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公立はこだて未来大学 2011 年度 システム情報科学実習 グループ報告書
公立はこだて未来大学 2011 年度 システム情報科学実習 グループ報告書 Future University Hakodate 2011 System Information Science Practice Group Report プロジェクト名 マインドコミュニケーション Project Name Mind Communication グループ名 グループ C Group Name Group C プロジェクト番号/Project No. 23-C プロジェクトリーダ/Project Leader 1009201 Tatsuya Honda 本多達也 グループリーダ/Group Leader 1009094 Syo Takasu 鷹巣翔 グループメンバ/Group Member 1009094 鷹巣 翔 Syo Takasu 1009034 附田茉由 Mayu Tsukida 1009063 伊藤有紗 Arisa Ito 1009201 本多達也 Tatsuya Honda 1009210 工藤 翔 Kakeru Kudo 指導教員 佐藤直行 岡本誠 伊藤精英 花田光彦 Advisor Naoyuki Sato Makoto Okamoto Kiyohide Ito 提出日 2012 年 1 月 18 日 Date of Submission January 18, 2012 Mitsuhiko Hanada 概要 本プロジェクトは，現在注目が集まっている脳波を利用して，今までにない新しいコミュニ ケーションツールを提案することが目的である．そもそも，脳波と聞くとあまり身近に感じる 人は少ないだろう．脳波は集中，睡眠，リラックス，記憶といった人間の様々な状態に応じて 変化するものである．また，脳波を意識的に操作することは難しく，ありのままの自分の状態 が脳波として現れうる．例えば，とても眠そうに授業を受けている生徒が実は人一倍集中して いたり，友達同士で会話が弾んでいるように見えて本当は眠気が表れていたり，静かな場所よ りも人ごみの中の方がリラックスできる人がいたりといった具合である．それらの性質を利用 して，その場の雰囲気を可視化するツール「シカクカ」というデバイスを提案する．赤，緑，青 に光る 3 つの正方形の箱は，それぞれ集中，リラックス，睡眠状態の時に現れる脳波の値を光 の量として出力するものである．脳波の値は，その場にいる人の脳波のアベレージを出力して いる．例えば，会議中に睡眠度（青色の光）が高くなってきたら，休憩を入れるきっかけを与え ることができる．このように今までにない新しい基準を提案するデバイスがシカクカである． キーワード コミュニケーション, 脳波, α 波, β 波, θ 波, 雰囲気, 可視化 （※文責: 本多） -i- Abstract In the project, we propose a new communication tool with technology that can measure brain waves and other indicators. Using brain waves is really the best way to understand each other, warts and all because we can’t control ours it. In order to develop the tool, we focused on a kind of brain wave called alpha wave, theta wave, and beta wave. Each one has a different means. The alpha wave is largely detected when a person is relaxed. The theta wave is largely detected when a person is slept. The beta wave is largely detected when a person is concentrated. If we can output those data by use some kind of tools we can trigger an awareness of karma. In this way, our project started. The first, we learned brain wave. Second, we obtained our brain wave by equipment used for the measurement of it and we analyzed those data. In order to learn the basics of how to mounting technology, we learned how to use Phidgets, Arduino and so on. Using these things that we learned, we suggest the tool called ”Shikakuka” visualizing an atmosphere. ”Shikakuka” expresses the plural people’s brain waves by the strength and weakness of the light. By watching this, it is the tool which suggests an unprecedented new standard. Keyword communication, brain wave, alpha wave, theta wave, and beta wave, karma, visualization （※文責: 本多） - ii - 目次 はじめに 1 1.1 背景 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1.2 本プロジェクトにおける目的 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 第1章 第2章 2.1 2.2 第3章 3.1 到達目標課題 2 到達設定までのアプローチ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 2.1.1 先行事例調査 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 2.1.2 先行事例における問題点 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 目標課題設定 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 課題解決のプロセスの概要 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 脳波の基礎知識 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 脳波実験 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 脳波に関する基礎知識の習得 3.1.1 3.2 3.3 3.4 第4章 3.2.1 脳波実験における役割 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 3.2.2 方法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 3.2.3 条件 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 3.2.4 解析結果 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 製作物のプラン作成 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 3.3.1 ブレインストーミング . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 3.3.2 KJ 法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 3.3.3 コンセプトシート . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 3.3.4 報告会 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 3.3.5 製作物案の改良 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17 デバイスの習熟 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 3.4.1 習得技術 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 3.4.2 習得成果物 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 製作物の詳細 21 4.1 問題点 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 4.2 解決策 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 4.3 コンセプト . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 4.4 イメージ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 4.5 システム . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 4.6 中間発表時点でのプロトタイプの仕様と詳細 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 4.7 4.6.1 MindWave . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 4.6.2 基盤 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 仕様 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24 - iii - 第5章 評価結果（中間発表） 25 5.1 製作物 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 5.2 プレゼンテーション . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 5.3 評価 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 5.4 5.3.1 発表技術についての評価 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 5.3.2 発表内容についての評価 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 後期に向けて . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 5.4.1 製作物に関連して . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 5.4.2 全体の展望 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28 前期の反省 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29 最終提案 31 6.1 背景 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 6.2 コンセプト . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 6.3 システム . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 5.5 第6章 6.3.1 MindWave . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 6.3.2 Gainer mini V1.1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32 6.3.3 Apache . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 6.3.4 基盤 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 6.4 仕様 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 6.5 ユーザーシナリオ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 6.6 ユーザーテスト . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 第7章 6.6.1 評価実験 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 6.6.2 実験結果 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 外部向け公開資料 42 7.1 プロモーションビデオ作成 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 7.2 ポートフォリオ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 7.3 WEB 作成 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44 最終結果 45 8.1 プロジェクトの成果（最終発表） . