JP7207468B2 - 出力制御装置、出力制御方法およびプログラム - Google Patents
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Description
1.内部状態のコントロールの概要
2.内部状態のコントロールの実施形態
2.1.システム構成例
2.2.情報処理装置の機能構成例
2.3.表示装置の機能構成例
2.4.出力制御装置の機能構成例
2.5.内部状態のコントロールの機能詳細
2.5.1.各種の生理指標値
2.5.2.生理指標空間
2.5.3.状態点の変化に応じたフィードバック
2.5.4.メンタルストレッチトレーニング
2.5.5.コンテンツ鑑賞を用いたメンタルストレッチトレーニング
2.5.6.教師なし個人化学習
2.5.7.教師あり個人化学習
2.5.8.メンタルスイッチトレーニング
3.推定器の生成の概要
4.推定器の生成の実施形態
5.ハードウェア構成例
6.むすび
近年、自律神経活動を正常に維持することが重要視されている。例えば、自律神経活動の正常度を診断するための技術が開示されている。また、自律神経活動は、ユーザの内部状態(例えば、集中状態、緊張状態、リラックス状態など)に関与することが知られている。ここで、ユーザが自身の内部状態をある程度コントロールできるようになることは、様々な場面において重要である。まず、内部状態のコントロールの重要性について、具体的な例を挙げて説明する。
[2.1.システム構成例]
続いて、図面を参照しながら、本開示の一実施形態に係る情報処理システムの構成例について説明する。図2は、本開示の一実施形態に係る情報処理システムの構成例を示す図である。図2に示したように、情報処理システム1は、情報処理装置10と、表示装置20と、出力制御装置30とを備える。情報処理装置10と表示装置20とは、有線または無線によって接続可能である。また、情報処理装置10と出力制御装置30とは、有線または無線によって接続可能である。
続いて、本開示の実施形態に係る情報処理装置10の機能構成例について説明する。図3は、本開示の実施形態に係る情報処理装置10の機能構成例を示すブロック図である。図3に示したように、情報処理装置10は、制御部110、操作部120、センサ部130、記憶部140および通信部150を備える。以下、情報処理装置10が備えるこれらの機能ブロックについて説明する。
続いて、本開示の実施形態に係る表示装置20の機能構成例について説明する。図4は、本開示の実施形態に係る表示装置20の機能構成例を示すブロック図である。図4に示したように、表示装置20は、制御部210、操作部220、センサ部230、記憶部240、通信部250および表示部260を備える。以下、表示装置20が備えるこれらの機能ブロックについて説明する。
続いて、本開示の実施形態に係る出力制御装置30の機能構成例について説明する。図5は、本開示の実施形態に係る出力制御装置30の機能構成例を示すブロック図である。図5に示したように、出力制御装置30は、制御部310、操作部320、センサ部330、記憶部340、通信部350および提示部360を備える。以下、出力制御装置30が備えるこれらの機能ブロックについて説明する。
続いて、内部状態のコントロールの機能詳細について説明する。
上記したように、出力制御装置30が有するセンサ部330は、末梢血流センサ、心電センサ、脈拍センサおよび発汗センサの少なくともいずれか一つを含んでよい。また、上記したように、表示装置20が有するセンサ部230は、脳波センサを含んでよい。以下では、これらのセンサによって検出される生理指標値の例を説明する。
このように、出力制御装置30が有するセンサ部330および表示装置20が有するセンサ部230などの生体センサは、それぞれ生体センサに対応する生理指標値を検出し得る。ここで、上記の生理指標値は、交感神経活動反応および副交感神経活動反応の少なくともいずれか一方と相関がある。したがって、1つの生理指標値または複数の生理指標値の組み合わせは、交感神経活性度と副交感神経活性度とを軸とする生理指標空間のいずれかの位置にプロットされ得る。
上記したように、ユーザが自身の内部状態をある程度コントロールできるようになることは、様々な場面において重要である。そこで、本明細書においては、出力制御装置30において、データ取得部311が、センサ部330によって検出された生理指標値を取得し、処理部312が、生理指標値に対応する生理指標空間における状態点を算出する。そして、出力制御部313が、生理指標値に対応する生理指標空間における状態点の変化に応じた出力情報の出力を制御する。
