Internet of Toys (IoT) for watching over children's creative activities

用于监控儿童创意活动的玩具互联网 (IoT)

基本信息

批准号：
18K11396
负责人：
山本景子
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Tokyo Denki University (2022)Kyoto Institute of Technology (2018-2021)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18K11396/
关键词：
IoT 子ども創作活動お絵描き発達支援見護り

项目摘要

子どもは創作意欲にあふれているが，一つのことに集中しすぎてしまうため，創作活動中は適切な見護りが必要である．見護りのために過度の制限を与えると，子どもの創作意欲を奪ってしまうことになるため，従来はカメラによる自動サーベイや，身体装着型デバイスによる事故予測・警告・記録などが検討されてきた．しかし，カメラによるサーベイは事前に事故を予見することが機械だけでは困難であり，また身体装着型デバイスは子どもを過度に拘束してしまう．そこで本研究課題では，子どもが遊ぶおもちゃにセンサ，アクチュエータと無線通信デバイスを仕込み，子どもがどのおもちゃでどのように遊んでいるかをリアルタイムに計測し，それらの計測データから機械学習によって子どもの心理状態や事故の危険を予測し，子どもの適切な見護りと創作活動の支援を同時に行うことを目指す．本年度は，昨年度に引き続き，創作活動のうち子どものおもちゃ遊び，特にお絵描きに焦点をあて実施した．昨年度分析した子どもの発達に伴うお絵描きにおける描画動作の発達的変化を元に，4種類の描画動作を対象に，判別可能性を検証する実験を行った．実験には，昨年度実装した加速度センサを内蔵したペンホルダー型プロトタイプを用いた．数名の被験者（大学生および大学院生）からデータ収集をし，判別木を用いて分類した結果，精度が十分でないことがわかった．今後は，特徴量を加え，被験者数および施行回数を増やすことで，取得データ数を増やした上で再度分類精度を見る必要がある．

孩子们充满创造力，但他们容易过于专注于一件事情，因此在进行创造性活动时需要适当的监督。如果为了监督而对儿童施加过多的限制，就会剥夺他们的创造欲望，因此人们考虑使用摄像头自动调查以及使用随身设备进行事故预测、警告和记录等传统方法。．然而，基于摄像头的调查使得机器很难单独提前预测事故，而且穿戴式设备过度限制了儿童。因此，在这个研究项目中，我们将为孩子们玩的玩具配备传感器、执行器和无线通信设备，实时测量孩子们在玩什么玩具，以及他们如何玩这些玩具。我们将使用机器学习从这些测量数据中确定孩子的心理状态，目的是预测孩子的危险和事故，同时为孩子的创造性活动提供适当的监督和支持。今年，继去年之后，我们重点关注孩子们玩玩具等创意活动，尤其是绘画。根据我们去年分析的绘画中绘画动作伴随儿童发展的发展变化，我们进行了实验来验证四种绘画动作的可区分性。在实验中，我们使用了去年实现的带有内置加速度传感器的笔架型原型。当收集多个受试者（大学生和研究生）的数据并使用判别树进行分类时，发现准确性不够。未来，需要通过添加更多特征、增加受试者数量和试验次数来增加获取的数据量，然后再次检查分类准确性。