サイバネティックス

技術カテゴリ紹介

私たちは，リモートならではのユーザ体験を創出する新しい「リモートワールド」の実現に向け，人間の能力拡張を実現する技術開発に取り組んでいます． 新しいリモートワールドにおいては，単にリアル空間をサイバー空間で接続するだけではなく，リアル・サイバーが融合し新たなユーザ体験が創出される世界であると考えています．私たちは「教育」，特に楽器演奏やスポーツのように身体運動を伴う教育・トレーニングを対象とし，これまで人と人がリアルで直接伝達・共有していた技能・身体技術を，時間と場所によらず伝達・共有できるようにすることで人間の能力拡張を可能とし，リモートワールドにおける新たなユーザ体験を創出することをめざしています．

実現に向けて私たちが取り組んでいる研究開発の中から，プロスポーツ選手や職人の方が持つ技能・身体技術（コツなど）に対して，表面筋電や脳波のような客観的に観測できる情報を収集し，その情報を基に，筋電気刺激を用いて人に直接伝えるような伝達・共有をめざす「運動能力転写技術」と，その人自身の内で発生している主観的な感覚をとらえ，それと同様の感覚を他の人が自身の感覚として形成できるように伝達・共有をめざす「身体知技術」を紹介します．





人間拡張基盤（ドコモ）との連携展示概要

研究紹介

  1. 運動能力転写技術
  2. 身体知技術

文献リスト

2024

2023

2022

2021

2024

論文

【身体知技術】

  1. 後藤充裕, 江崎健司, 平野貴也, 瀬下仁志, "ウインドサーフィンの競技力向上に向けた身体感覚再現プレイヤの開発", 情報処理学会論文誌トランザクション コンシューマ・デバイス&システム(Web) , vol.14, No.1, pp.1-13(Web Only), Jan. 2024

国際会議

【運動能力転写技術】

  1. M. Shindo, Y. Kitamura (Kanagawa Prefectural Yokosuka High School), K. Wada (Kanagawa Prefectural Yokosuka High School), H. Aoki (Kanagawa Prefectural Yokosuka High School), and R. Aoki, "Investigation on Effects of Load Distribution of Upper and Lower Limbs on the “Set” Position Posture in the Sprint Start," 15th International Conference on the Engineering of Sport (ISEA2024), UK, 2024.
  2. Takashi Isezaki, Michiaki Suzuki (Tokyo Metropolitan Institute of Medical Science), Kengo Okitsu, Yukio Koike, Yukio Nishimura (Tokyo Metropolitan Institute of Medical Science). 2024. Muscle Synergy Analysis Under the Constraint of Connectivity Between Brain and Muscle Activity. (Accepted) 2024 International Joint Conference on Neural Networks (IJCNN), Yokohama, Japan.
  3. Masato Shindo and Ryosuke Aoki. 2024. Exploring Potential of Electromyography-based Avatar Operation Using Residual Muscles of ALS Individuals: Case Study on Avatar DJ Performance. In Extended Abstracts of the 2024 CHI Conference on Human Factors in Computing Systems (CHI EA '24). Association for Computing Machinery, New York, NY, USA, Article 146, 1–7. https://doi.org/10.1145/3613905.3650857
  4. Kohei Umezawa, Takashi Isezaki, Kengo Okitsu, Osamu Yokoyama (Tokyo Metropolitan Institute of Medical Science), Michiaki Suzuki (Tokyo Metropolitan Institute of Medical Science), Yukio Nishimura (Tokyo Metropolitan Institute of Medical Science). Refined Force Estimation in Monkey's Pinching Tasks Through Integrated EMG and ECoG Data: A Kalman Filter Method. In: 2024 46th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC); 2024
  5. Takuya Kanda, Takashi Isezaki and Kengo Okitsu. 2024. A Study on Changes in Estimation Accuracy for EEG Data During Calibration and Operation in MI-BCI. In: 2024 46th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC); 2024; Orlando, Florida, USA.
  6. Kengo Okitsu, Takashi Isezaki, Kei Obara, Yukio Nishimura, Enhancing Brain Machine Interface Decoding Accuracy through Domain Knowledge Integration. In: 2024 46th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC); 2024