ここで、ユーザが目標とする内部状態は設定されてもよいが設定されなくてもよい。例えば、ユーザの状態点を精度よく算出するための生理指標値が検出されれば、目標とする内部状態は特に設定されなくてもよい。このとき、出力制御部313は、ユーザの内部状態が不適切な内部状態に接近した場合のみ、アラートの出力を制御すればよい。まず、ユーザが目標とする内部状態を設定しない場合について説明する。ユーザが目標とする内部状態を設定しない場合において、どのような出力情報を出力するかは限定されない。
また、現在の状態点が□の記号で示す点P-Cにある場合には、現在の状態点を基準とした過去の状態点の分布密度は、空間内の最大値と0の中間の値となる。そこで、かかる場合、出力制御部313は、現在の状態点の分布密度が最大値と0の中間の値となる場合に対応した出力情報の出力を制御すればよい。具体的な出力情報の例は、後に説明する。
目標とする内部状態を設定せずにユーザに有意な出力情報を提供する別の一例としては、状態点の位置を素早く遷移する訓練をするために、状態点の遷移速度に応じた出力を行う方法がある。目標とする内部状態を設定せずにユーザに有意な出力情報を提供するさらに別の一例としては、状態点の位置の動揺範囲を狭める訓練のために、状態点の動揺範囲の大きさに応じた出力を行う方法がある。これらの方法では、現在の状態点を基準として、近傍に位置する過去の状態点(例えば、所定距離以内に位置する過去の状態点)の遷移速度の平均値や、近傍に位置する過去の状態点(例えば、所定距離以内に位置する過去の状態点)の動揺範囲の平均値を基準値として、出力を制御してよい。一方、目標とする内部状態を設定する場合においても、遷移速度と動揺範囲に基づいた出力の制御は有用であるため、本開示では、目標とする内部状態を設定する場合を例に、状態点の遷移速度および状態点の動揺範囲に基づいて出力を制御する例を説明する。
上記においては、ユーザに対して出力情報のみを提示する方法でのメンタルストレッチトレーニングについて説明した。以下では、コンテンツ鑑賞を用いてユーザの多様な内部状態を誘導する場合を主に説明する。例えば、ユーザに視認させるコンテンツを提示することによって、多様な内部状態をユーザが体験することを促す。生理指標値は、コンテンツが出力されている間に生体センサによって検出される。コンテンツの出力によって、多様な内部状態が喚起されやすくなる。
続いて、個人化学習について説明する。まず、時間経過に伴ってユーザの内部状態の複数の状態点が蓄積される。このように蓄積される複数の状態点に対して機械学習が行われれば、ユーザの内部状態の傾向が個人ごとに学習される。そこで、時間経過に伴って蓄積されるユーザの複数の状態点に対する機械学習について説明する。なお、ユーザの複数の状態点に対する機械学習は、必須ではない。ここでは、機械学習の例として教師なしの機械学習について説明する。
上記では、教師なし個人化学習について説明した。すなわち、生理指標空間における複数の状態点が、機械学習によって複数のクラスタに分類される例を説明した。しかし、コンテンツをユーザに鑑賞させることが可能であれば、コンテンツに対して付加されたラベルを教師信号として機械学習を行うことも可能である。このとき、情報処理装置10において、生成部112は、複数のクラスタそれぞれに対して、対応する生理指標値の検出に応じたタイミングに出力されたコンテンツに付加されたラベルを関連付ける。
なお、コンテンツやユーザの入力によって付与されるラベルが切り替わった直後の所定の時間の区間に対応する状態点群については、付与されたラベルとは異なる内部状態として扱うために、状態遷移中というフラグを付与することで、より機械学習の精度を高めることも可能である。
上記においては、多様な内部状態をコンテンツによって喚起する例を説明した。一方、所望の内部状態間を効率的に遷移することも、ユーザが望むことの一つである。例えば、仕事時間に集中したのちに、休息時間に入り速やかにリラックスしたい場合などがこれにあたる。以下では、このように指定された遷移元状態と遷移先状態との間で内部状態を効率的に切り替える能力を獲得するためのトレーニングを「メンタルスイッチトレーニング」とも言う。ユーザが遷移先状態を指定することの意義を以下に説明する。
また、別の実現方法として、遷移速度とオブジェクトの大きさを対応付け、分布密度と色調を対応付ける方法であっても良い。
上記のとおり、複数の状態値変化にそれぞれ所定のオブジェクト変化を割り当てることで、同時に複数の状態値変化をユーザに対して出力することができる。上記の他にも、オブジェクトのテクスチャ・形状・輝度など、様々なオブジェクトの特性と状態値変化を対応付けてよい。当然、状態値変化の種類とオブジェクト変化の種類の対応付けは任意であり、上記のものに限定されない。