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 8.2 成果の評価 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 第8章 8.3 第9章 8.2.1 発表技術についての評価 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45 8.2.2 発表内容についての評価 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 8.2.3 C 班の発表についての評価 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46 担当課題解決の評価 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 8.3.1 鷹巣 翔 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 8.3.2 附田 茉由 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 8.3.3 伊藤 有紗 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 8.3.4 工藤 翔 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 8.3.5 本多 達也 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50 今後の展望 52 - iv - 参考文献 53 -v- Mind Communication 第1章 1.1 はじめに 背景 脳内のあらゆる領野で，無数の電流がさまざまな方向に絶えず発生する．脳波とは，それらの電 流によって生じる周りの電位を，電極を使って記録したもののことをいう．近年，脳波の工学応用 が注目されており，ここ数年の間に脳波マウスや脳波ヘッドフォンなど乾式脳波センサが市販され 始めた．これらのセンサは可搬性・利便性がよいため，ゲームのコントローラや，ロボットの操作 などに使われている．脳波は通常目で見えるものではなく，普段意識されることが少ない．だから こそ脳波を使うことで今までにない新しいモノが生まれる事が期待できる．そこで，今までの脳波 関連ツールとは違う新しい脳波によるツールを作ろうと立ち上げたのが本プロジェクト，マインド コミュニケーション」である． （※文責: 鷹巣） 1.2 本プロジェクトにおける目的 我々は脳波を測定・解析する技術を使って，生活の中でのコミュニケーションの問題を解決しよ うと考えた．そこで，本プロジェクトでは脳波センサを使った，新しいコミュニケーションツール を提案することを目的とする．この目的を達成するために各々のコミュニケーション力やプレゼン テーション力を活かし，問題発見や問題解決，共同作業または報告をしていく．グループ内で問題 点の発見から解決までの道のりやシステムの作成や製作物の発表を体験していくことで，グループ ワークの行い方などを学ぶことができる． （※文責: 鷹巣） Group Report of 2011 SISP -1- Group Number 23-C Mind Communication 第 2 章 到達目標課題 到達設定までのアプローチ 2.1 我々はまずプロジェクトメンバー全員で集まり，立候補によりプロジェクトリーダー，サブリー ダーを決定した．その後 A，B，C グループと 5 人ずつのグループ分けを行った．A，B，C グルー プそれぞれグループリーダーを編成した．その後，グループごとに脳波にまつわる先行事例調査を 行った．先行事例調査により脳波によって今までどんなものが作られてきたか，どんなことが脳波 から読み取れるのかを知ることで，今までの事例のいい所・悪い所やできる事・できない事を確認 することにより，製作物案に役立てようとした． （※文責: 鷹巣） 2.1.1 先行事例調査 プロジェクトメンバーが脳波に対する知識を得ることと製作物へのアイデアに応用することを目 的として，脳波に関連するもの，また光や音についての先行事例をインターネット，また本などを 利用して調べた．Ｃ班で挙げられた先行事例を以下に示す． • 脳波を送信するねずみ [*1] 脳波を送信する無線装置をねずみに取り付け，将来的には災害時の生存者の居場所を突き止 めるのに役立てようという使い方． • 脳波を使って演奏する音楽 [*2] イギリスのプリマス大学コンピューター音楽研究家のエドゥアルド・ミランダさんが発明し た自分の脳波を使って音楽を再生するデバイス． • 自分で脳波で作った音楽が不眠症の特効薬に [*3] ロント大学のリオニド・カユモフ教授は，カスタマイズされた脳波音楽を聴くことで，被験 者の脳がリラックスの度合いと眠りの深さに関係するデルタ波とシータ波をより多く放出す ることを突き止めた． • 照明の光が脳に与える影響 [*4] 九州大学・芸術工学研究員の安河内朗・主幹教授は夜，寝る前の寝室の証明は，なるべく電 球色にするのがよいと述べた． • 音聴取における脳波リラクゼーションの研究 [*5] ハーモニーの種類によってリラックス指標に有意な差がある． • Mind FLEX(マインドフレックス)[*6] 脳波によって玉を浮かせるおもちゃ．プロジェクトメンバーで実際に体験した． •「光＝色」エネルギーが肉体，脳，感情を育てる [*7] 体内分泌腺やホルモンが光やその「色」エネルギーにより直接影響を受けることで，感情や 気分にも影響を与える．ある「色」は心を落ち着かせ，別の「色」は心を刺激することは科 学的に証明されている． Group Report of 2011 SISP -2- Group Number 23-C Mind Communication • 光の点滅と音で脳波誘導 [*8] 米国の脳研究から開発された「ボイジャー・エクセル」という，サウンドと同期した点滅で 脳波をアルファ波に誘導し，集中力や記憶力の活性化，リラックスや睡眠誘導を促す「ブレ インマシン」がある． • 住宅とその生活環境の応用される脳波 [*9] 部屋によっての気持ちの安らぎ，適度な緊張感が仕事や家事に集中できるなどを住宅建築に 活かすために脳波を中心とした電気生理学的検討 (心電図・呼吸・血圧など) が盛んに行わ れている． （※文責: 鷹巣） 2.1.2 先行事例における問題点 今までの先行事例では，1 人の脳波を取りその脳波で音を出し，自分で聞きリラックスを促すな ど，自分の脳波を自分にフィードバックする事例は多く見られたが，複数の人の脳波を扱う事例は 見つからなかった．また，集中力を促すなどの「自分」のために使うものが多く，多人数で使うも のがほとんど見られなかった．また，リアルタイムの脳波を使うものに関しては，タイムラグが生 じてしまい，そのタイムラグが操作感を薄れさせた． （※文責: 鷹巣） 2.2 目標課題設定 我々は測定した脳波を何らかの形で表現しコミュニケーションに役立つ新しいツールを製作する 事を目標とした．そのために脳波のことをより深く学び理解を深めていく事で脳波で何ができて， 何ができないのか，また脳波がどんな時にどういう変化をするのかを把握しその上で製作物を考 え，製作しようと考えた． （※文責: 鷹巣） Group Report of 2011 SISP -3- Group Number 23-C Mind Communication 第 3 章 課題解決のプロセスの概要 3.1 脳波に関する基礎知識の習得 基本的な脳波の知識を得るため，佐藤直行先生を講師に，プロジェクト内で脳波の勉強会を行っ た．そこで，各周波数帯域で得られる脳波の名称，またその脳波が検出されるときの状態を学んだ． （※文責: 附田） 3.1.1 脳波の基礎知識 ニューロンとは神経細胞のことのことである． 生体の細胞の中で情報処理用に特別な分化を遂 げた細胞であり，人間の脳の中には約 140 億個のニューロン (神経細胞) があるといわれている． ニューロンが活動することにより電気が発生する．大脳とは，150 億のニューロンから出来てお り，表面の薄皮の部分に存在する（図 3.1）[*10]．脳波は，ニューロンの活動の結果発生する．実 験により脳波を取得する際，1 つの電極（1cm）を取り付けたところに，ニューロンが約 10 ７個 存在する．脳波は周波数ごとに意味をもつ．それぞれの周波数は発生のメカニズムも活動も違うた め，分けて考える．活動していないと周波数が下がっていく．周波数帯域が 1∼4[Hz] の脳波はδ 波と呼ばれる．δ波は眠気の状態で発生するが，非常に弱いものであり，取得することが困難であ る．周波数帯域が 4∼8[Hz] の脳波はθ波が呼ばれる．θ波は記憶，注意の状態で発生する．物事 を記憶したり，集中したりする際に取得できる脳波である．周波数帯域が 8∼12[Hz] の脳波はα波 と呼ばれる．閉眼状態で発生し，主に後頭部から検出される．レストコンディションや，ボーっと してる状態で取得しやすい．周波数帯域が 15∼20[Hz] の脳波はβ波と呼ばれる．注意や，運動し ている状態で取得できる．また，集中している状態で発生しやすく，脳波もとりやすい．コミュニ ケーションツールを作る際に一番使いやすい脳波である．周波数帯域が 30∼40[Hz] の脳波はγ波 と呼ばれる．視覚処理を行う際に発生する． 図 3.1 ニューロンの説明図 （※文責: 本多） Group Report of 2011 SISP -4- Group Number 23-C Mind Communication 図 3.2 脳の説明図 図 3.3 脳波の基本 3.2 脳波実験 脳波に慣れるため，また脳波を測定・解析することができるようになるという目的で，脳波実験 ，グループのリーダー会 を行った．まず，各グループで実験内容を話し合って希望をとり（表 3.1） 議で実際に実験内容とする項目を希望から実験条件選抜した（表 3.2） ．選抜基準は，先行研究で証 明されているものも含め，コミュニケーションツールを作るということを念頭において有効にな るであろうものである．コミュニケーションにおいて有効であろうという理由で「人と人の脳波同 調」がＡ班とＢ班に希望がでたが，実験が難しいため削除された． 表 3.1 グループ 各グループの実験内容希望 実験内容 A 同調，快不快，音ゲーム時 B 同調，睡眠，明暗，色 C 聴覚（ジャンル別，環境音，リズムなど），味覚，色 （※文責: 附田） Group Report of 2011 SISP -5- Group Number 23-C Mind Communication 表 3.2 実験タイトル 明暗 音楽の倍速 3.2.1 選抜した実験内容 内容 照明の点灯消灯時の開眼閉眼 倍速 1 倍と 2 倍 手の運動 左 右 味覚刺激 無味 甘味 苦味 塩味 甘味 酸味 映像刺激 快映像 不快映像 脳波実験における役割 各グループから 2 名を選出し，実験を行う実験班を組んだ．他のメンバーはその実験結果の解析 を行う解析班として，実験班から脳波データを引継ぎ，脳波の解析を行った． （※文責: 附田） 3.2.2 方法 被験者 プロジェクト実験班から抽出した，20 代の学生，男 2 人女 1 人の 3 名を被験者とした． 日時 脳波実験は，5 月中旬から下旬にかけて，午後 15 時から 21 時の間に行った． 場所 佐藤直行研究室の静かな実験室で行った． 手続き 被験者は着席状態で，一人ずつ脳波計測を行った．脳波の計測には，PolymoteII を使い （図 3.4），図 3.5 で示した位置の脳波を計測した．計測中は，被験者にリラックスするように指示 した．計測時間は，4 分間とした．計測は PolymoteII を使い，500Hz サンプリングで 8ch を測っ た．グランドは前頭中央部，リファレンスは右耳たぶとした． 図 3.4 脳波計測に使用した装置（TISC 社 PolymoteII） （※文責: 附田） Group Report of 2011 SISP -6- Group Number 23-C Mind Communication 図 3.5 3.2.3 脳波計測位置 条件 各条件は，視覚・聴覚・味覚・触覚・快/不快の 5 つのパラメータを測定する目的で設定された． I 明暗（視覚条件） 目的 先行研究で，開眼と閉眼状態で脳波に 10 ｈｚの差がでると証明されている．室内の光量と 眼の開眼・閉眼状態による違いが脳波にどのように影響するか，脳波を使ったツールの使用におい て必要となると判断した． 条件 照明点灯時の開眼状態，照明点灯時の閉眼状態，照明消灯時の開眼状態と照明消灯時の閉眼 状態の被験者の脳波を測定した．照明は実験室の蛍光灯を用いた．被験者は着席状態で，リラック スするように指示した． II 音楽の倍速（聴覚実験） 目的 音は，光と同じく生活環境で人に影響を与えやすい刺激である．音楽の倍速が脳波に影響す るかについて実験した． 条件 １倍速の音楽の聴音状態と，2 倍速の音楽の聴音状態の被験者の脳波を測定した．実験室は 照明を点け，被験者には閉眼してもらった．被験者にイヤーホンを装着してもらい，ポータブル音 楽プレイヤーで音楽を聴いてもらった．なお，実験に使用した音楽はモーツアルト 「2 台のピア ノのためのソナタ」であった． III 手の運動（触覚実験） 目的 ツールの使用上，触覚器官で使われる手の運動について実験した． 条件 右手の開閉を繰り返した状態と，左手の開閉を繰り返した状態の被験者の脳波を測定した． 実験室は照明を点け，被験者には閉眼してもらった．被験者には無理のない速度で自分のペースに 合わせ手の開閉を繰り返してもらった． IV 味覚刺激 目的 味覚は，生理学的には，甘味，酸味，塩見，苦味，旨味の５つが基本の味に位置づけられて いる．基本の味５味と，比較対象として無味を入れ，６つの味を条件に実験した． 条件 無味，甘味，苦味，塩味，旨味，酸味の水溶液を飲用時の状態の被験者の脳波を測定した． Group Report of 2011 SISP -7- Group Number 23-C Mind Communication また，各味の試料は，無味は天然水（大地の水），甘味は砂糖水，苦味はコーヒー，塩味は食塩水， 旨味は味の素を溶かした水溶液，酸味は食酢を使用している．実験室は照明を点け，被験者には閉 眼してもらった．各試行の順番は被験者ごとに偏らないようにランダムに選択し，各試行実験の前 に無味（水）を１分間口に含み濯いでもらった． V 映像刺激 目的 快・不快の刺激として，映像刺激を使用した． 条件 不快な映像の鑑賞時の状態と，心地良い映像の鑑賞時の状態の被験者の脳波を測定した．不 快映像刺激は，刺激の強さを考慮し，内容を男性と女性に分けて設定した．男性用の内容は，「外 国テレビ番組より，女性が賞金獲得のために虫を食す映像」で，女性用の内容は「マンホールから 無数のゴキブリが沸いて出てきたり，そのゴキブリを人が潰したりする映像」であった．快映像刺 激の内容は男女とも子猫の映像を用いた．また，被験者にはなるべく表情を変えず，映像から眼を 逸らさないよう指示した． （※文責: 附田） 3.2.4 解析結果 4 分間の実験で得られた脳波のデータを Scilab を使用して 1 秒間ごとのセグメントに分割し解 析した．そしてフーリエ変換をおこなってから，平均，分散を算出し，t 値を検出して解析結果の 比較を行った．解析結果を元に解析班で有意な差があるかなど考察を行い，実験が今後のデバイス 製作に役立つかなども検討した． （※文責: 伊藤） 視覚に関する実験の解析結果 開閉眼の先行事例として，精神的に比較的活動を行っていないとき（リラックス時）に出現する． そのため閉眼していると α波 が出るといわれている．また，室内の明るさを変えることによって， 開眼していても暗い室内にいることで閉眼時と同じ条件を作り，違いがあるのか実験を行った．明 るい室内で眼を閉じる・眼を開ける，暗い室内で眼を開ける・眼を閉じるの 4 パターンを解析し た．室内が明るい時に眼を閉じる・眼を開けるの実験を行った 3 人共から，開眼時よりも閉眼時の 方がα波 が多く出ていることが解析結果から見て取れた（図 3.6） ．また，開眼時に室内が明るい・ 暗いの実験結果を比較した結果，室内が明るいときよりも暗いときのほうがα波が出ていることが 比較からわかった（図 3.7）．しかし，閉眼の時に室内が明るい・暗いでは，実験を行った 1 人にだ け暗い時の方がα波が出ているという解析結果が得られたが，他の 2 人からは室内が暗い時より も明るい時の方がα波が多いという結果が得られた．