【身体知技術】

  1. Shoichiro Takeda, Yasunori Akagi, Naoki Marumo, Kenta Niwa, "Optimal Transport with Cyclic Symmetry", The Thirty-Eighth AAAI Conference on Artificial Intelligence (AAAI-24), 2024, pp.15211-15221.
  2. Mitsuhiro Goto, Kenji Esaki, Teruhisa Inoue, Hitoshi Seshimo, Takaya Hirano, "Bodily Sensory Reproduction Player for Windsurfing Remote Training", 15th International Conference on the Engineering of Sport (ISEA2024), UK, 2024.

国内会議

【運動能力転写技術】

  1. 伊勢崎隆司, 鈴木迪諒(東京都医学総合研究所), 沖津健吾, 小池幸生, 西村幸男(東京都医学総合研究所), "脳活動と筋活動の関係性を考慮した筋シナジー解析", 第10回日本BMI研究会, 2024.
  2. 玉澤祐依（神奈川県立横須賀高校）, 古瀬瑠璃（神奈川県立横須賀高校）, 木下広登（神奈川県立横須賀高校）, 石田裕介（神奈川県立横須賀高校）, 中川玄（神奈川県立横須賀高校）, 進藤真人, 青木良輔, ”バドミントンのヘアピンに関する運動動作解析 ～ モーションキャプチャと筋電センサを用いたコーチと生徒の運動の比較 ～”, MVE研究会, 2024.

【身体知技術】

  1. 今井良太, 後藤充裕, 江崎健司, 瀬下仁志，“ウインドサーフィン競技における人の揺れ・傾き感覚の周波数特性を考慮した身体感覚再現プレイヤーの筐体制御手法の提案“, 信学技報, vol. 123, no. 359, MVE2023-37, pp. 25-30, Jan. 2024

表彰

【身体知技術】

  1. 電子情報通信学会 MVE研究会 MVE賞：今井良太, 後藤充裕, 江崎健司, 瀬下仁志，“ウインドサーフィン競技における人の揺れ・傾き感覚の周波数特性を考慮した身体感覚再現プレイヤーの筐体制御手法の提案“

その他

【身体知技術】

  1. 井上照久, "ANAウインドサーフィンワールドカップ横須賀・三浦大会における5Gを活用した身体感覚伝送", 映像情報メディア学会誌, vol.78, No.1, pp.36-40, Jan. 2024

2023

論文

【運動能力転写技術】

  1. Arinobu Niijima, Mana Sasagawa, Texture Profile Analysis of Pseudo Food Texture Display by Jamming, 日本バーチャルリアリティ学会論文誌, 2023, 28 巻, 1 号, p. 3-10
  2. K. Eguchi and R. Aoki, "Practical R-R Interval Editing for Heart Rate Variability Analysis Using Single-Channel Wearable ECG Devices," in IEEE Access, vol. 11, pp. 25543-25582, 2023, doi: 10.1109/ACCESS.2023.3253933.
  3. Shindo M, Isezaki T, Koike Y, Aoki R (2023) Induced effects of electrical muscle stimulation and visual stimulation on visual sensory reweighting dynamics during standing on a balance board. PLoS ONE 18(5): e0285831. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0285831