生体センサによって検出された生理指標値に基づいて、ユーザの内部状態を推定することが可能である。ユーザの内部状態を推定する推定器としては、以下に説明するような推定器を利用することも可能である。以下では、ユーザの内部状態を推定する推定器の生成の概要を説明する。まず、ウェアラブルデバイスで検出された末梢データを利用して、ユーザの内部状態を推定する場合を想定する。
図26は、本開示の実施形態に係る推定器の生成の例を説明するための図である。まず、図23を参照しながら説明したように、生成部112は、中枢データ52-2(第1の中枢データ)と中枢データ52-2に関連付けられたラベル(例えば、少数ラベルL-3)とに基づいて、高精度内部状態推定器42-1(第1の状態推定器)を生成する。より具体的には、生成部112は、ラベルを第1の教師信号として用い、かつ、中枢データ52-2を第1の入力信号として用いた機械学習によって高精度内部状態推定器42-1を生成する。取得部111は、このように生成された高精度内部状態推定器42-1を取得する。
また、末梢モーダル内部状態推定器41-3の精度が十分に高い場合は、出力制御装置30のみを用いて、上記の様々な出力をユーザに提供することができる。このような動作を行う場合、表示装置20および情報処理装置10は不要であるので、屋外やオフィス環境など、多くの装置を配置できない環境においても、ウェアラブルな装置である出力制御装置30のみを用いて、ユーザは末梢データの測定を行い、所望の出力を享受できる。
次に、図28を参照して、本開示の実施形態に係る情報処理装置10のハードウェア構成について説明する。図28は、本開示の実施形態に係る情報処理装置10のハードウェア構成例を示すブロック図である。なお、本開示の実施形態に係る表示装置20および出力制御装置30のハードウェア構成も、図28に示した情報処理装置10のハードウェア構成例と同様にして実現され得る。
以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
(1)
生体センサに基づく生理指標値に対応する生理指標空間における状態点の変化に応じた出力情報の出力を制御する出力制御部を備える、
出力制御装置。
(2)
前記出力制御部は、前記生理指標空間における現在の状態点を基準とした過去の状態点の分布密度に応じた出力情報の出力を制御する、
前記(1)に記載の出力制御装置。
(3)
前記出力制御部は、前記生理指標空間における状態点の遷移速度に応じた出力情報の出力を制御する、
前記(1)または(2)に記載の出力制御装置。
(4)
前記出力制御部は、前記生理指標空間における状態点の安定度に応じた出力情報の出力を制御する、
前記(1)~(3)のいずれか一項に記載の出力制御装置。
(5)
前記出力制御部は、前記生理指標空間における前記状態点の変化に応じた報酬値を取得し、前記報酬値に応じた前記出力情報の出力を制御する、
前記(1)~(4)のいずれか一項に記載の出力制御装置。
(6)
前記生理指標値は、コンテンツが出力されている間に前記生体センサによって検出される、
前記(1)~(5)のいずれか一項に記載の出力制御装置。
(7)
前記出力制御装置は、
ユーザによる所定の遷移元指定操作が検出された場合、前記遷移元指定操作の検出に応じたタイミングに前記生体センサによって検出された生理指標値に対応する状態点に遷移元状態を示すフラグを関連付ける処理部を備える、
前記(1)~(6)のいずれか一項に記載の出力制御装置。
(8)
前記出力制御部は、前記遷移元状態を示すフラグが関連付けられた状態点と現在の状態点とが所定の関係を満たした場合、現在の内部状態が遷移元状態に達した旨の出力を制御する、
前記(7)に記載の出力制御装置。
(9)
前記出力制御装置は、
ユーザによる所定の遷移先指定操作が検出された場合、前記遷移先指定操作の検出に応じたタイミングに前記生体センサによって検出された生理指標値に対応する状態点に遷移先状態を示すフラグを関連付ける処理部を備える、
前記(1)~(6)のいずれか一項に記載の出力制御装置。
(10)
前記出力制御部は、前記遷移先状態を示すフラグが関連付けられた状態点と現在の状態点とが所定の関係を満たした場合、現在の内部状態が遷移先状態に達した旨の出力を制御する、
前記(9)に記載の出力制御装置。
(11)
前記処理部は、遷移元状態を示すフラグが関連付けられた状態点と前記遷移先状態を示すフラグが関連付けられた状態点とが所定の距離よりも近い場合、前記遷移先状態を示すフラグが関連付けられる状態点を切り替える、
前記(9)または(10)に記載の出力制御装置。
(12)