室内が暗いときに眼を開ける・閉じるの実験 では，暗いときでも閉眼時の時の方が開眼時よりも α波 が出ているということが解析結果からわ かった（図 3.8）． （※文責: 伊藤） Group Report of 2011 SISP -8- Group Number 23-C Mind Communication 表 3.3 実験条件 条件 計測時の被験者の状態 備考 明暗 照明点灯時の開眼状態と ・照明は、実験室の蛍光灯を用いた 閉眼状態 照明消灯時の開眼状態と 閉眼状態 音楽 1 倍速の音楽の聴音状態 ・実験室は照明を点けた状態であった の倍 2 倍速の音楽の聴音状態 ・被験者は閉眼状態であった 速 ・被験者にイヤーホンを装着してもらいポータブル音楽プ レイヤーで音楽を閉眼状態で聴いてもらった ・音楽はモーツアルト「2 台のピアノのためのソナタ」を 用いた 手の 右手の開閉を繰り返した ・実験室は照明を点けた状態であった 運動 状態 ・被験者は閉眼状態であった 左手の開閉を繰り返した状 ・被験者の無理のない速度で開閉を繰り返してもらった 態 味覚 無味と五味（6 試行）の ・実験室は照明を点けた状態であった 刺激 水溶液を飲用時の状態 ・被験者は閉眼状態であった ・各五味の試料は以下である ・無味-天然水（大地の水），甘味-砂糖，苦味-コーヒー ・塩味-塩，旨味-味の素，酸味-酢 ・各試行の順番は、被験者ごとに偏らないようにランダム に選択した ・各試行の前に、無味（水）を 1 分間口に含み，濯いでも らった 映像 不快な映像の鑑賞時の状態 ・不快映像刺激は刺激の強さを考慮し，内容を男性と女性 刺激 に心地良い映像の鑑賞時の 分けた．映像刺激の内容は以下である 状態 ・男性用「外国テレビ番組より、女性が賞金獲得のために 虫を食す映像」 ・女性用「マンホールから無数のゴキブリが沸いて出てき たり，そのゴキブリを人が潰したりする映像」 ・快映像刺激の内容は男女とも子猫の映像を用いた ・被験者にはなるべく表情を変えず映像から眼を逸らさな いよう指示した Group Report of 2011 SISP -9- Group Number 23-C Mind Communication 図 3.6 図 3.7 図 3.8 開眼時と閉眼時の脳波の比較（縦軸ｔ値、横軸周波数 [Hz]） 室内が明るい時と暗い時の脳波の比較（縦軸ｔ値、横軸周波数 [Hz]） 暗い室内での開眼時と閉眼時の脳波の比較（縦軸ｔ値、横軸周波数 [Hz]） 聴覚に関する実験の解析結果 音を聞くことでリラックスできれば，その結果として α波 が観測されるという先行事例があっ た．音楽がリラックスできると感じるものであれば，α波を促すための音楽のジャンルや曲調は問 わない．しかし，刺激の強い曲や思わず口ずさんでしまうような曲では聴くことに集中してしまう ためにα波が出にくくなるという．今回，実験を行った結果から 1 人にだけ音楽を聴いていないと きよりも音楽を聞いているときの方がα波が出ているという解析結果が得られた．（図 3.9）また， 音楽のテンポを変えることによって脳波への影響があるのかという実験を行い，解析を行った結 果，実験を行った 3 人共からテンポが速いときよりも普通の速度で聞いている時の方がα波 が出 ているという結果が得られた（図 3.10）． （※文責: 伊藤） Group Report of 2011 SISP - 10 - Group Number 23-C Mind Communication 図 3.9 図 3.10 音楽を聴いている時とそうでない時の脳波の比較（縦軸ｔ値、横軸周波数 [Hz]） 普通の速度の音楽とテンポを速めた音楽を聴いた脳波の比較（縦軸ｔ値、横軸周波数 [Hz]） 左右の脳に関する実験の解析結果 α波に左右差はあるが，正常者では基本的にないか，少ない．あっても 20 ％以内とされる．多 くの人で左脳が言語機能で優位にあることから，いくら安静にしていても左脳の活性度が若干高 いことが普通であるため抑制の程度が高く，そのためやや右脳の方が α波の振幅が大きい場合が ある．本来であれば右手を動かしたときに頭の左側のα波が上がり，右側の脳波の値が下がるので あるが，今回実験を行った結果からは正しく脳波が取れている結果もあれば，そうではない結果も あった（図 3.11，図 3.12）． 図 3.11 左右の脳の実験のグラフ（縦軸ｔ値、横軸周波数 [Hz]） （※文責: 伊藤） Group Report of 2011 SISP - 11 - Group Number 23-C Mind Communication 図 3.12 左右の脳の実験のグラフ（縦軸ｔ値、横軸周波数 [Hz]） 味覚に関する実験の解析結果 味覚に関する先行研究はなく，今回初めての試みとして実験を行った．味覚には五味という甘 味・塩味・旨味・酸味・苦味の 5 種類あり，それらを無味（水）の脳波と比較した．水の脳波と甘 味の脳波を比較した結果，10 Ｈｚ前後で有意な差が見られ，甘味を感じた時の方がα波の値が大 きいという結果が得られた．（図 3.13）水の脳波と塩味の脳波を比較した結果，今回の実験結果か らは明確なデータは得られなかった．しかし，塩味の脳波の方がα波が高い傾向が見られた．旨味 の脳波と水の脳波を比較した結果，水の脳波の方が旨味の脳波よりもα波が高いという結果が得ら れた．（図 3.14）酸味の脳波と水の脳波を比較した結果，酸味の脳波よりも水の脳波の方がα波が 強く出ていた．また，水の脳波よりも酸味の脳波の方がβ波が出ていた．（図 3.15）また，水の脳 波と苦味の脳波を比較した結果，今回の実験からは明確なデータは得られなかった． 図 3.13 水と甘味の脳波の比較（縦軸ｔ値、横軸周波数 [Hz]） 図 3.14 味覚実験のグラフ（縦軸ｔ値、 図 3.15 味覚実験のグラフ（縦軸ｔ値、 横軸周波数 [Hz]） 横軸周波数 [Hz]） Group Report of 2011 SISP - 12 - Group Number 23-C Mind Communication （※文責: 伊藤） 3.3 製作物のプラン作成 プロジェクト各グループに分かれ，脳波を用いた製作物のプラン作成にあたった．まず，ブレイ ンストーミングでアイディアを出し，次にＫＪ法でアイディアを分析し，最後にアイディアをまと めたコンセプトシートを作成した． （※文責: 附田） 3.3.1 ブレインストーミング 製作物のプラン作成のために，グループ内でアイディアを出し合うため，ブレインストーミング を行った．ブレインストーミング（以下，BS）とは，集団でアイデアを出し合うことによって相互 交錯の連鎖反応や発想の誘発を促す技法である．通常，BS には，「批判をしない」，「自由奔放」， 「質より量」， 「連想と結合」という 4 原則がある．（表 3.4）ブレインストーミングは，この 4 原則 に沿い行わなければならない． 手続き 問題定義 ブレインストーミングを始める前に，議論のテーマを設定する． 事前配布メモの作成 テーマで思いついた意見やアイディアをポストイットに記入し，カード化す る．それらのアイデアは対象となる問題への解決策の例ともなり，またブレインストーミングが停 滞した場合に活性化するための材料としても使える．事前配布メモは十分に余裕をもって参加者に 配布し，参加者が対象となる問題について事前に考察できるようにする． 作業結果 C グループは，「プロジェクトでやりたいこと」と「コミュニケーションとは」をテー マに BS を行った．「プロジェクトでやりたいこと」のテーマでは，主に光や音に関わるカードが 多かった．また，「コミュニケーションとは」のテーマでは，対面の他にパソコンや携帯端末など の情報機器を用いたコミュニケーション方法が数多く挙げられた． 表 3.4 ブレインストーミングの 4 原則 原則 「批判をしない」 内容 批判があると良いアイディアが出にくくなるため，他人の意見を批判しては いけない 「自由奔放」 こんなことを言ったら笑われはしないか，などと考えず，思いついた考えを 惜しまず発言する 「質より量」 「連想と統合」 できるだけ多くのアイディアを出す 他人の意見を聞いて触発され，連想を働かす．あるいは他人の意見に自分の アイディアを加えて新しい意見として述べる （※文責: 附田） Group Report of 2011 SISP - 13 - Group Number 23-C Mind Communication 3.3.2 KJ 法 BS でカード化された多数の意見・アイディアをグループ化し，論理的に整序して問題解決の道 筋を明らかにしていくための手法が KJ 法である． 手続き グループ化作業 BS で作成した多数のカードを，用意した模造紙に広げる．次に，内容に関連性のある数枚の カードを集めてまとめ，その関連性のタイトルをつけ，小グループを作る．このとき，他のカード に関連性がなく１枚のまま残るカードは無理に他のグループに加えず，1 枚のまま残さなければな らない．次に，小グループのタイトルについて，互いに関連性のある小グループを中グループにま とめる．この作業を何度かくりかえし，最終的に 10 近くの大グループにまとめる． 空間配置と因果連関 グループ間に論理的な関連性ができるよう大グループのカードの束を並べ替える．次に，グルー プ間の因果連関の内容を矢印を使って，空間配置の論理連絡が分かるように書き込む．例えば，関 係の有無や，原因・結果，反対・対立などの因果関係がある． 評価とテーマ設定 模造紙の図を見ながら，すべてのグループのうち，どれが重要と考えるかをグループ内で話し合 う．ここで重要であるとしたキーワードを中心に議論テーマ とする． 作業結果 C グループが KJ 法を行った結果，図 3.16 のようになった．「プロジェクトでやりたいこと」の テーマでは，音や光を使って人の脳波状態を表現したいという意思で固まり，「コミュニケーショ ンとは」のテーマでは，情報機器を使ったコミュニケーションよりも，対面でできるコミュニケー ションを重要視する傾向がみられた． 図 3.16 KJ 法でできた模造紙の例 テーマ「やりたいこと」 （※文責: 附田） Group Report of 2011 SISP - 14 - Group Number 23-C Mind Communication 3.3.3 コンセプトシート コンセプトシートとは，デザインを起こす際の根拠となる設計図である（図 3.17） ．記入項目は， （1）タイトル（2）問題点（3）解決案（4）コンセプト（5）イメージの 5 項目である．KJ 法で得 たキーワードについて，グループで話し合って出した製作物案をコンセプトシートに記入した．最 終的に表 3.5 に示した 10 以上の製作物案がでた． 図 3.17 コンセプトシートの例（番号 4「きっとサクラ咲く」） 表 3.5 製作物案 番号 名前 コンセプト １ Brain Control 脳の中へ入りマインドコントロールする ２ Brain Scanner 脳をスキャンすることで，自分の脳を周りに見えるようにする ３ Brain Touch ４ きっとサクラ咲く 自分の頑張りを目に見える形にする ５ ムードメッセージ 相手の集中力を表示し，ムードメッセージとして他人に伝える ６ あひる隊長 DX ７ 亜理紗 ８ カメレース ９ モーニング ハグ １０ I Check １１ 脳波カメラ １２ Brain In Brain １３ 桜咲く教室 教室全体の雰囲気を可視化する １４ 動物スーツ 生えた耳や尻尾が自分の気持ちを表現する 脳を取り出し，触る 入浴時の安全安心・安定を守る 人の欲する恐怖を自分自身で作り出す 脳波の強弱を楽しいゲームにする より快適な夜を過ごす 頭に生えた花が自分の状態を形容する 集中したときの決め顔を写真に撮影する 他人の脳の中に入る （※文責: 附田） Group Report of 2011 SISP - 15 - Group Number 23-C Mind Communication 3.3.4 報告会 コンセプトシートに記入した製作物案をプロジェクト内の報告会で発表し，製作物案に対する意 見をもらった．その意見からグループ内で再度話し合い，製作物案を改良した．発表を繰り返し， 最終的に表 6 で示した，番号 2「Brain Scanner」 （図 3.18） ，番号 3「Brain Touch」 （図 3.19） ，番 号 12「Brain In Brain」 （図 3.20） ，番号 13「桜咲く教室」 （図 3.21）の 4 つにしぼった．なお，各 製作物案の内容はコンセプトシートに沿って (1）タイトル， （2）問題点， （3）解決案， （4）コンセ プト， （5）イメージの順で記述している． 1. Brain Scanner (1) Brain Scanner (2) 人の頭の中は目に見えない．人の頭の中を人の心と定義すると，人の心の中は見えな いとなる．人は他人の心の中を，表情や行動で判断するが，それは表面上で隠せるもの である．そのままの人の心の中を直接見る機会がない． (3) 脳内をスキャンするように映し出し，見える形にする． (4) 脳をスキャンする (5) 頭にヘルメット型のディバイスを被り，脳を表示し，直感的に見える形にする．その 脳を光の色で着色し，脳波を表現する． 2. Brain Touch (1) Brain Touch (2) 人の頭の中は目に見えない．人の頭の中を人の心と定義すると，人の心の中は見えな いとなる．人は他人の心の中を，表情や行動で判断するが，それは表面上で隠せるもの である．そのままの人の心の中を直接見る機会がない． (3) 脳を取り出し，見て触れる形にする． (4) 脳を取り出す (5) 脳の形のディバイスを作り，見て触れる形にする．そのディバイスに光らせたり，振 動させたり，鳴らしたりすることで，脳波を表現する．また，他人との脳（心）の交換 したりとコミュニケーションに用いる． 3. Brain Brain (1) Brain In Brain (2) 人の頭の中は目に見えない．人の頭の中を人の心と定義すると，人の心の中は見えな いとなる．人は他人の心の中を，表情や行動で判断するが，それは表面上で隠せるもの である．そのままの人の心の中を直接見る機会がない． (3) 脳の中に入り，見て感じれる形にする． (4) 脳の中に入る (5) ボックス型の空間を作り，その空間を心と定義する．脳波を用い，そのボックスの中 で音と光が人の心を表現する．その空間の中に他人が入ることで，人の心の中に入り， 別世界 (人の夢) に入る感覚を得る． 4. サクラ咲く教室 (1) 学校など教室全体のコミュニケーションは，個人的なコミュニケーションよりも取り にくく，教室のムードは見た目では分からない． (2) 教室内の雰囲気を目に見える形にする． Group Report of 2011 SISP - 16 - Group Number 23-C Mind Communication (3) 雰囲気の可視化 (4) 教室内にサクラの木の形をしたディバイスを置く．そのディバイスの花の一つ一つが 教室内のひとりひとりの脳波の集中力に合わせて花びらが開閉する．ディバイスが満開 になっていれば教室全体が集中している形で，八分咲き，五分咲きと教室全体の集中状 態が一本のサクラの木で表現される． 図 3.18 番号 2「Brain Scanner」 図 3.19 図 3.20 番号 4「Brain In Brain」 番号 3「Brain Touch」 図 3.21 番号 5「サクラ咲く教室」 （※文責: 附田） 3.3.5 製作物案の改良 報告会で桜咲く教室の案に対し出された意見として，「なぜ桜なのか」，「桜が注意を引きすぎる ことで，本来の目的達成に支障が出るのではないか」，「桜だと使える場所が限定されるのではない か」という意見が出た．