国際会議

【運動能力転写技術】

  1. M. Shindo, T. Isezaki and R. Aoki, "Electrical Stimulation Intensity to Induce Sensory Reweighting Dynamics While Standing on Balance Board," 2023 45th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine & Biology Society (EMBC), Sydney, Australia, 2023, pp. 1-4, doi: 10.1109/EMBC40787.2023.10340950.
  2. Y. Ogata (Kanagawa Prefectural Yokosuka High School), M. Kobayashi　(Kanagawa Prefectural Yokosuka High School), T. Kageyama　(Kanagawa Prefectural Yokosuka High School), M. Shindo, and R. Aoki, "Study on Front Crawl Form Analysis Using a Dry-Land Training Tool and a Motion Capture System," 2023 45th Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine & Biology Society (EMBC), Sydney, Australia, 2023 (one-page paper).
  3. Shiina Takano and Arinobu Niijima. 2023. Game with Breathing Control System for Learning Circular Breathing. In Companion Proceedings of the Annual Symposium on Computer-Human Interaction in Play (CHI PLAY Companion '23). Association for Computing Machinery, New York, NY, USA, 254–258. https://doi.org/10.1145/3573382.3616042
  4. Arinobu Niijima, Ryosuke Aoki, Yukio Koike, and Shinji Miyahara. 2023. Motor-Skill-Transfer Technology for Piano Playing with Electrical Muscle Stimulation. In SIGGRAPH Asia 2023 Emerging Technologies (SA '23). Association for Computing Machinery, New York, NY, USA, Article 14, 1–2. https://doi.org/10.1145/3610541.3614570
  5. Arinobu Niijima. 2023. Estimating Attention Allocation by Electrodermal Activity. In Proceedings of the 2023 ACM International Symposium on Wearable Computers (ISWC '23). Association for Computing Machinery, New York, NY, USA, 87–91. https://doi.org/10.1145/3594738.3611370
  6. Arinobu Niijima. 2023. Learning Effects and Retention of Electrical Muscle Stimulation in Piano Playing. In Proceedings of the 2023 ACM International Symposium on Wearable Computers (ISWC '23). Association for Computing Machinery, New York, NY, USA, 104–108. https://doi.org/10.1145/3594738.3611373
  7. Arinobu Niijima and Yuki Kubo. 2023. Assisting with Fingertip Force Control by Active Bio-Acoustic Sensing and Electrical Muscle Stimulation. In Proceedings of the 2023 CHI Conference on Human Factors in Computing Systems (CHI '23). Association for Computing Machinery, New York, NY, USA, Article 743, 1–13. https://doi.org/10.1145/3544548.3581192
  8. Masato Shindo and Arinobu Niijima. 2023. Standing Balance Improved by Electrical Muscle Stimulation to Popliteus Muscles. In Proceedings of the Augmented Humans International Conference 2023 (AHs '23). Association for Computing Machinery, New York, NY, USA, 27–34. https://doi.org/10.1145/3582700.3582711

国内会議

【運動能力転写技術】

  1. 緒形優海（神奈川県立横須賀高校）, 小林美蘭（神奈川県立横須賀高校）, 影山拓泉（神奈川県立横須賀高校）, 黒住実可（神奈川県立横須賀高校）, 中川玄（神奈川県立横須賀高校）, 進藤真人, 青木良輔, ”競泳の陸上用トレーニング器具を用いたフォーム分析の予備検討”, MBE研究会, 2023.
  2. 青木陽暉（神奈川県立横須賀高校）, 進藤真人, 和田小暖（神奈川県立横須賀高校）, 北村結花（神奈川県立横須賀高校）, 黒住実可（神奈川県立横須賀高校）, 中川玄（神奈川県立横須賀高校）, 青木良輔, ”短距離走のクラウチングスタートにおける上肢と下肢の体重配分による違いが加速やセットポジションの姿勢に与える影響の予備検討”, MBE研究会, 2023.