前記生理指標値は、自律神経活動を反映する生理指標値を含む、
前記(1)~(11)のいずれか一項に記載の出力制御装置。
(13)
前記自律神経活動を反映する生理指標値は、発汗センサ、心電センサ、脈拍センサ、末梢血流センサの少なくともいずれか一つに基づく生理指標値を含む、
前記(12)に記載の出力制御装置。
(14)
前記生理指標値は、中枢神経活動を反映する生理指標値を含む、
前記(1)~(13)のいずれか一項に記載の出力制御装置。
(15)
前記中枢神経活動を反映する生理指標値は、脳波センサに基づく生理指標値を含む、
前記(14)に記載の出力制御装置。
(16)
前記生理指標空間における複数の状態点は、機械学習によって複数のクラスタに分類される、
前記(1)~(15)のいずれか一項に記載の出力制御装置。
(17)
前記複数のクラスタそれぞれに対して、対応する生理指標値の検出に応じたタイミングに出力されたコンテンツに付加されたラベルが関連付けられる、
前記(16)に記載の出力制御装置。
(18)
前記ラベルは、前記コンテンツに対する評価情報に基づいて補正される、
前記(17)に記載の出力制御装置。
(19)
プロセッサにより、生体センサに基づく生理指標値に対応する生理指標空間における状態点の変化に応じた出力情報の出力を制御することを備える、
出力制御方法。
(20)
コンピュータを、
生体センサに基づく生理指標値に対応する生理指標空間における状態点の変化に応じた出力情報の出力を制御する出力制御部を備える、
出力制御装置として機能させるためのプログラム。
(1)
第1の中枢データと前記第1の中枢データに関連付けられたラベルとに基づいて生成された第1の状態推定器を取得する取得部と、
第2の中枢データと前記第1の状態推定器とに基づいて推定されたユーザの状態と末梢データとに基づいて、第2の状態推定器を生成する生成部と、
を備える、情報処理装置。
(2)
前記ラベルは、コンテンツに付加されており、
前記コンテンツが出力されている間に検出された前記第1の中枢データに対して前記ラベルが関連付けられる、
前記(1)に記載の情報処理装置。
(3)
前記コンテンツは、VR(Virtual Reality)を用いて構成されたVRコンテンツを含む、
前記(2)に記載の情報処理装置。
(4)
前記情報処理装置は、
前記第2の中枢データに基づく前記第1の状態推定器の出力と前記末梢データに基づく前記第2の状態推定器による推定結果との関係が所定の条件を満たした場合に、所定の出力情報を出力する出力部を備える、
前記(1)~(3)のいずれか一項に記載の情報処理装置。
(5)
前記所定の条件は、前記推定結果と前記第2の中枢データに基づく前記第1の状態推定器の出力との誤差が閾値よりも小さいという条件を含む、
前記(4)に記載の情報処理装置。
(6)
前記第2の中枢データと前記末梢データとは、対応するタイミングに検出される、
前記(1)~(5)のいずれか一項に記載の情報処理装置。
(7)
前記第1の中枢データに含まれる複数の時間の区間それぞれに対して、二種類以上のラベルのうちのいずれか一つが付加される、
前記(1)~(6)のいずれか一項に記載の情報処理装置。
(8)
前記第1の状態推定器は、前記ラベルを第1の教師信号として用い、かつ、前記第1の中枢データを第1の入力信号として用いた機械学習によって生成される、
前記(1)~(7)のいずれか一項に記載の情報処理装置。
(9)
前記生成部は、前記ユーザの状態を第2の教師信号として用い、かつ、前記末梢データを第2の入力信号として用いた機械学習によって前記第2の状態推定器を生成する、
前記(1)~(8)のいずれか一項に記載の情報処理装置。
(10)
前記生成部は、前記第1の中枢データと前記ラベルとに基づいて、前記第1の状態推定器を生成する、
前記(1)~(9)のいずれか一項に記載の情報処理装置。
(11)
前記末梢データは、自律神経活動を反映する生理指標値を含む、
前記(1)~(10)のいずれか一項に記載の情報処理装置。
(12)
前記自律神経活動を反映する生理指標値は、発汗センサ、心電センサ、脈拍センサ、末梢血流センサの少なくともいずれか一つに基づく生理指標値を含む、
前記(11)に記載の情報処理装置。
(13)
前記第1の中枢データおよび前記第2の中枢データそれぞれは、中枢神経活動を反映する生理指標値を含む、
前記(1)~(12)のいずれか一項に記載の情報処理装置。
(14)
前記中枢神経活動を反映する生理指標値は、脳波センサに基づく生理指標値を含む、
前記(13)に記載の情報処理装置。
(15)
プロセッサにより、第1の中枢データと前記第1の中枢データに関連付けられたラベルとに基づいて生成された第1の状態推定器を取得することと、
