衰型ランダム タイム(秒) 141.9 154.7 134.6 138.3 131.9 ミス数 3 2 3 0 2 2回目 妨害無し 一定 減衰型一定 ランダム 減衰型ランダム タイム(秒) 130.5 134.2 129.3 148.3 116 ミス数 4 2 1 1 0 1回目 妨害無し 一定 減衰型一定 ランダム 減衰型ランダム タイム(秒) 143.8 152.2 148.7 142.1 168.5 ミス数 1 1 1 0 2 2回目 妨害無し 一定 減衰型一定 ランダム 減衰型ランダム タイム(秒) 170.2 150 149.2 146.3 153.6 ミス数 3 2 2 2 0 ユーザD ユーザB | 有効刺激を持っていた人
  78. 78. 追実験結果 1回目 妨害無し 一定 減衰型一定 ランダム 減衰型ランダム タイム(秒) 141.9 154.7 134.6 138.3 131.9 ミス数 3 2 3 0 2 2回目 妨害無し 一定 減衰型一定 ランダム 減衰型ランダム タイム(秒) 130.5 134.2 129.3 148.3 116 ミス数 4 2 1 1 0 1回目 妨害無し 一定 減衰型一定 ランダム 減衰型ランダム タイム(秒) 143.8 152.2 148.7 142.1 168.5 ミス数 1 1 1 0 2 2回目 妨害無し 一定 減衰型一定 ランダム 減衰型ランダム タイム(秒) 170.2 150 149.2 146.3 153.6 ミス数 3 2 2 2 0 ユーザD ユーザB | 有効刺激を持っていた人 有効刺激を持たない人は2回目も 持たなかった 2回とも同じ有効刺激を持っていた
  79. 79. 追実験考察 • 刺激提示による影響を受けやすい人と、 そうでない人がいる可能性 • 個人によって効果のある視覚刺激が異なる 可能性 単純な刺激提示による集中操作の観点 個人ごとの結果に着目した実験設計
  80. 80. まとめ • 刺激量を多く設定しすぎた為に、疲労感 が減衰による感覚変化を上回ってしまい 仮説の検証には至らなかった • 視覚刺激の影響には個人差がある可能性 が示唆された
  81. 81. 今後の展望 ・より情報の少ない刺激での調査 ・集中の指標、タスクを変更し実験 ・システム化
  82. 82. まとめ • 刺激量を多く設定しすぎた為に、疲労感 が減衰による感覚変化を上回ってしまい 仮説の検証には至らなかった • 視覚刺激の影響には個人差がある可能性 が示唆された

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