運動指導における言語表現の体系化とAIインストラクターの開発

运动教学中语言表达的系统化与人工智能教练员的培养

• 批准号: 21K11445
• 负责人: 為井 智也
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Ritsumeikan University (2022)Kobe University (2021)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K11445/
• 关键词: マルチラベル分類; シナジー; 言語インストラクション; モーションキャプチャ; 筋電位; 機械学習; 運動課題; マルチラベル分類; シナジー; 言語インストラクション; モーションキャプチャ; 筋電位; 機械学習; 運動課題

本研究は，運動指導における多様なインストラクション表現の意味関係を体系化することを目指している．指導者が学習者のフォームのどこ（どのような身体部間の連動）を見てインストラクションを行っているか，を明らかにする必要があると考えている．そのためには，効率的に運動データを集め，学習者に共通／非共通のシナジー（身体の各部位の協調）を抽出し比較する必要がある．今後リモートによる運動指導システムの需要が高まることを予想し，前年度に引き続いて，複数の安価なwebカメラで撮影した動画から，3次元モーションを再構築しデータを蓄積する課題に取り組んだ．前年度に開発したシステムを改良し，協力を引き受けてくれたランニングショップにおいて，トレッドミル上でのランニングフォームの計測・収集を試みた．結果として，安定的に運用することができ，レベルの違うランナー複数人のデータを収集することができた．また，収集されたモーションデータからモーションシナジーの抽出を行い，ランナー間での比較を行った．また，シナジーと運動学習の関係を捉えるためには，シナジーの発現や発達についての知見を得ることが必要と考え，新生児の歩行発達の筋活動データの解析も行った．生後4～18週の乳児1名を対象に計測した筋活動から, 筋シナジーを非負行列因子分解（NMF）を用いて抽出した．その結果，原始反射の一つである原始歩行の消失前後で変化するシナジーと，構成する筋肉は維持されるが活性化の開始タイミングが変化するシナジーがあることが示唆された．

这项研究旨在系统化运动教学中各种教学表达式之间的语义关系。我们认为，教师有必要确定学习者的形式在哪里（与体内的互动）并澄清说明。为此，有必要有效收集运动数据，并提取和比较学习者常见和不常见的协同作用（身体每个部分的协调）。我们预计对远程锻炼说明系统的需求将在未来增加，并且在上一年之后，我们解决了重建3D运动的挑战，并从具有多个廉价的网络摄像机拍摄的视频中累积了数据。我们试图测量并收集跑步店的跑步机上的跑步表，该跑步商店去年开发了该系统并进行了合作。结果，可以稳定地操作系统并从多个不同级别的跑步者那里收集数据。此外，从收集的运动数据中提取运动协同作用，并在跑步者之间进行比较。此外，为了掌握协同和运动学习之间的关系，有必要获得有关协同作用的表现和发展的知识，我们还分析了新生儿步行发展的肌肉活动数据。使用非阴性基质分解（NMF）在4至18周龄的一个婴儿中测得的肌肉活性中提取肌肉协同作用。结果表明，有一种协同作用在原始步行消失之前和之后发生了变化，一种原始反射之一，并且构成构成的肌肉，但激活变化的时机。