第2の中枢データと前記第1の状態推定器とに基づいて推定されたユーザの状態と末梢データとに基づいて、第2の状態推定器を生成することと、
を備える、情報処理方法。
(16)
コンピュータを、
第1の中枢データと前記第1の中枢データに関連付けられたラベルとに基づいて生成された第1の状態推定器を取得する取得部と、
第2の中枢データと前記第1の状態推定器とに基づいて推定されたユーザの状態と末梢データとに基づいて、第2の状態推定器を生成する生成部と、
を備える情報処理装置として機能させるためのプログラム。
10 情報処理装置
110 制御部
111 取得部
112 生成部
113 出力部
120 操作部
130 センサ部
140 記憶部
150 通信部
20 表示装置
210 制御部
220 操作部
230 センサ部
240 記憶部
250 通信部
260 表示部
30 出力制御装置
310 制御部
311 データ取得部
312 処理部
313 出力制御部
320 操作部
330 センサ部
340 記憶部
350 通信部
360 提示部
Claims (10)
- 生体センサに基づく生理指標値に対応する生理指標空間における状態点の変化に応じた出力情報の出力を制御する出力制御部を備え、
前記生理指標値は、内部状態を喚起する指標がラベルとして付与されたコンテンツが出力されている間に、前記生体センサによって検出され、
前記出力制御部は、前記コンテンツが出力されている間に検出された前記生理指標値に対応する状態点と前記ラベルとを関連付け、関連付けた情報を前記出力情報として出力する、
出力制御装置。 - 前記出力制御部は、前記生理指標空間における現在の状態点を基準とした過去の状態点の分布密度に応じた出力情報の出力を制御する、
請求項1に記載の出力制御装置。 - 前記生理指標値は、自律神経活動を反映する生理指標値を含む、
請求項1または2に記載の出力制御装置。 - 前記自律神経活動を反映する生理指標値は、発汗センサ、心電センサ、脈拍センサ、末梢血流センサの少なくともいずれか一つに基づく生理指標値を含む、
請求項3に記載の出力制御装置。 - 前記生理指標値は、中枢神経活動を反映する生理指標値を含む、
請求項1~4のいずれか1項に記載の出力制御装置。 - 前記中枢神経活動を反映する生理指標値は、脳波センサに基づく生理指標値を含む、
請求項5に記載の出力制御装置。 - 前記出力制御部は、
前記コンテンツに対する評価情報がユーザから入力された場合、前記評価情報に基づいて、前記ラベルに関連付けられていた内部状態を喚起する指標を、前記評価情報で示された内容に応じて補正する、
請求項1~6のいずれか1項に記載の出力制御装置。 - 前記出力制御部は、
前記評価情報として、前記ユーザから豊かな情動を示す感想が入力された場合には前記ラベルを高低極端な値に補正し、前記ユーザから平板な情動を示す感想が入力された場合には、前記ラベルを平均的な値に向けて補正する、
請求項7に記載の出力制御装置。 - プロセッサにより、生体センサに基づく生理指標値に対応する生理指標空間における状態点の変化に応じた出力情報の出力を制御することを備える出力制御方法であって、
前記生理指標値は、内部状態を喚起する指標がラベルとして付与されたコンテンツが出力されている間に、前記生体センサによって検出され、
前記制御することは、前記コンテンツが出力されている間に検出された前記生理指標値に対応する状態点と前記ラベルとを関連付け、関連付けた情報を前記出力情報として出力することを含む、
出力制御方法。 - コンピュータを、
生体センサに基づく生理指標値に対応する生理指標空間における状態点の変化に応じた出力情報の出力を制御する出力制御部を備える、
出力制御装置として機能させるためのプログラムであって、
前記生理指標値は、内部状態を喚起する指標がラベルとして付与されたコンテンツが出力されている間に、前記生体センサによって検出され、
前記出力制御部は、前記コンテンツが出力されている間に検出された前記生理指標値に対応する状態点と前記ラベルとを関連付け、関連付けた情報を前記出力情報として出力する、
プログラム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2023000729A JP7364099B2 (ja) | 2016-11-30 | 2023-01-05 | 出力制御装置、出力制御方法およびプログラム |
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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