【研究領域課題番号】20K19593 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

身体運動 / 強化学習 / 探索 / 運動学習 / ばらつき / 学習 / 報酬予測

【研究成果の概要】

1. 運動中，課題に連続して失敗する現象が偶然以上の確率で生じることを，健常成人33名を対象とした行動実験にて確かめた．またその発生機序を，数理モデルを用いて強化学習における探索と利用によって説明できること示した。 一方で，連続失敗の発生が運動学習プロセスに及ぼす影響に関しては，明確な答えを得ることはできなかった．
2. 連続した運動課題の失敗は，運動を実施する環境因子を多様にすることで抑制できることを示した．具体的には，的当て課題を実施する際，常に1つの的を狙わせるのではなく，試行毎に異なる的を狙わせることで，連続失敗を抑制した．

【研究の社会的意義】

研究1の成果は，「同じ運動を繰り返す環境では失敗も成功も連続しやすい」ことを，研究2の成果は，「様々な運動を実施する環境では失敗も成功も連続しにくい」ことを示した．例えばこれをダーツの投擲動作に置き換えると，狙った位置に矢が飛んでいる限りは同じ的を狙い続ける方が成功しやすいが，狙った位置と違うところに矢が飛んだ次の投擲では異なる的を狙う方が連続失敗を回避できる可能性を示唆している．検証は必要だが，競技スポーツの現場に応用可能な知見が得られたと考えている．

【研究種目】若手研究

【研究期間】2020-04-01 - 2022-03-31

【配分額】4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)

【研究領域課題番号】20H04467 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

建築情報学 / 列挙 / 強化学習 / 形式表現 / デザイン思考 / デザイン科学 / 創造性 / ラウンドテーブル / 探索 / 評価 / 表現 / 記述

【研究成果の概要】

研究代表者および研究分担者それぞれによる創造性の論理的・ 技術的探求に基づき、建築情報学会にてラウンドテーブルを企画し、これまでの研究成果について議論した。
まず、建築情報学に関わる研究の流れを概観し、デザインのためのメディアとしての情報技術の展開を総括した。これを「人間の拡張がメディアの本質である」との知見から見た時、情報技術は、記憶力・思考力を拡張するメディアとして進化してきたものの、創造力を拡張するメディアには至っていないことを指摘するとともに、創造性を育むためのデザイン思考はプロセス論に留まっていて、いかにして社会が求めるイノベーションを生み出すかが問われていることを確認した。そこで、渡辺は“探索”という視点から、デザインにおける網羅的な可能性を検討するための探索技術について、ル・コルビュジエのモデュロール羽目板パズルを全探索した事例を示すとともに、無限の可能性のさらに外側にある創造的な飛躍の事例を紹介した。大崎は“評価”という視点から、単純作業の効率化や発想の支援を行う上で数理的手法の利用が不可欠なことを解説する一方で、安易にツールを使う危険性を指摘するとともに、機械学習や強化学習による構造最適化について骨組みのブレース配置を事例に紹介した。藤井は“表現”という視点から、論理的飛躍を形式表現するという矛盾を認識した上で、我々が記号として扱える部分は自覚的に経験している一部分であり、規定された手続きからでも価値のあるものが生まれる可能性に言及するとともに、デザインスペースから別のデザインスペースへの飛躍が鍵となることを指摘した。長坂は“記述”という視点から、デザイン思考の中心にあるユーザーの使用に言及し、人工物の使用の定式化として証明的意味論の立場から表出条件と調和条件について解説するとともに、使用の観察としてフローズンエフェクトに関する心理学の実験を紹介した。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2020-04-01 - 2023-03-31

【配分額】17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)

【研究領域課題番号】19H00597 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

創造性 / 洞察問題解決 / 計算論的アプローチ / fMRI / イノベーション / 拡散思考 / 収束思考 / Q学習 / 探索 / 活用 / 脳神経基盤 / グループダイナミクス / 強化学習 / 生体データ / 認知特性 / 集団力学 / AI

【研究成果の概要】

2021年度は、主に２つの実験を実施した。第一に、神戸大学の学部学生を対象とした大規模実験を実施した。具体的には、2020年度と同様、Psytoolkitでプログラムした心理実験（２腕バンディット）を、個人、ダイアド（２名のグループ）、トライアド（３名のグループ）に対して実施した。それに加え、今年度はAUT（alternative use test）テストを実施した。これは拡散思考、創造性を測定するテストであり、このテストによって、これらの個人、集団の創造性のパフォーマンスについても測定した。その結果、昨年度の研究では明らかにすることができなかったグループレベルでの学習特性が創造性パフォーマンスにどのような影響を与えているのかについて分析することができた。データ分析の結果、個人、グループの創造性のパフォーマンスは、リスク愛好度や探索志向性に大きく影響されることが明らかになった。また、創造性のパフォーマンスはダイアドが最も低く、個人、トライアドが高いパフォーマンスを示すことがわかった。これは昨年度に実施した認知課題に対しるパフォーマンスの個人、ダイアド、トライアド、テトラッド間での比較分析結果と整合的なものであった。
第二に、生理学研究所の協力を得て、2019年度、2020年度に個人を対象に実施したfMRI検査に対し、そのデータ解析を進めた。これらの年度では２つのfMRI実験を実施し、そのデータ解析の概要は得られている。それらの結果を１つの論文にまとめるため、検討を続けている。それに加え、今年度は２名のコミュニケーション活動を取り入れたうえで、同様のfMRI実験を実施した。ただし、実験実施時においてコロナ感染状況が悪化したため、当初予定していた被験者数を集めることができず、次年度に追試を実施していく予定である。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2019-04-01 - 2024-03-31

【配分額】36,920千円 (直接経費: 28,400千円、間接経費: 8,520千円)