2023年度

【2023年度】

○入力値の検証コードの実装を促すプログラミング教育支援システムの提案

　本研究は，不正な入力値を想定し対応できる力を育てることを目的とする．プログラミングの授業においてプログラムを作成する課題に取り組む際，プログラムへの入力が想定されていない不正な値を入力すると，プログラムの強制終了などが起きる可能性があるため，対処が必要である．これに対処する力を身に付けるには，そのプログラムが不正な入力への対応が行われているかどうかを判定し，フィードバックする指導が必要だと考えられる．そのため本研究では，学習者が作成したプログラムのソースコードにおいて不正な入力への対応が行われているかどうかを判定しフィードバックするシステムの実現を試みた．
キーワード：プログラミング教育，学習支援，要求分析，ソフトウェア品質

（参考：岩元響希，水谷晃三：入力値の検証コードの実装を促すプログラミング学習支援システムの提案，教育システム情報学会 2023年度学生研究発表会《関東地区》，A07，2024．【奨励賞受賞】）

○走行中の自動車内の揺れを考慮した空中ハンドジェスチャの認識精度の改善に関する研究

　本研究では走行中の揺れを考慮した空中でのハンドジェスチャの認識精度向上の方法を検討している．研究方法として，車両に設置した加速度センサで車両の揺れを取得し，併せてジェスチャをしている手の指先をRGB-Dセンサで探索する. 探索した指先が, 車両の揺れで乱されたかを加速度センサの値をもとに判定し機械学習のモデルを用いて修正する. これによりジェスチャ認識の精度を向上することが期待できる．本研究では，探索した指先の座標と深度値をリアルタイムに修正するモデル検討した．
　キーワード：ジェスチャ認識，精度改善，自動車，車載インフォテイメントシステム

○空中ハンドジェスチャの認識精度向上のための深度データの超解像に関する研究

　深度データは，3次元の空間内の物体と物体の距離情報を表現しており，深度データに基づいて，人々は空間内の物体の位置や異なる物体間の相対距離を正確に把握できる．RGB-Dセンサの制約により，取得される深度データの解像度が用途によっては十分でない場合がある．そこで本研究では，画像処理分野で事例報告が増えている超解像モデルを使用して低解像度の深度データを高解像度化する方法を検討した．その際のデータセットの作成に，3Dモデリングツールを使用して自動的にデータを生成することで，多様性と量を確保することを合わせて検討した．
　キーワード：超解像，AI，深層学習，深度センサ，3Dモデリングツール

○大規模言語モデルを用いた段階的教授法によるプログラミング学習支援の研究

　プログラミング教育において，初学者(初学者)は文法やアルゴリズムなど個別の項目のほか，学習時に発生するエラーや意図しない動作といった事象にも対処せねばならず，対処できなかった場合つまずきとして学習が止まってしまう可能性がある．そこで本研究では，大規模言語モデルを用いて初学者向けの学習支援を行う学習支援システムを，Processingを対象言語として開発し，PDEにツールとして実装した．初学者の状態として学習課題の課題文や初学者の書いたソース，そのソースの実行結果を入力に用いることでLLMに初学者の状態やつまずきの原因を把握させ，それに基づいて学習支援を行う方法の実現を試みた．
　キーワード：プログラミング学習，学習支援，大規模言語モデル，LLM，生成AI，Processing

○視覚障害者のためのスマートフォンを用いた歩道逸脱および障害物検出による歩行支援の研究

　AIによる視覚障害者の歩行支援に関する研究は近年行われている．視覚障害者にとって曲線路は把握しづらく，狭い歩道から車道に逸脱する可能性が高い．電柱などの障害物も多いことがある．安全に歩行できるようにするための支援システムの実現が求められる．本研究では，支援デバイスとしてスマートフォンを用いることを検討した．スマートフォンのRGB/LiDARセンサを用いて障害物の位置とそれとの距離をAIにより検出して，距離が一定値以内の場合に使用者に衝突リスクを通知することができる障害物衝突防止機能の実現を試みた．
　キーワード：障碍者支援，スマートフォン，画像認識，深層学習，AI