そこで C グループで再度話し合い，桜など具象的なものではなく，抽象的 な表現とした方が良いと考え，どのような形で表現するのが良いのか考えた．三角錐や元気玉をモ チーフとしたオブジェなどの案が出たが，これらの案は見ている人にピラミッドをイメージさせる などといった宗教的なものを感じさせたので棄却した．話し合いを繰り返した結果，3 つの立方体 で表現することとした．3 つの立方体にした理由として，立方体は全方位から見ることができるこ と，また，3 つの立方体が別々に集中力，リラックス度，眠気度を表すことで，眠気度を表す立方 体だけを見えないところにおき，リラックス度と集中度の 2 つのみを見えるようにするなど，時と 場合によって見たい脳波データだけを見ることが可能である．さらに，立方体なので重ねることが Group Report of 2011 SISP - 17 - Group Number 23-C Mind Communication でき，場所をとらず狭いスペースでも置くことができることが挙げられる．その後このツールの名 前を話し合い，立方体の「四角」と雰囲気を「視覚化」を掛けて，「シカクカ」とした． （※文責: 鷹巣） 3.4 3.4.1 デバイスの習熟 習得技術 各グループから 3 名を選出して技術班とし，Phidgets，Arduino，Gainer を学習した．それぞ れの機能や違い，なにを使用すれば一番良いのかを吟味しながら学習を行った． （※文責: 伊藤） Phidgets 学習 Phidgets（フィジェット） （図 3.22）とは，光センサや RFID，サーボモータなどの複数のセンサ やアクチュエータをコンピュータにつないで制御し，簡単にプロトタイピングができるツールキッ トののことである．USB で PC に接続して使用する．また，C/C++ や Flash，Max/MSP，VB， Java などいろいろな言語をサポートしているので使用法は幅広く，多くの人に利用されている． 初めは順を追ってドライバをインストールし，個々のパソコンで使用できるようにした．Phidgets は日本語対応ではないため英語の説明文を読み進めながらインストールをする必要があった．そし てインストールが無事に終了すると，トレイアイコンの中に「Ph」というアイコンが出現するので 「Ph」アイコンを起動し， 「WebService」タブを開いて左下の「WebService Status」が「Running」 になっているか確認する．もし状態が「Stopped」なら，右下の「Start」ボタンをクリックして起 動する．これらの作業を終えて Phidgets が使用できるようになり，PC に USB を接続して簡単な プロトタイプを作成した． 図 3.22 Phidgets Arduino 学習 Arduino(アルディーノ)（図 3.23）とは，AVR マイコン，入出力ポートを備えた基板，C 言語風 の Arduino 言語とそれの統合開発環境から構成されるシステムのことである．Arduino はスタン Group Report of 2011 SISP - 18 - Group Number 23-C Mind Communication ドアローン型のインタラクティブデバイス開発だけではなく，ホストコンピュータ上のソフトウェ ア（例えば，AdobeFlash，Processing，Max/MSP，PureData，SuperCollider）で制御すること もできるツールキットである．組み立て済みの基板を購入することもできるが，オープンソース ハードウェアであり，ハードウェア設計情報の EAGLE ファイルは無料で公開されており，誰でも 自分の手で Arduino を組み立てることができる．初めはパソコンで使用できるようにデバイスの インストールから行い，Arduino のインストールを行った．Phidgets とは違い，デジタルではな くアナログの操作ができるため，細かな効果を出すために使用することにした．しかし，Phidgets を使用して製作物を作ることに決定したため，Arduino の細かな使用例やプロトタイプの作成，パ ソコンとの相互関係などの学習は行わなかった． 図 3.23 Arduino Gainer 学習 Gainer（ゲイナー）（図 3.24）は，センサ（明るさや加速度など）やアクチュエータ（LED や モータなど）とパソコンを接続する I/O モジュールと，Max/MSP や processing 用のソフトウェ アライブラリからなる環境です．この環境を用いることで，モニター，キーボード，マウスといっ た通常のパソコンの環境に留まらない作品（インスタレーションなど）やインタフェースのプロト タイプ（場合によっては最終形まで）を短時間で作り出すことができます．また，Phidgets よりも 自由度が比較的高いが，自分で回路を組む必要があるため Phidgets よりは少し敷居の高いツール キットといえる．初めにパソコンにあったドライバをインストールし，Processing をインストー ルする．Processing に Gainer のサンプルプログラムがあるので実行をする．しっかりと接続され ていれば Gainer の LED が光る．これまでの過程が済めば Gainer が動いているといえる．また， Gainer の活用例としてプロトタイプを作成した．ブレッドボードに LED と抵抗，ジャンプワイヤ を接続し，ブレッドボードで簡単に回路を組みサンプルプログラムを実行する．マウスカーソルに あわせて LED の光が強くなったり弱くなったりという，デジタルではなくアナログの反応を見る ことができた． （※文責: 伊藤） 3.4.2 習得成果物 Phidgets を使用した簡単なプロトタイププログラムを作成した．Phidgets に接続したスライ ダーセンサーに反応し，パソコン上に作成したウィンドウにスライダーセンサーの反応が返ってく Group Report of 2011 SISP - 19 - Group Number 23-C Mind Communication 図 3.24 Gainer るというプログラムを作成した．また，スライダーセンサーを加速度センサー，光センサーに変え ることもでき，PC に接続した Phidgets が反応することを確認した． （※文責: 伊藤） Group Report of 2011 SISP - 20 - Group Number 23-C Mind Communication 第4章 4.1 製作物の詳細 問題点 普段，複数人が集団活動の場で話をしているとき，「周りの雰囲気がわからない」「自分の話して いる内容を理解しているのか，興味があるのかわからない」「話題の変え時，話の切り上げ時がわ からない」などの不安がある．これらは人の表情や動きを見ることによって多少であれば知ること ができるが，これは本人の主観的な判断であり，本当にそう思っているのかという正しい判断はで きない． 図 4.1 問題点のイメージ図 （※文責: 工藤） 4.2 解決策 今まで見ることができなかったその場の雰囲気を皆で見ることができれば，全体の雰囲気を変え ることができるのではないかと考えた．そのために，言葉を使わずにダイレクトに色を使って表現 するという，デバイスを見ただけで直感的に感じ取りやすい表現方法にすることとした． （※文責: 工藤） 4.3 コンセプト 我々グループ C のコンセプトは「空間で用いる集団コミュニケーション」である．前述したよう に集団活動の場で話し合いを行うといろいろな不安や問題が生じる．なぜ不安が生じるのかと考え たとき，周りの人たちが何を感じ，何を考えているのかがわからないからだと考えた．そこで，共 空間の雰囲気を可視化することによって，今後に影響するようなきっかけになる何か，言葉で伝わ らない何かを得ることができるツールがあれば，コミュニケーションの幅が広がったり，新しいコ ミュニケーションの形が生まれるのではないかと考えた． Group Report of 2011 SISP - 21 - Group Number 23-C Mind Communication （※文責: 工藤） 4.4 イメージ 今までは話し合いの場で共空間全体の雰囲気を見ることができなかったために，全員の表情や動 きから予測して雰囲気を漠然と感じることしかできなかった．しかし，このツールを作ることに よって今までと違った状態へと考え方を導くことができる． まず，ツールを見ることによって共 空間全体の本当の雰囲気を見る．これにより，現在の状況を一人一人が別々に解釈するのではな く，正しい 1 つの答えとして得ることができる．このことをきっかけとして「今どんな状態だから どういう状態にしよう」という新しい考えが生まれる．その考えを視覚的に意識することによって 共空間がよりよい方向へと向かうことができる．この きっかけ → 改善 → 向上 という流れによっ て新しいコミュニケーションの形が生まれると考える（図 4.1）． 図 4.2 シカクカの使用イメージ （※文責: 工藤） 4.5 システム システムの流れとして MindWave からそれぞれの PC がデータを受け取り，そのデータを集計 し，Java を用いて，Phidgets にデータを送りデータに応じて各色の LED の光を制御している． （※文責: 本多） 4.6 4.6.1 中間発表時点でのプロトタイプの仕様と詳細 MindWave 脳波を取得するデバイスとして既存の製品である NeuroSky 社の MindWave を採用した．この 製品は，ヘッドセットに付属したピックアップとグラウンドを額と耳朶に装着することにより脳波 を測定し，Bluetooth を用いて付属の USB に脳波データが送られる仕組みとなっている．もとも Group Report of 2011 SISP - 22 - Group Number 23-C Mind Communication と，脳波をシンプルに，どこでも，誰でも使える手頃なものにをコンセプトに作成された MindSet． この MindSet から出力された値を抽出し，デバイス用に利用した．また，デバイスの信頼度につ いては同社のサイトより以下のように説明されている．ニューロスカイのラボでは，研究用として 標準的な，BIOPAC SYSTEM 社の生体信号測定装置を用いて，ニューロスカイの脳波センサー と比較する様々な実験を行っている．FFT 分析テストでは，ニューロスカイの脳波センサーから 得られるデータが，脳の認識状態（cognitive states）や情動状態（emotional states）を含む，重 要な周波数帯を検知するのに充分な感度があることを示している．また，ニューロスカイのお客様 のラボでも，他の装置との比較において同様な結果が出ているという報告をいくつか受けとってい る．さらに，実用テストとして，2005 年からニューロスカイのテクノロジをクリエイティブに表 現したデモゲームを様々なイベント・展示会に出展．およそ三千人の方々が実際に試し，試された 方々のほとんどに楽しんでいただいている．展示会場のような，コントロールができない環境にお いて，ニューロスカイテクノロジの有効性が実証されている． (NeuroSky 社ホームページより) （※文責: 本多） 4.6.2 基盤 シカクカを製作するにあたって，発光させる各色の基盤に取り付けるものを以下に記述する． 赤色 • LED 赤 8 個 • 外部電力 9V 1 つ • 抵抗 (100 Ω× 8 列，100 Ω) • トランジスタ 緑色 • LED 緑 8 個 • 外部電力 9V 1 つ • 抵抗 (100 Ω× 8 列，100 Ω) • トランジスタ 黄色 • LED 黄 8 個 • 外部電力 9V 1 つ • 抵抗 (100 Ω× 8 列，100 Ω) • トランジスタ （※文責: 本多） Group Report of 2011 SISP - 23 - Group Number 23-C Mind Communication 図 4.3 4.7 回路図（赤，緑，黄） 仕様 言語は Java を用いて制作を行った．ヘッドセットから Attention，High Alpha，Theata の値 を取得し，それらの値に応じて LED を点灯させる，もしくは消灯させるプログラムをコーディン グした．Attention の値は 50，High Alpha の値は 5000，Theata の値は 10000 にそれぞれ基準 を設定し，ヘッドセットから得られた値がそれらの基準を超えると LED が点灯するようにプロ グラミングした．また，それらの値を上回らなかった場合は消灯するようにした．この時点では Phidgets を使用していたため，デジタル出力のみしか出来なかった．よって，LED を点灯させる か消灯させるかの二者一択の動きとなった．また，複数の脳波を用いての処理が出来ていなかった ため，一人だけの脳波状態を LED で出力する形となった． （※文責: 本多） Group Report of 2011 SISP - 24 - Group Number 23-C Mind Communication 第5章 5.1 評価結果（中間発表） 製作物 我々は複数人の脳波を 1 つにまとめて，その場の集団の雰囲気として表現する「シカクカ」とい うツールを提案する（図 5.1）．まず，脳波を調べたい人たちにヘッドセット（脳波をとるために頭 につけるもの）をつけてもらう．これによりとれた脳波のデータを 1 つにまとめ，集中している状 態・リラックスしている状態・眠い状態の 3 種類の状態をそれぞれに対応した 3 つの箱の光で表現 するというツールである．このとき，集中している状態のときに光る箱のことをβシカク，リラッ クスしている状態に光る箱をαシカク，眠い状態のときに光る箱をθシカクとする．集中度・リ ラックス度・眠気度の 3 種類のうちのどれかがプログラムで設定したある一定値以上になった場合 に，集中していたらβシカクが赤色に，リラックスしていたらαシカクが黄色に，眠いと感じてい たらθシカクが緑色に光るようになっている．また，βシカク・αシカク・θシカクの 3 つの箱は 全て独立しているため，縦に並べて置くスペースを少なくしたり，θシカクをどけてβシカクとα シカクのみを見て自分達の雰囲気を感じるなど，利用場所や場面，知りたいことなどの用途によっ てユーザーの自由な使い方を期待する（図 5.2）． 中間発表時点では，我々の勉強不足により，プ ログラム上の問題で複数の脳波を 1 つにまとめるということができなかった．さらに，3 つの箱の 光り方も ON と OFF の違いでしか表すことができなかった．そこで，後期は我々の提案するツー ルの最も重要な，複数人の脳波を 1 つにまとめるということをできるようになるとともに，雰囲気 の表現方法を光の強弱にすることによってより視覚的に集中度・リラックス度・眠気度を感じやす いようにしたい．また，現在は PC で脳波を測定し，それから Phidgets を通して表現しているが， 今後はより最適なものを見つけていきたい（図 5.3）． 図 5.1 完成したシカクカのプロトタイプ （※文責: 工藤） Group Report of 2011 SISP - 25 - Group Number 23-C Mind Communication 図 5.2 シカクカの仕様 図 5.3 現在のシカクカの構成 5.2 プレゼンテーション 我々のプロジェクトでは，各グループのツールが映像や光によって表現するため，発表場所には ミュージアムを利用した．発表の形式としては今まで行ってきた活動の流れをスライドとして発表 し，各グループの発表をポスターセッションとして行った．