【身体知技術】

  1. 武田翔一郎, 赤木康紀, 丸茂直貴, 丹羽健太，"巡回対称性を持つ最適輸送問題"，第26回情報論的学習理論ワークショップ（IBIS2023）, Oct. 2023．
  2. 平野貴也, 岡安功, 井上照久, 瀬下仁志, ” 国際競技イベントの開催におけるソーシャルインパクトが観戦者の行動意図に及ぼす影響”， 海洋人間学雑誌，vol.12，no.2，Oa09，pp.30，2023.
  3. 後藤充裕，江崎健司，井上照久，瀬下仁志，平野貴也，”ウインドサーフィンの身体感覚再現プレイヤーにおける筐体牽引力を増幅再現するデバイスの提案”，第9回日本スポーツパフォーマンス学会大会 妙録集，pp.14，Aug. 2023.
  4. 平野貴也，江崎健司，後藤充裕，井上照久，瀬下仁志，平野貴也，”ウインドサーフィンにおけるセーリングパフォーマンスの指標化に関する取り組み”，第9回日本スポーツパフォーマンス学会大会 妙録集，pp.13，Aug. 2023.
  5. 籔内勉，後藤充裕，江崎健司，瀬下仁志，”HMDと物理アクチュエータを活用したウインドサーフィンシミュレータにおけるスピード体感の向上に関する検討”，マルチメディア，分散，協調とモバイル（DICOMO）シンポジウム2023論文集，pp. 227 - 232，Jul. 2023.
  6. 武田翔一郎, 赤木康紀, 丸茂直貴, 丹羽健太，"巡回対称性を持つ最適輸送問題"，第26回画像の認識・理解シンポジウム（MIRU2023），Jul. 2023．
  7. 永井隆昌，江崎健司，瀬下仁志，”マスク映像を用いたContrastive RegressionによるAction Quality Assessment”， 第26回画像の認識・理解シンポジウム（MIRU2023），Jul. 2023.
  8. 亀田明男，江崎健司，瀬下仁志，”からだマップテーブルを用いた身体動作の比較伝授に関する一検討”，第39回身体知研究会，pp39-44，Feb. 2023
  9. 江崎健司，後藤充裕，瀬下仁志，平野貴也，”ウインドサーフィンにおける身体感覚再生シミュレータを用いた競技力向上のための初期検討”，CDS36-18，Jan. 2023.

表彰

【身体知技術】

  1. 第9回日本スポーツパフォーマンス学会大会 学会賞：後藤充裕，内田聡一郎，瀬下仁志，”ウインドサーフィンの身体感覚再現プレイヤーにおける筐体牽引力を増幅再現するデバイスの提案”

2022

論文

【運動能力転写技術】

  1. 武田十季, 新島有信, and 小池幸生. “音像定位を利用した単一振動子による運指表現手法の提案.” 情報処理学会論文誌 63.2 (2022): 446-453.
  2. Arinobu Niijima, Ryosuke Aoki, Diminished Grip Force from Superimposed Electrical Stimulation on Muscle Coordination, 日本バーチャルリアリティ学会論文誌, 2022, 27 巻, 3 号, p. 167-172

国際会議

【運動能力転写技術】

  1. Arinobu Niijima, Toki Takeda, Ryosuke Aoki, and Shinji Miyahara. 2022. Muscle Synergies Learning with Electrical Muscle Stimulation for Playing the Piano. In Proceedings of the 35th Annual ACM Symposium on User Interface Software and Technology (UIST ’22). Association for Computing Machinery, New York, NY, USA, Article 54, 1–10. https://doi.org/10.1145/3526113.3545666
  2. Shiina Takano and Arinobu Niijima. 2022. Involuntary Exhalation Control by Facial Vibration. In Adjunct Proceedings of the 35th Annual ACM Symposium on User Interface Software and Technology (UIST ’22 Adjunct). Association for Computing Machinery, New York, NY, USA, Article 7, 1–3. https://doi.org/10.1145/3526114.3558693
  3. Yuki Kubo. 2022. Ring-type Indirect Pointing Device for Large Displays using Three-axis Pressure Sensor. In Proceedings of the 2022 ACM Symposium on Spatial User Interaction (SUI ’22). Association for Computing Machinery, New York, NY, USA, Article 33, 1–2. https://doi.org/10.1145/3565970.3568185