発表練習中，はじめはポスターに書か れている内容すべてを詳しく説明しようとしていたが，プレゼンテーションと違いポスターセッ ションでは人が次々と来てそのたびに説明を行う必要があるために発表の回数を増やさなければな らない．そのため，発表には約 1 分?2 分でタイトル，サブタイトル，プロトタイプの機能，コンセ プト，今後の展望の 5 点の要点のみの本当に伝えたい内容のみにこだわって発表することとした． 発表当日，多くの方々に来ていただき，前半終了時に評価シートが足りなくなってしまった．評 価は多ければ多いほど今後の活動に生かすことができるのにも関わらず，評価シートの枚数が足り ずに評価してもらえないというのは今回の中間発表での 1 番のミスであった． （※文責: 工藤） Group Report of 2011 SISP - 26 - Group Number 23-C Mind Communication 5.3 5.3.1 評価 発表技術についての評価 発表技術について 1∼10 の値で評価してもらったところ（評価人数 71 名），全体の平均点は 8． 5 点であった．さらに学年・教員別に分けてみると，1 年生（9 名）7．5 点，2 年生（11 名）7 点， 3 年生（30 名）9 点，4 年生（13 名）7．5 点，院生（3 名）5．5 点，教員（5 名）9 点という結果 であった．おおむね高評価が示されたが，詳しい評価内容としては「発表の方法が新しく，要点を まとめて発表されているために各グループの発表内容がわかりやすかった」というポジティブな意 見があった反面，「全体の発表場所がわかりにくかった」「A・B・C のどれがどこの場所で発表し ているのかがわからなかった」「空間を使って発表しているためにほかのグループと声がかぶって 聞き取りにくい」という全体を通してのネガティブな意見も多く見られた．これは今後，発表方法 と空間の活用法の両方から考え，最終発表に生かせるようにしていきたい． （※文責: 工藤） 5.3.2 発表内容についての評価 発表内容について 1∼10 の値で評価してもらったところ（評価人数 69 名），全体の平均点は 8． 5 点であった．さらに学年・教員別に分けてみると，1 年生（8 名）8 点，2 年生（11 名）8 点，3 年生（29 名）8．5 点，4 年生（13 名）7．5 点，院生（3 名）7．5 点，教員（5 名）9 点という結 果であった．発表技術同様，おおむね高評価であると示された．ポスターセッションによる要点の みの短い説明は聞き手にとっても聞きやすいようであり，このツールがどんなモノであるのかとい うことは簡潔にわかってもらえたようだが，我々自身が懸念していた「使用場所や場面の例が欲し い」 「使っている 3 色に意味を持たせたほうがより理解しやすい」 「見せたくない感情や違う感情の ときにどうするのか」という意見もあり，今後より突き詰めて話をしていくべきであると感じた． 現時点での評価は発表を聞いていただいた方々にしっかりと伝えられたのではないかと思う．ま た，多くの方々に今後が楽しみだといっていただき，指摘された部分だけでなく，現在あるプログ ラム上の問題点などの解決やツールの外装といった部分にも力を入れたい．最終発表時には聞いて いただける方々に心から関心していただけるようなモノを作り上げていきたい． （※文責: 工藤） 5.4 5.4.1 後期に向けて 製作物に関連して はじめに，中間発表までのプロトタイプは個人のデータしか読み取ることが出来なかった．よっ て，複数の脳波をとる技術を身につける必要がある．そのためには，ヘッドセットから直接値を取 り出して，一つにまとめ，電圧や電流を計算しなければならない．また，ヘッドセットの数だけア ルディーノやゲイナーといったデバイスが必要となる可能性がある． 2 つ目に，LED の光が小さいという問題点があった．これは高輝度な LED を購入し，改善す る必要がある．また，その場の雰囲気をもっと視覚的に表現する為に，光の強弱を付けてアウト Group Report of 2011 SISP - 27 - Group Number 23-C Mind Communication プットのパターンを増やす必要がある．これは Phidgets でのデジタル信号では実現できないため， Arduino や Gainer といったデバイスを用いて実現しなければならない．複数のデータをとった場 合に電圧や電流をどのように制御し，出力するのかをきちんと調べる必要がある． 3 つ目に，スタンドアローンでデバイスを作るという問題がある．現在は PC を介してデータを 出力しているが，パソコンを使わずに，ヘッドセットからデータを直接取得する技術を学ぶ必要が ある．アウトプットの表現を設計し，その場の雰囲気をより自然に表現できることを今後の目標と する． 図 5.4 スタンドアローンの確立 図 5.5 脳波の量 （※文責: 本多） 5.4.2 全体の展望 現段階のデバイスでは，チームの目標としていた複数の脳波を取得し雰囲気を可視化するという ことが出来ていない．複数の脳波データを処理し，雰囲気を自然な形でアウトプットが出来るよう な技術を習得する必要がある．また，反応に若干のタイムラグがある．リアルタイムでアウトプッ トできるようにプログラムを見直す． 我々はその場の雰囲気を可視化することで，今までにない新しいコミュニケーションが生まれる のではないかと考えたものの，実際に使ってみたときにどのようなコミュニケーションが生まれる のかの予測が出来ていなかった．デバイスを実装したあと，実際に使ってどのようなコミュニケー ションが生まれるのかを実験，調査するべきである．さまざまなシチュエーションにおいてデバイ スを使用してもらい，その反応を記録することとする．そして，新しいコミュニケーションとは何 であったのかを明確に示すことを展望とする． Group Report of 2011 SISP - 28 - Group Number 23-C Mind Communication （※文責: 本多） 5.5 前期の反省 マインドコミュニケーションに集まったメンバーは，脳波についての知識が乏しかった．そのた め指導教員である佐藤准教授から脳波の基礎知識を教えてもらい，それを受けてプロジェクト全 体で意見交換を行った．３つの班に分かれて直ぐに各班で先行研究・先行事例についての調査を行 い，調査の内容からテーマ案を出した．テーマ案，興味の持った先行研究・先行事例の内容からさ らに具体的に調査を行い，プロジェクト全体で発表をし，共有した．先行研究・先行事例の内容， 指導教員から脳波実験についてのアドバイスから脳波実験について検討検証をし，各班の行いたい 脳波実験について意見交換を行った．その結果から実験内容を決め，実験の準備を行い脳波実験に 関する事前知識を得た．脳波実験の際，実験班と解析班に分かれ各班での活動となった．実験で得 た脳波を解析し，有意な差が見られるものと見られないものを比べ，結果を導き出した．脳波実験 の際，実験班の解析班に分かれ別々での活動であったため，実験班は解析方法がわからない，解析 班は脳波の取り方がわからない，という状況であった．時間がない中で実際の器具を使用した脳波 実験であったため，２班に分かれての活動であったが，脳波の取り方や解析方法を実際に行えるよ うに班を何度も組み替えて実験を行うべきであった．脳波実験終了後，プロジェクト全体でスライ ドを使用して解析班には実験方法を，実験班には解析方法を共有しあった．また，発表内容につい て質疑応答を行い，指導教員からアドバイスを受けた．脳波を用いた従来のおもちゃを使用し，ど のように動いているのか，脳波の感度がどのようなものかなど，コツをつかむことによって制作物 作成の手がかりとした．また，脳波がおもちゃに反映されるまでのタイムラグを認識し，どのよな ものに活かせるかを考察した．事前実験や脳波を用いたおもちゃを実際に使用したことから，各班 に分かれてテーマを決め，ブレインストーミングを行った．ブレインストーミングがどのようなも のなのかを知っているメンバーと知らないメンバーがいるが，知っているメンバーが順序立てて進 行していくことによって，スムーズに話し合いを進められた．ブレインストーミングの結果から， コンセプトを決め，コンセプトシートを複数枚作成した．コンセプトシートを作成する際に指導教 員である岡本教授にアドバイスをしてもらい，プロジェクト全体で発表しあった．ブレインストー ミングは各班分かれての作業であったため，発表を行った際に被る提案や良い提案に対して質疑応 答し，よりよいものになるように勤めた．また，脳波を使用してどこまでのものが作成できるかが 不透明であったため，突拍子もない提案も多くあった．指導教員から出来るものと出来そうにない 物に分類してもらい，提案内容を絞った．しかし，GroupC では複数作成したコンセプトシートか ら制作物を絞ることが出来ず，何度も話し合いを行った．結果，コンセプトシートからメンバーひ とりひとりが何をやりたいのか，どのようなものをしたいのか，譲れないことなどを話し合い，メ ンバー全員が良いと思う新たなコンセプトシートを作成した．ここで生まれたのが「シカクカ」で ある．また，「シカクカ」がよりよいものになるように話し合いを進め，プログラムやデバイス作 り，中間発表に向けてのポスター作成に分かれ各自作業を行った．各自での作業であったため，進 捗状況がわからないことや一人が欠けると作業が進められないことがあった．前期の反省を踏ま えて作業内容を共有しあったり，作業の引継ぎを定期的に行うことで，作業効率を下げない努力を 行った． 中間発表を行った際，「シカクカ」に対する多くの意見をもらった．もっと具体的にシステムに ついてわかりやすくすると，良いと思うという意見や，脳波を可視化することは出来ているので， コミュニケーションツールとしての具体的な構成を磨くとよりよい，使用場所の具体的な例が欲し Group Report of 2011 SISP - 29 - Group Number 23-C Mind Communication かった，自分の脳波状態がどのようになっているのかを可視化することは面白いなど，システムや 制作物をよりよくすることで，さらに良いものになるのでは，という意見が多く見られた．また， 「シカクカ」を使うことで今までにないものが得られると回答した人も多くいれば，得られないと 感じる人も多くいたようだ．脳波を取るという状況自体が普段では起こり得ない状況であるため， 「脳波を使用したコミュニケーションツール」自体を批判する人もいた． 図 5.6 前期，ブレインストーミングの様子 （※文責: 伊藤） Group Report of 2011 SISP - 30 - Group Number 23-C Mind Communication 第6章 6.1 最終提案 背景 集団活動の場で話し合いを行うと，不安や問題が生じることがある．例えば，グループの活動で 新しいディバイスを提案しなければならなくなったとき，黙ったまま話が進まなかったり，表情や 物事の進行具合で疲れていると目に見えていても，休みを入れる提案がしにくかったり，タイミン グが見つからない場合である．私たちはその中に，表情や物事の進行具合以外にその場の雰囲気を 知る新しい指標を置けば，ユーザーの次の行動へのきっかけが生まれると考えた．そこで，私たち は脳波を使ってその場の雰囲気を可視化するツールを製作することとなった． （※文責: 附田） 6.2 コンセプト 「可視化した雰囲気を，きっかけに．」をコンセプトに設定した．コンセプトから「シカクカ」と 名づけられたツールは，脳波を利用した共空間で用いる集団コミュニケーションツールである．シ カクカは，集団の集中度，リラックス度，眠気度を脳波を利用して測定し，シカクの光で可視化 する． （※文責: 附田） 6.3 システム 使用者に MindWave を装着してもらい脳波を取る．PC １台につき一人の脳波を取得している ので，４人でシカクカを使う場合は PC は最低４台必要となる．それぞれの PC が対応した人物 の脳波データを MindWave から C++ の言語を用いて受信し，それぞれの PC が受け取った脳波 データを Processing を用いて，１台の PC(以後 Processing で脳波データを集計する PC の事を 「親機」それ以外の PC を「子機」とする) で集計している．親機の Processing で集計した脳波 データを Gainer に送り，データの値に応じて各色の LED の光の強さを制御している．以下に図 6.1 でシステムの流れを紹介する． （※文責: 鷹巣） 6.3.1 MindWave 脳波を取得するデバイスとして NeuroSky 社の MindWave というデバイスを使用した．このデ バイスは，ヘッドセットに付属したピックアップとグラウンドを額と左の耳たぶに装着することで 脳波を測定し，Bluetooth で付属の USB に脳波データ（Delta，Theta，LowAlpha，HighAlpha， LowBeta，HighBeta，LowGamma，HighGamma，ATN，MED）が送られる．Bluetooth とは Group Report of 2011 SISP - 31 - Group Number 23-C Mind Communication 図 6.1 シカクカのシステム 携帯情報機器などで数メートル程度の機器間接続に使われる短距離無線通信技術であり，ケーブル を使わずに音声やデータをやり取りできる技術である．脳波を取るデバイスとして MindWave を 使用した理由として主に３つある．１つは非常に簡易的に脳波を取ることができることである．２ つ目に非常に軽いということ．３つ目に無線なため移動しやすいことが MindWave を採用した主 な理由である． 図 6.2 ヘッドセット （※文責: 鷹巣） 6.3.2 Gainer mini V1.1 LED を光らせるための I/O モジュールには Gainer mini v1.1 を使用した．中間時点では Phidgets を使用したが，Phidgets では光の ON/OFF というデジタル変換しかできないため光 の強弱をつける事ができなかった．そのためその場の状態がわかりにくくなっていた．しかし Gainer mini V1.1 は AD 変換できるため，アナログ出力する事で光の強弱を 255 段階で表現でき る．光の強弱がある事によって今どれくらい集中しているのか，どれくらい眠たいのかなどが光の 強さで出力できるようになるためその場の状態が一目でわかるようになる．また非常にコンパクト な形状なため設置場所に困らないという点から Gainer mini V1.1 を使用した． （※文責: 鷹巣） Group Report of 2011 SISP - 32 - Group Number 23-C Mind Communication 図 6.3 Gainer mini V1.1 6.3.3 Apache Apache は正式には「Apache HTTP Server」という Web サーバソフトウェアである．クライ アントであるウェブブラウザの URL にて指示された，Web サーバ内に存在する HTML ドキュメ ントの各種情報を，クライアントから接続された HTTP に則った TCP/IP ソケットストリーム （HTTP コネクションと呼ぶ）に送信する． 我々は親機，子機関わらず使用する全 PC に Apache をインストールし親機が子機の脳波データを取りに行く形で使用者全員の脳波データを共有した． （※文責: 鷹巣） 6.3.4 基盤 十分な光量の LED を光らせるためにトランジスタを使ったスイッチング回路を作成した．トラ ンジスタとは電流の増幅，またスイッチ動作をする半導体素子である．トランジスタにはベース， コレクタ，エミッタと呼ばれる 3 つのピンがあり，シカクカでは，トランジスタのスイッチング作 用を利用して流れる電流を制御した．Gainer や親機への電流の逆流の恐れを考慮し，トランジス タのベース部分と Gainer の間に 400k Ωの抵抗を組み込むことで安全性を確保した．中間発表時 点でのプロトタイプでは，光の強さが十分ではなかったため，LED を超高輝度 LED にし，さらに LED の数を 9 個から 24 個に増やした．LED の種類，数が変わった事によってより大きな電力が 必要となったため外部電力を変更する事にした．9V 電池を使用していたが，電池では電池切れな ど電圧の安定性に欠けるため AC アダプタ (15V) を使用した．そして，シカク全体から万遍無く 光を出すために LED 光拡散キャップを使用し，LED の上部に集中していた光を拡散させシカク 全体が光る仕組みとなっている．基盤を中に入れるシカク（図 6.9）は白濁色の立方体である．立 方体である理由として，どの角度から見ても同じように見えるためである．色は眩しくなく穏やか な色合いを出すために白濁色とした． 発光させる各色の基盤に取り付けたものを以下に記述する． 赤色 • 超高輝度 LED 赤 24 個 • 光拡散キャップ (赤)24 個 • AC アダプタ 15V1 つ • 抵抗（807 Ω× 6 列，400k Ω） Group Report of 2011 SISP - 33 - Group Number 23-C Mind Communication • トランジスタ 図 6.4 基盤 赤 図 6.5 基盤 緑 図 6.6 基盤 青 緑色 • 超高輝度 LED 緑 24 個 • 光拡散キャップ (緑)24 個 • AC アダプタ 15V1 つ • 抵抗（536 Ω× 6 列，400k Ω） • トランジスタ 青色 • 超高輝度 LED 青 24 個 • 光拡散キャップ (青)24 個 • AC アダプタ 15V1 つ • 抵抗（536 Ω× 6 列，400k Ω） • トランジスタ Group Report of 2011 SISP - 34 - Group Number 23-C Mind Communication 以下に実際の基盤と回路図を記載する． 図 6.7 図 6.8 回路図（赤） 回路図（緑，青） 図 6.9 シカクカ，外装 （※文責: 鷹巣） Group Report of 2011 SISP - 35 - Group Number 23-C Mind Communication 6.4 仕様 シカクカは赤色に光るシカクが集中度を表し，緑色に光るシカクがリラックス度を表し，青色に 光るシカクが眠気度を表している．集中，リラックス，眠気の３つそれぞれの度合いを各色のシカ クの光の強さで表している．集中度を表す脳波，リラックス度を表す脳波，眠気度を表す脳波を独 立に値を取り，得られた値によってそれぞれに対応するシカクの光の強さを変えている．この時あ る一定の値よりも脳波の値が低いと光らなくなる．これは，光らないシカクがあることで場がどの ような雰囲気なのかということを使用者が判断しやすくするためにある一定の値よりも脳波の値が 低いと光らない仕様にした．3 種類の脳波を独立に取っているため２色，３色同時に光ることもあ り，また３色とも光らない場合もある．使用人数は同時最大４人での使用が可能である．複数人で シカクカを作動させる時は，使用している人全ての脳波データを平均したものを出力する．光の強 さの変化は 5 秒ごとに行われる．Mindwave からは 1 秒ごとに新しい脳波データが送られてくる ので 1 秒ごとに更新することも可能であったが，光の変化が早過ぎるとシカクカに意識が傾きすぎ コミュニケーションに支障が出ると考えられたので光の更新を 5 秒ごととした．光の強さの制御に ついての詳しい説明を以下でする． MindWave から得られる集中度を表す「HighBata」，リラックス度を表す「HighAlpha」，眠気度 を表す「Theta」の値にそれぞれこの値以上の値を全て最大の光量で光らせる「上限値」とこの値 以下の値を全て光らせない（0 扱い）下限値を設定した．HighBata の上限値を 50000 とし，10000 （下限値）以下は 0 とした．HighAlpha の上限値を 100000，下限値 20000 とした．Theta の上限 値は 500000 とし，下限値は 100000 とした．脳波を取り始めた最初の 5 秒間はスタートから今ま での脳波データの平均を出力する【1】．5 秒から 20 秒間は，最新 5 秒間の脳波データの平均の値 を出力する【2】．20 秒経過すると初めの 20 秒間で採った 20 個の脳波データの内，Highbata は 下から６番目，HighAlpha は下から 10 番目，Theta 下から 11 番目のデータを基準としてとって おく．21 秒以降はその基準を下限値の数値とし，上限値は変えず最新 5 秒の平均の値を出力する 【3】 ．この動作によって，基本的に脳波が出にくい方，出やすい方の個人差を極力小さくしている． 常に最新 5 秒または数秒の平均で出力している理由として，脳波の値の変動が激しいので数値の 大きな変動を抑えるために平均を取っている．ヘッドセットを外すと基準値がリセットされ，再度 ヘッドセットを装着すると【1】から動作が開始される．この【1】∼【3】の１連の動作を一人ひ とり独立で行い，人数分の平均が光の強さで出力される． （※文責: 鷹巣） 6.5 ユーザーシナリオ シカクカは集団コミュニケーションツールである．真剣な話を行う会議の場や多くの人を相手に してのプレゼンテーションを行う場，初めて話をする人と砕けたコミュニケーションをする場でも 可視化された雰囲気を見ることが出来る． 詳しい例を挙げてみる．真剣な話を行う会議の場でシカクカを使用したとき，長時間にわたり真 Group Report of 2011 SISP - 36 - Group Number 23-C Mind Communication 剣な話続けていく中で，人の集中力というものはそう長くは持たない．集中力が切れてしまい話し 合いにキレがなくなってきたとき，シカクカでは集中力を表すβ波を用いた赤色のシカクカが徐々 に光を失っていく．それをきっかけとし，新たな行動が生まれる．話し合いを止め一息入れる．皆 で活を入れなおし集中力を取り戻す．など，複数の行動が生まれるきっかけとなる．（図 6.10） 二つ目の例として，多くの人を相手にしたプレゼンテーションを行う場でシカクカを使用したと き，プレゼンテーションを行っている人は聞き手がどのように感じているか気になる．話の内容は うまく伝わっているのだろうか．自身の話に集中してくれているのだろうか．そのような時，聞き 手の脳波を表すシカクカは赤色が強く光っているとする．それを見た話し手はさらに頑張ろうと気 持ちを奮い立たせたり，自分のプレゼンテーションに自身を持つことも出来る．また，眠気を表す θ波を用いた青色のシカクカが赤色よりも強いとき，聞き手がプレゼンテーションに興味を持てず に集中できないのではと感じ，話し手はもう少し工夫をして聞き手が興味を持てるプレゼンテー ションを心がけることが出来る．また，それ以外にも複数の条件から赤色と青色が光っている場合 に違うことを感じ，話し手は違う行動をとるかもしれない．シカクカをきっかけとして多くの可能 性が生まれる．（図 6.11） 最後に三つ目の例として，初めて話をする人と砕けたコミュニケーションをする場でシカクカを 用いたとき，初めて会い，初めて話をするとき人は緊張をする．そんなとき，シカクカにはリラッ クス時に出るα波を用いた緑色のシカクカがある．初めは緊張から赤色が強い光であったとして も，徐々に赤色が弱まり緑色が強くなればコミュニケーションがうまく行き雰囲気が和んだと感 じ，さらに親密なコミュニケーションをすることができる．また，赤色が弱まらず緑色はあまり光 を放っていないのであれば，皆がリラックスできるようにと新たな行動をすることも出来る．（図 6.12） 以上のように，ユーザーは場を変える次の動作へのきっかけを得ることができる． 図 6.10 会議 （※文責: 伊藤） Group Report of 2011 SISP - 37 - Group Number 23-C Mind Communication 図 6.11 プレゼンテーション 図 6.12 コミュニケーションの場 6.6 6.6.1 ユーザーテスト 評価実験 私達が作成した「シカクカ」の有無の違いによって，集団コミュニケーションの仕方や進行具合 に差が表れるのかについて調べるためにユーザー評価実験を行うこととした．実験を行うにあた り，評価項目とその分析手法をどのようなものにするのか，実験を行うシチュエーションはどうす るのか，どのような結果を得たいのかを考えた． はじめは，評価シートの作成を上記で示したことの単体の集まりだと考え作成していたが，ＴＡ や担当教員の方々にお話を伺ったところ，「実験を行って自分達が得たい結果を得るために，評価 項目やシチュエーションをもっと考慮したほうがいい．また，被験者が記入欄に文章を記入してく れないという可能性も考えて，できる限り数値で評価してもらえるようにユーザーのことを考慮す るべきである．」という意見をいただいた．そこで，評価シートの作成を自分達の得たい結果から 逆算して，一つ一つを単体として考えるのではなく，それら全てで一つのものとして考えるように Group Report of 2011 SISP - 38 - Group Number 23-C Mind Communication し，最終的な決定をした．そして，実験を行った．それらを以下に示す． 実験目的 シカクカは集団の雰囲気を可視化するツールである．現在は、集団の雰囲気を個人の言動や表情な どから個別に判断している．しかし，これは個人の解釈でありそれが正しいのかはわからない．そ のため、集団の雰囲気が可視化されるシカクカがあることによって，それを見れば全員の雰囲気を 理解するための指標とすることができ，これまで以上にコミュニケーションがよくなるのではな いかと考えた．今回の実験では（１）集団でのコミュニケーション時に雰囲気を意識しているのか について， （２）シカクカの有無によってコミュニケーションに違いがあるかについて，（３）シカ クカを使用するのに最もベストなシチュエーションとはどのような場面なのかの 3 点について調 べる．なぜこの３点について調べるのかというと，（１）ではシカクカの有用性を示すためである． もし，雰囲気を意識していないという意見が多かった場合，雰囲気を可視化するツールであるシ カクカは不必要であるということになるからだ．（２）ではシカクカを使うことによってコミュニ ケーションがよくなることを期待して作ったにも関わらず，普段のコミュニケーションと変わらな いという結果が出た場合，シカクカがあってもなくても変わらないために不必要だと考えられる． そのため，シカクカがあるほうがコミュニケーションがよりよくなることを示す．（３）に関して は，私達も多くのシチュエーションを検討していたが，実際に使ってみた人がどのように感じてい るのかという生の意見が欲しかったために被験者の方々にも提案していただくこととした． 被験者 １グループ４名で行い，公立はこだて未来大学の学部生で脳波のことやシカクカについて知らな い人を集めて行った． 日時と場所 2011 年 11 月 18 日（金）から 11 月 25 日（金）の期間に行った．被験者には私達のプロジェク ト活動スペース（公立はこだて未来大学 2 Ｆ，佐藤直之准教授研究室前）に来ていただき，そこで 行った． 質問内容（評価シート内容） 質問項目は「場の雰囲気（空気）を意識していますか？」 （以下質問 1 とする） 「議論を円滑に進 められたと思いますか？」（以下質問 2 とする）「メンバーに配慮した気遣いができたと思います か？」（以下質問 3 とする）「自分の意見を周りの人にしっかりと伝えられたと思いますか？」（以 下質問 4 とする）の 4 つとし，これらを５段階評価してもらった．また，これらの質問内容に対す る理由も答えてもらうためにいくつかの項目を示し，丸を付けてもらうようにした．最後にコメン ト欄にシカクカと実験に対する意見や感想を自由に記入してもらった． 実験手続き 実験を始める前に，被験者が集まり次第脳波を測定するためのヘッドセットを装着してもらい， 脳波を測定できていることを確認した．次に，今回の実験の実験データの扱いや実験の言動記録の ためにビデオで撮影することについて説明し，参加同意書にサインをしてもらった． 実験はシカクカを使う場合と使わない場合の 2 種類を行った．シカクカを使う場合には，シカク カの簡単な説明とツールの使い方，今回の実験の趣旨について説明をしてから 25 分間の会話をし Group Report of 2011 SISP - 39 - Group Number 23-C Mind Communication てもらった．終了後に評価シートに記入をしてもらい，回収した．最後に，私達から実験中に気に なった点についていくつか質問をさせていただいた．シカクカを使わない場合には，実験の趣旨の みを伝えたうえで，25 分間の会話をしてもらった．終了後に評価シートに記入をしてもらい，回 収した．その後，なぜ今回実験を行ったのかとシカクカについての簡単な説明を行った．最後に， 私達から実験中に気になった点についていくつか質問をさせていただいた．実験の会話内容はシ カクカを使う場合と使わない場合の両者ともに，グループディスカッション（会議のような場を想 定，以下 s1 と表記）と，初めて話す人同士の砕けたコミュニケーション（合コンのような場を想 定，以下 s2 と表記）の 2 種類のシチュエーションを行った．このとき，s1 では議題を「函館での クリスマスデートプラン」（普段のノリでできる会話，以下 t1 と表記）と，「仕事ができる人とで きない人の違いは何か」（普段しないかしこまった内容の会話，以 t2 と表記）の 2 種類，s2 では 議題をなくして自由な会話を行ってもらった．各試行回数はシカクカ有り/s1/t1 ・・・ 1 試 行，シカクカ有り/s1/Ｔ t2 ・・・ 1 試行，シカクカ有り/s2 ・・・ 1 試行，シカクカ無 し/s1/t1 ・・・ 2 試行，シカクカ無し/s1/t1 ・・・ 1 試行，シカクカ無し/s2 ・・・ 1 試行となっている． （※文責: 工藤） 6.6.2 実験結果 実験終了後，評価シートをもとにｔ検定を行った．また，実験中の被験者の言動に共通性など がないか調べるためにプロトコル分析も行った． ｔ検定では，有意水準を 0.05 として両側検定を行った．質問 1 ではほとんどの被験者が意識し ているという回答をしていた．そのため，コミュニケーション時に雰囲気は重要であることがわ かった．また，ほかの質問 2?4 を質問内容別にシカクカの有無で平均値をとると全ての項目でシ カクカ有りの状況のほうが高い数値がでた．さらに，ｔ検定を行うと質問 2，質問 3 の 2 つで有意 な差が見られた．このことから，私達はシカクカ無しの状況よりもシカクカ有りの状況のほうがコ ミュニケーションがよりよくなると考えた．シチュエーション別，議題別に検定を行ったところ平 均値，ｔ検定ともにばらばらとなり，有意な差はなかった． プロトコル分析では，シカクカ無しのグループには共通性は見つけられなかったが，シカクカ有 りのグループでは，2 種類の共通性が見られた．