【身体知技術】

  1. Shoichiro Takeda, Kenta Niwa, Mariko Isogawa, Shinya Shimizu, Kazuki Okami, Yushi Aono, “Bilateral Video Magnification Filter”, The IEEE/CVF Conference on Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR), 2022, pp. 17369-17378

国内会議

【身体知技術】

  1. 平野貴也，井上照久，高宮駿介，” 学生ウインドサーファーの活動環境に対する 認知：活動継続意図と活動地域に着目して”， 海洋人間学雑誌，vol.11，no.2，Oa08，pp.27，2022.
  2. 永井隆昌，武田翔一郎，松村誠明，志水信哉，青野裕司，”スコアに応じて形状を変化させるスコア分布によるAction Quality Assessment”， 第25回画像の認識・理解シンポジウム（MIRU2022），Jul. 2022.

表彰

  1. Best Poster Award, Yuki Kubo. 2022. Ring-type Indirect Pointing Device for Large Displays using Three-axis Pressure Sensor. In Proceedings of the 2022 ACM Symposium on Spatial User Interaction (SUI ’22). Association for Computing Machinery, New York, NY, USA, Article 33, 1–2. https://doi.org/10.1145/3565970.3568185
  2. MVE賞：亀山康成, 進藤真人, 小川諒太郎, 近藤大輝, 黒住実可, 青木良輔, “［ショートペーパー］VR システムとモーションキャプチャを用いた野球の緩急をつけた配球に対する打撃フォームの予備調査”, MVE-2022-70, 2023.
  3. 第11回日本海洋人間学会 優秀発表賞：平野貴也，井上照久，高宮駿介，” 学生ウインドサーファーの活動環境に対する 認知：活動継続意図と活動地域に着目して”

その他

【運動能力転写技術】【身体知技術】

  1. 井上照久，小池幸生，“新しい「リモートワールド」に向けた人間能力拡張の取り組み”，NTT技術ジャーナル，vol.34，no.9，pp.13-16，Sep. 2022.

2021

論文

【運動能力転写技術】

  1. Arinobu Niijima, Toki Takeda, Kentaro Tanaka, Ryosuke Aoki, and Yukio Koike. 2021. Reducing Muscle Activity when Playing Tremolo by Using Electrical Muscle Stimulation to Learn Efficient Motor Skills. Proc. ACM Interact. Mob. Wearable Ubiquitous Technol. 5, 3, Article 123 (Sept 2021), 17 pages. https://doi.org/10.1145/3478110

国際会議

【運動能力転写技術】

  1. A. Niijima, “Posture Feedback System with Wearable Speaker,” 2021 43rd Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine & Biology Society (EMBC), Mexico, 2021, pp. 7007-7010, doi: 10.1109/EMBC46164.2021.9630687.
  2. T. Isezaki, R. Aoki and Y. Koike, “Correction of Electrodes ID Configuration based on the Distribution of Surface EMG Features,” 2021 43rd Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine & Biology Society (EMBC), Mexico, 2021, pp. 7083-7086, doi: 10.1109/EMBC46164.2021.9629817.
  3. M. Shindo, T. Isezaki, R. Aoki and Y. Koike, “Force Control on Fingertip Using EMS to Maintain Light Touch,” 2021 43rd Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine & Biology Society (EMBC), Mexico, 2021, pp. 4641-4644, doi: 10.1109/EMBC46164.2021.9630237.
  4. Arinobu Niijima and Yuki Kubo. 2021. Assisting with Voluntary Pinch Force Control by Using Electrical Muscle Stimulation and Active Bio-Acoustic Sensing. In Adjunct Proceedings of the 34th Annual ACM Symposium on User Interface Software and Technology (UIST ’21 Adjunct). Association for Computing Machinery, New York, NY, USA, 11–13. https://doi.org/10.1145/3474349.3480214

その他

【身体知技術】

  1. 武田翔一郎, 小さな世界を可視化するVideo Magnificationのご紹介, 高臨場感ディスプレイフォーラム2021（画像電子学会第298回研究会）, 2021