1 つ目は，実験開始当初にはシカクカが気になり， 会話の中心になったり注目することが多いが中盤以降はあまり意識しすぎないということだ．この ことは，ツール提案段階の問題を解消しているため，よい点であると考えられる．2 つ目は，実験 の最後にシカクカのベストな使用シチュエーションはどのような場だと思うかという質問をすると 『知り合い同士で使うよりも知らない人同士で使ったほうがいい』と答えることである．理由を問 うと，知り合い同士ならば個人の雰囲気は感じやすいが，知らない人ならば雰囲気はわからないか らだという意見が多かった． ｔ検定とプロトコル分析の両方の結果から，多くの人が雰囲気を意識しており，集団の雰囲気が わかるシカクカがあることによってコミュニケーションはよりよくなるのではないかと考えられ る．また，シカクカを使用する状況としては，知り合い同士で使うよりも知らない人同士でコミュ ニケーションをとるときに使用するべきだとわかった． Group Report of 2011 SISP - 40 - Group Number 23-C Mind Communication 図 6.13 評価結果 （※文責: 工藤） Group Report of 2011 SISP - 41 - Group Number 23-C Mind Communication 第 7 章 外部向け公開資料 7.1 プロモーションビデオ作成 成果発表会の時，来場者にデバイスのユーザシチュエーションやシナリオを分かりやすく，端的 に伝える方法としてプロモーションビデオを作成した．また，プロモーションビデオは動画投稿サ イトに投稿することにより，世界中の人たちからフィードバックをもらえるようにした． プロモーションビデオを作成するにあたり，幾つかの決まりを設けた．これは，各班共通の決ま りである．一つ目に，１分間以内のプロモーションビデオにするということである．これは，成果 発表会にて来場者が私たちのブースに立ち寄る時間を考えたときに，放送時間を最大でも１分間以 内に終了させなければ他のプロジェクトブースに行ってしまうと考えたからである．また，動画投 稿サイトにアップロードする際にも，あまり長い動画では視聴者からの興味を失うという問題も あったため，このような時間となった．二つ目に，ロゴマークを必ずどこかに入れるという事をし た．プロジェクトオリジナルで作成したロゴマークを入れることにより，プロジェクト成果物とし て確実なものになると考えたからである．これらの決まりを元に，プロモーションビデオの作成を 行った． まず始めに，絵コンテを作成する作業を行った．絵コンテには，イメージ，セリフ，時間を詳細 に記入し，すべてのシーンが１分間という限られた時間に収まるように調整した．脳波は前章でも 説明したように，α，β，θ波があり，それぞれリラックス，集中，睡眠の状態で，それらの値が 強く出ることが知られている．よって，それらの状態を演出することとした．リラックス時は，出 演者が楽しく話をしている様子を演じてもらった．集中時は，参考書を出演者に持たせ勉強してい る様子を撮った．睡眠時は，出演者に寝ているような仕草を指示し，睡眠状態を演じてもらった． ユーザシチュエーションには会議の場を選ぶことにした．複数の人数の脳波をとるということ， その場の雰囲気を変える必要性があること，集中している時としていない時とにより影響がでる ことなどを考慮し，ジャストシチュエーションを考えたところ，会議の場が最適であると考えた． 会議のシーンでは４人の出演者に登場してもらい，赤い光（集中度）がだんだん弱くなり，青い光 （睡眠度）が強くなってきたら休憩をするというような演技をしてもらった． これらの撮り終えたシーンを動画編集ソフトで編集を行い，成果発表会にて上映した．デバイス の説明する際に，プロモーションビデオと比較しながら話を行った結果，多くの来客からユーザシ ナリオが想像できてわかりやすかったという意見を得ることができた． （※文責: 本多） 7.2 ポートフォリオ マインドコミュニケーションプロジェクト全体推移と，製作物をポートフォリオとして記録し た．ポートフォリオは紙媒体であり，持ち運べることができる作品ファイルである．その性質か ら，ポートフォリオは場所を選ばず人と対面している場でプロジェクトの活動や製作物を説明しや すい．よって，主にプロジェクトメンバー自身の今後の活動に生かしていくために，デザイン班が 製作した．内容は，大きく分けてプロジェクト全体の活動である「製作プロセス」と，その活動に Group Report of 2011 SISP - 42 - Group Number 23-C Mind Communication 図 7.1 図 7.2 リラックス時 図 7.3 Group Report of 2011 SISP 集中時 睡眠時 - 43 - Group Number 23-C Mind Communication よって各班が作り上げた「製作物」に分けられる．製作プロセスは，(1) 先行事例調査，(2) 脳波の 理解，(3) 技術習得，(4) ブレインストーミング，(5) プロトタイプ制作，(6) 評価実験を各一ページ ずつにまとめた．「製作物」は，最終発表に用いたポスターと内容はほぼ同じであり，各班４ペー ジずつにまとめた． （※文責: 附田） 7.3 WEB 作成 デザイン班のメンバーが中心となってマインドコミュニケーションの成果物を世界中の方々に紹 介するために WEB 上にホームページを作成した．ホームページには各班の成果物のコンセプト や成果物を製作するに至った生活上の問題点などを載せた．また各班のユーザシチュエーションを をわかりやすく伝えるために各班の最終報告会で使用した PV を載せた． （※文責: 鷹巣） Group Report of 2011 SISP - 44 - Group Number 23-C Mind Communication 第8章 最終結果 プロジェクトの成果（最終発表） 8.1 前期のフィードバックを元に成果発表会に向けて準備を行った．前期の中間発表において問題と なっていた点があるためそれらを以下に示す． • 使用シーンが想像できない • 実際に脳波で動いているのか疑問である • 光の強弱がないため，状態がわかりにくい • A，B，C の班があるが，どの班がどのデバイスを製作したのかが分かりにくいこれらの問 題を成果発表会では改善した．以下に上記の対策を示す． • 使用シーンが想像できない プロモーションビデオを製作し，ユーザシチュエーションを提 案した．プロモーションビデオでは，脳波の簡単な説明やどのような状態の時にどの色にな るかなどを表記し，初めて目にした人でもシカクカがどのようなデバイスなのかということ が分かりやすいようにした． • 実際に脳波で動いているのか疑問である 本来５秒ごとに光の状態を変えるといったプログ ラムとしていたが，最終発表会ではリアルタイムの脳波状態を光に反映させるようにした． 目を閉じた時にα波が多く出るため，α波に対応した緑色の光が多く光る．発表の際は，デ バイスをつけているユーザに対し，目を瞑るように指示をして，実際に緑色の光が強く光る ことを示した．このようにして，操作感を示すことにより実際に脳波で動いているというの を実感してもらう形式をとることとした． • 光の強弱がないため，状態がわかりにくい 前期の発表では Phidgets を使用していたため， デジタル出力しかできず，光の強弱を生み出すことが出来なかった．後期では Gainer を使 用しアナログ出力としたため，光の強弱をつけ，リアルタイムで脳波状態が分かるように なった． • A，B，C の班があるが，どの班がどのデバイスを製作したのかが分かりにくい A，B，C という班を取り払い，デバイスの名前をチーム名とした．評価シートにおいてもデバイス名 を評価シートに記載し，来場者が評価を行った．各ブースには天井から吊り下げたネームプ レートを用意し，どこにどのデバイスがあるのかをわかりやすいように会場レイアウトを 行った． （※文責: 本多） 8.2 8.2.1 成果の評価 発表技術についての評価 発表技術について 1∼10 までの 10 段階の評価してもらったところ（評価人数 189 名），全体の 平均点は 8．32 点であった．さらに学年・教員別に分けてみると，1 年生（10 名）9.13 点，2 年生 Group Report of 2011 SISP - 45 - Group Number 23-C Mind Communication 図 8.1 完成 成果物 （66 名）8.19 点，3 年生（38 名）8.42 点，4 年生（29 名）8.31 点，院生 1 年（7 名）8.17 点，院 生 2 年（5 人）8.6，教員（12 名）7.45 点，一般の方（9 名）9 点，その他（12 名）7.57 点という 結果であった．高い評価が示された．詳しい評価内容としては，「体験形式が良い」や「PV での 説明はわかりやすかった」というポジティブな意見の一方，「各班全てを時間内に回り切れない」 や「ごちゃごちゃで見にくい」などのネガティブな意見もあり，会場の使い方などに改善の余地が あった．発表当日は，想定以上の非常に多くの方々に見に来ていただいたため，会場が混雑した． 人の流れを意識し，ポスターセッション方式で発表を行ったが，それでも対応しきれなかった部分 がある．大人数にも対応できる配置，また発表が必要であった． （※文責: 鷹巣） 8.2.2 発表内容についての評価 発表内容について 1∼10 までの 10 段階の評価してもらったところ（評価人数 189 名），全体の 平均点は 8．1 点であった．さらに学年・教員別に分けてみると，1 年生（10 名）9.11 点，2 年生 （66 名）8.27 点，3 年生（38 名）8．32 点，4 年生（29 名）8．55 点，院生 1 年（7 名）8.5 点，院 生 2 年（5 人）7.6，教員（12 名）7.64 点，一般の方（9 名）7.71 点，その他（12 名）7.57 点とい う結果であった．発表技術同様，高評価であることが示された．発表内容に対する詳しい評価は， 「脳波の状態を目に見える形にしたのはすごい」や「研究内容から今まで見なかった発想だったた め新鮮だった」 ， 「これを遣えば新しい授業ができそう」などのポジティブな意見の一方， 「アイディ アは良いが実現化されにくそう」などというネガティブな意見もあった．実用化に向けては PC の 数や配線などまだまだ課題があるが，我々の成果物に関心を持っていただけている印象を受けた． （※文責: 鷹巣） 8.2.3 C 班の発表についての評価 我々 C 班の成果物「シカクカ」について 7 つの項目でそれぞれ 1∼10 までの 10 段階の評価を 行った．質問項目を以下に記載する． Group Report of 2011 SISP - 46 - Group Number 23-C Mind Communication • 総合評価 • コンセプトが理解できましたか • コンセプトに興味を惹かれましたか • 使いたいと思いましたか • ツールに脳波を使う意味があると思いますか • 脳波とコミュニケーションとの関係性がわかりましたか • このツールを使うことで，今までにないものが得られると思いますか 「総合評価」の項目の平均点は 8.33 点（189 名）．「コンセプトが理解できましたか」の項目の平均 点は 8.49 点．「コンセプトに興味を惹かれましたか」の項目の平均点は 7.6 点．「使いたいと思い ましたか」の項目の平均点は 7.1 点．「ツールに脳波を使う意味があると思いますか」の項目の平 均点は 7.35 点．「脳波とコミュニケーションとの関係性はわかりましたか」の項目の平均点は 7.4 点．「このツールを使うことで今までにないものが得られると思いますか」の項目の平均点は 7.49 点であった． 点数を見る限り全体的に高い評価が得られた．しかし，「使いたいと思いましたか」の項目がＣ班 の質問項目全ての中で１番低い結果となったのは，少し残念であった． （※文責: 鷹巣） 8.3 8.3.1 担当課題解決の評価 鷹巣 翔 １年間通じて C 班のグループリーダーとしてスケジュール調整，進捗管理といったグループマ ネージメントをした．個人の作業として前期は，脳波実験時には，実験班のリーダーとして，実験 準備をし，被験者として脳波実験に参加した．製作物が決定してからは技術班として，MindWave （マインドウェーブ）という脳波測定装置のヘッドセットから PC へ脳波データの送信，そのデー タの表示を担当した．次に，プログラムを修正し，1 秒毎に脳波データを PC に取り入れ，PC から Phidgets を経由して LED を光らせるプログラムを構築した．また，プロトタイプの製作時，LED を光らせるための回路を設計し，LED を光らせたが光が非常に弱かった．よって光の強さをさら に明るくするため，外部電圧を用いることとした．外部電圧を用いるためにトランジスタを使った スイッチング回路を学び，ブレッドボードを用いた回路を設計し外部電圧を取り入れることができ た．その後，中間発表用に LED や抵抗，トランジスタを基盤に半田付けし，LED を光らせると いった作業をした．後期はデバイス班として，基盤に電子回路を半田付けする作業とプログラム作 成，ユーザーテストを担当した．デバイスが完成した後はユーザーテストも担当しユーザーテスト を行った．電子回路作成では，前期に使用した LED よりも強い光量を出すために超高輝度 LED を購入し使用した．超高輝度 LED の仕様から必要な抵抗値を計算した．中間のプロトタイプの LED 数と同じ１つの基盤に６つの LED を光らせたが超高輝度 LED が想定より光量が弱かった． 日常使ってもらえることが想定しているので，太陽光や蛍光灯に負けない光量にする必要があった ため，LED の数を増やす必要があった．外部電圧は前期は９ V 電池を使っていたが，電池では電 力に安定感がないため AC アダプタ（１５ V）を使用することにした．外部電力を変えたためそれ に応じて抵抗の調整をし，半田付けを行った．１５ V の AC アダプタを使用することでより多く Group Report of 2011 SISP - 47 - Group Number 23-C Mind Communication の LED を光らせることができ，光量の問題を解決した．また，どこから見ても同じ光量が見える ようにするために，LED や抵抗，トランジスタの配置を考察し，統一した．またプログラミング 作業は，Gainer mini v1.1 のドライバインストールからスタートし，複数人の脳波でシカクカが作 動するように環境づくりをした． 各 PC に Apache をインストールすることによって，データを 共有することができることにし複数人の脳波データを processing で制御できるようにした．また， 時間外の時間に processing のコーディングすることによって，プロジェクトの時間に現在の仕様 をメンバーに見せ，改良するための意見を取り入れるようにし，全員が集まれる時間を有意義にす る工夫をした．ユーザーテストでは，ユーザーを集め，ユーザーテストの準備，実行をした．前期 は，作業の計画性が悪く，日程に無理が生じたところがあったため，後期はその反省を生かし進捗 報告の徹底をした．後期は実装班，デザイン班それぞれ別々の作業をすることがメインになったた め，情報共有に気を配った．班員の協力もあって後期はスケジュール通り進めることができた． （※文責: 鷹巣） 8.3.2 附田 茉由 前期では，プロジェクト内における連絡網・交流に貢献した．メンバー全員に行き渡るメールの 連絡網やプロジェクトの名簿や日程を記したホームページを作成・運営し，交流会の幹事を務め た．特に連絡網はプロジェクト内で重要な役割を担い，プロジェクト内のコミュニケーションを円 滑にした．グループ活動では，デザインコースのスキルを活かし，積極的に参加した．例えば，実 験班のスライドや，中間発表時のスライド，グループの制作ポスターをイラストレーターやフォト ショップを使って作成した．内容が一目で分かるように文章内容を図示したり，概念の表・図を作 成した．また，グループ内のディスカッションではブレインストーミングやコンセプトシートの概 要をグループ員に説明したり，話し合いでは積極的に意見を出すことができた．結果，自身の意見 が最終製作物の元となり，形に表れた．また，先行事例やグループの制作案発表など，率先してプ レゼンターを勤め，グループに貢献した．しかし，話す速度が速すぎたり，言葉につまったりと， 聴衆に伝わらない部分があり，プレゼンテーション能力はまだ未熟であったので，今後の更なる精 進が必要であった．後期では，シカクカ本体の外装デザインの決定と，グループ内の資料の作成を した．主にシカクカのロゴや最終発表ポスター，プレゼンテーションにおける発表資料を作成に力 を注いだ．最終発表の形式がポスターセッションだったので，特にグループのポスターにおいて は，先生から図の配置や英文などの指導を受けながら，納得のいくまで改良を続けた．また，最終 発表の口頭内容について，積極的に意見を出して練習し，最終発表本番でもはきはきと説明でき た．前期設定した後期の課題である，プレゼンテーション技術の向上は達成したと自負している． このプロジェクトを通して，プレゼンテーション技術だけでなく，先生や仲間の話を聞いたり，意 見を求めたりする姿勢をもつことの重要性を学べたことが自身の成長に繋がった． （※文責: 附田） 8.3.3 伊藤 有紗 C グループの一員として活動し，主にプロジェクト内で行った実験を解析する解析班，C グルー プのプロトタイプを作成する技術班として活躍した．また，一日一日の議事録や出来事を詳細に 綴った．ブレインストーミングや製作物を決める話し合いの時には自分の意思を持った意見を述べ Group Report of 2011 SISP - 48 - Group Number 23-C Mind Communication たが，時には相手の意見を認めるという場があればよいと思われる場面もあった．製作物が決定し た後は小さなこともメモするなど，書記的な役割を担っていた．C グループの製作物が決まりプロ トタイプを制作する際，Phidgets や Arduino，Gainer の使用方法を学び，サンプルプログラムを 使って自身のパソコンで使えるようにした．サンプルプログラムを書き換え，C グループの目標 とした製作物に近づくために試行錯誤を行った．最終的に PC を介して Phidgets からデータを出 力し，プロトタイプで表現できるように半田鏝を使用して回路を製作した．今後は技術だけではな く，発表をよりよいものするためにプレゼンテーション能力を身につける必要があると感じた．後 期では，シカクカ内部の LED 回路やポスター作成に携わった．LED 回路を作成する際に電圧，電 流から各色の LED に適した抵抗値を求め，正しい回路を作成した．また，ポスター作成では初め て Illustrater の使い方を教えてもらい，ポスターの一部を作成することができた．最終発表では 事前に何度も練習をしたおかげで，シカクカのプログラムの操作はスムーズに進められることがで きた．しかしポスターセッションの練習も行っていたのだが，シカクカに関する質問に対しての回 答に納得してもらうことが出来ずに歯がゆい思いをした．また，報告書の作成を行った．各担当の 文章を Tex を使用してまとめ，わからないところは調べるなどして，最終報告書に適した報告書を 作成した．プロジェクト全体を通して，プレゼンテーションやポスター作成，回路の作成など，初 めてのことを多く経験することが出来た．たくさんのことを経験することで自身の成長に繋がり， 新たなことに挑戦しようという気持ちが生まれるきっかけとなった．プロジェクト学習は終了して しまうが，新しいことへ自分から挑戦し，スキル向上に努めたいと思う． （※文責: 伊藤） 8.3.4 工藤 翔 前期には，プロジェクト活動時の写真を撮影したり，実験で得た脳波を解析する解析班，発表の ポスターや評価シート，スライドを作成するデザイン班として活動した．また，後期には主にグ ループの箱の加工やユーザー評価実験の準備・実行を担当した．解析班では Scilab のプログラム を書き加えることを積極的に行った．また，脳波をフーリエ変換し，2 年次に講義で学習した t 検 定の方法を活用してデータをまとめた．デザイン班では評価シートと，班のポスターを作成した． 評価シートやポスターは書くことが決まっていたが，書けるスペースが決まっていたために紙面上 に何を残し，何を省略するかという取捨選択が大変だった．C グループのメンバーとしては，ブレ インストーミングや製作物提案時に積極的に参加した．その結果，グループ全体が納得できるまで 話し合うことができたが，ツール提案のときには当初の日程を越えてしまった．よって，今後は計 画性をもって行動する必要があると考え，プロジェクト全体で早め早めの行動をとり，スケジュー ルに余裕をもたせることができた．これにより，今まで気づかなかったミスにもあせることなく取 り組むことができた．後期は，前期の発表で問題となっていた光量の問題や改善する予定があった 部分をグループで何度も話し合った．特に時間を多くかけたのは光量の問題であり，ＬＥＤの数を 増やすのか，そのために電力や回路をどうするか，それとも外部電力を買ったり，光量の強いＬＥ Ｄを買うのかなど時間の許される限り何度も試行錯誤を繰り返した．そのたびにプログラムを改良 したりもした．私自身はプログラムが得意ではないのでプログラムを作るということはなかった が，プログラムのほうにも積極的に口を出し，改良に協力できるよう努めた．表現方法やそのため にどのようなプログラムが必要なのかを時間外に何度も佐藤先生に相談しに行き，その中で出た問 題点などをできる限りプログラムを作っているメンバーに伝わりやすいようにした．同時に，自分 でもしっかりとプログラムについて理解するようにした．ユーザー評価実験では準備に多くの時 Group Report of 2011 SISP - 49 - Group Number 23-C Mind Communication 間を費やし，私達の得たかった結果を得ることができたが，時間に余裕を持ちすぎて悩みすぎてし まっていたのでもっと早く取り組めるようになりたい．発表時には前半の発表を担当し，多くの人 に説明をした．しかし，グループで決めた 1 分での簡潔な発表では製作物の説明が正確に伝えるこ とができない場合があったため，臨機応変に対応して，人に合わせてより分かりやすく説明した． 後期の発表時には前期以上に人が集まり，発表が困難であったが，発表も質問に対する回答も一切 手を抜かずにできた． １年間のプロジェクトの活動を通して，ただの講義の一環としてプロジェクト学習に取り組むので はなく，自分から積極的に参加することができた．講義の時間内だけでなく，時間外にも集まって 話し合い，最後まで全員で意見を言い合うことができたため，技術面だけでなく精神面でも成長で きた．私達のプロジェクトは現在のコミュニケーションにどのようにして脳波を加え，表現をする かが大事だったと思うが，プロジェクトメンバー全員が自分のグループだけをがんばるのではなく 全てのグループにしっかりとした意見をもち，やる気に満ち溢れていたためいつでもだれることな く活動できた．さらに，先生方やＴＡの方々も時間の許す限り活動に参加してくれ，質問をするた びに最適なアドバイスをしてくれたため，プロジェクトに関わったメンバー全員が最大限の努力を していた． （※文責: 工藤） 8.3.5 本多 達也 本プロジェクトでは，プロジェクトリーダーとしてプロジェクト全体のマネージメントを行っ た．5 人 1 組のチームを 3 つ作り，各班にグループリーダーを設けた． プロジェクトの進め方 としては，定期的にリーダー会議を行い，今後どのようにプロジェクトを進めるべきであるかを検 討した．また，スケジュール管理や，発表形式の形態，各班の問題解決方法などを話し合った．グ ループリーダーの意見を全体に反映させることで，現在どのような状況であり，何を改善すべきな のかを明確にすることが出来た．また，グループリーダーが中心となって各班をまとめ，グループ リーダー自身が今何をすべきなのかを理解し自主的に行動してくれたことが，スムーズにプロジェ クトを進めることに直結すると実感した． スケジュールについてはリーダー会議で決定し，それらを実行した．定期的に全体で発表する場 を設け，現在の状況をプロジェクト全体で共有した．また，指導教員に意見をもらう時間をできる 限り多く作り，学生とは違う視点でのフィードバックを得られるようにした．リスクマネージメン トとして，締め切りを期限よりも少し早めに設定するようにし，何か問題が起こった時でも対応で きるような体制を整えた．これらのスケジュール管理により，成果発表会までに余裕をもってプロ ジェクト活動を行うことができた． 活動しやすい空間づくりにも取り組んだ．全体発表がある場合は椅子を映画館のように並べ，メ ンバーが他の班の発表を聴きやすく，意見しやすいような配置をとった．意見を積極的に出しあう 場を設けたときは，椅子を円状に並べメンバー一人ひとりの顔が見えるような配置をとり，意見を 多く出しやすい環境づくりを心がけた． プロジェクト活動時間の最後には，必ず各班のリーダーが進捗報告をプロジェクトメンバー全体 に行なってもらうようにした．各班がどのような状態であるのかを全体に共有することにより，各 班自身が改めて自分たちの状況を再認識出来るほか，他の班も刺激になり，プロジェクト活動を進 める上で必要不可欠な時間であった． 成果発表会では，全体説明として来場者にこのプロジェクトがどのようなもので，何を目的に一 Group Report of 2011 SISP - 50 - Group Number 23-C Mind Communication 年間活動してきたのかを説明した．壁面には，今までのプロジェクト活動を収めた写真をギャラ リー形式で並べ，活動内容がどのようなものかを示した．300 人以上の来場者が訪れ，本プロジェ クトの注目度，期待度を改めて感じる結果となった． （※文責: 本多） Group Report of 2011 SISP - 51 - Group Number 23-C Mind Communication 第 9 章 今後の展望 私たちは脳波を可視化することにより，その場の雰囲気を変化させるきっかけを作ることを目的 に活動した．脳波を可視化させ，集中・睡眠・リラックスの状態を可視化させるシステムは，今ま で曖昧とされていた雰囲気というものに基準を設け，休憩や継続などといったタイミングを判断す るのに有効なツールとなった．しかし，成果発表会において改善するべき点も見られた． まず一つ目に，ヘッドセットが格好悪い，装着がしにくい上，日常生活で好んで使おうとは思わ ないという問題点がある．本プロジェクトは，脳波を取得したデータをどのようにアウトプットす るのかということに重きを置いていたため，ヘッドセットの改良については未着手であった．ヘッ ドセットは Neurosky 社が開発した Mindwave というデバイスを使用している．よって，今後は それらを分解し，より生活に溶け込めるようなデザインにしていく必要がある． 二つ目に，シカクカが目立ちすぎてしまい，話し合いの場で活用する際，必要以上にデバイスに 集中してしまうため，結果として会議に集中出来ないのではないかという問題がある．この問題に 関しては，デバイス自体のデザインをもう一度考慮する必要がある．立方体としたのは側面と上面 から見えやすく，自分一人が見る際に隠しやすいという利点があったからである．しかし，現実的 なシチュエーションにおいて使うとなると問題がある．将来的にはスマートフォン上に値を表示さ せたり，さりげなくその場の雰囲気を可視化出来たりするような工夫を施す必要がある． 三つ目に，デバイスを使うには大掛かりな準備が必要であるという問題がある．現在，4 人の脳 波を取得するために 4 台の PC を使っている．また，スイッチのオンオフは Gainer を使用してい るため，スタンドアローンで動くことが出来ない．今後は PC や複雑な配線を無くし，スタンドア ローンで動作出来るようなデバイスに改良していく必要がある． 最後に，このデバイスが本当に自分の脳波で動いているのかの確信が持てないという指摘があ る．シカクカは，個人に対してのレスポンスがないため，実際に自分の脳波が光に反映されている のかどうかが疑問であるという点で問題が生じたと思われる．私たちのグループでは，複数の脳波 のアベレージを出力し，あえて個人の脳波を見せないようにしている．なぜなら，もしも個人の脳 波が見えてしまった場合，誰が集中し，誰が集中していないのかが分かってしまい，ユーザがデバ イスを使いたがらくなると考えたからである．あくまでも，その場における集団の雰囲気を可視化 するということが目的であるため，個人を特定し，監視するようなデバイスとは少し違う．しか し，ユーザ自身のみの脳波状態を確認出来るようにすれば，安心してデバイスを使えるようになる と考えられる．今後はそれらも含めデバイスを改良していく必要がある． （※文責: 本多） Group Report of 2011 SISP - 52 - Group Number 23-C Mind Communication 参考文献 [1] 攻撃型ハチ，脳波を送信するネズミ??研究進む「動物の軍事利用」 http://wired.jp/wv/2007/12/13/ [2] ただいま研究中！細胞と脳波で作る未来の音楽 http://onewmaru.Com/?p=12042 [3] 自分の脳波で作った音楽が不眠症の特効薬に http://wired.jp/wv/arChives/2002/09/04/ [4] 照明の色選んで快適，味覚や胃の働きにも影響，青白い光，体感温度下げ涼しく． http://www.shopbiz.jp/ld/news/64999.html [5] 音聴取における脳波リラクゼーション効果に関する研究 - 加藤研究室 http://www-katolab.iCs.niteCh.aC.jp/html/researCh/brain wave.html [6] MindFLEX（マインドフレックス） http://www.segatoys.Co.jp/mindflex/ [7] 視覚色彩心理学「脳と色」-視覚色彩心理研究所 http://www.sunde.ne.jp/riron2010b.html [8] ラクして受験に勝つ方法 3 http://www.style21.Co.jp/brainmaChine/leCture/juken/juken03.htm [9] 石山陽事. 『脳波と夢』. コロナ社,1994 [10] 神経による筋収縮の指令?ニューロン http://www.tmd.ac.jp/artsci/biol/textlife/neuron.htm [11] ネットワーク利用技術研究会 http://www.nurs.or.jp/ academy/igaku/n/n23.htm [12] ニューロスカイの技術 NeuroSky 社 http://www.neurosky.jp/technology.html Group Report of 2011 SISP - 53 - Group Number 23-C