Publications

2019〜


HRIにおける割込み時の会話順合意形成コーパスの構築にむけて,堀江拓実, 山口留実, 桑原多瑛, 渡辺巧登, 高汐一紀, 信学技報, vol. 119, no. 446, CNR2019-52, pp. 41-46, 2020年3月.

日常生活において,会話の最中に割込み者が現れて全くコンテキストの異なる会話への参与を求めてくることがしばしば起こる.この割込み場面において,会話参加者らは会話順についての合意形成を行わなければならないが,会話順合意形成タスクは短時間で公正さを追求することが求められるという特徴を持つ.我々は,割込みが発生した際にどのように会話順についての合意形成が行われるかについて分析を目的とした人–ロボット間の会話コーパスの構築を目指している.本論文ではコーパスの設計と分析の指針について議論する.

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[学生講演奨励賞]複数人会話における画面内エージェントとのコミュニケーションチャネル確立手法の提案, 渡邉巧登, 高汐一紀, 信学技報, vol. 119, no. 446, CNR2019-53, pp. 47-51, 2020年3月.

近年3DCGキャラクタが普及し,対話型エージェントのアバタとして画面内エージェントに使用されつつある,しかし画面内エージェントではモナリザ効果というユーザに対する注視が曖昧になる問題が存在する.本研究では会話対象を瞳に映す手法を提案し話者受話者傍観者の分類を行う.またその時の受話者と傍観者に対して,画面内エージェントが適切な対象に会話していたかを実験,検証した.

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[学生講演奨励賞]遠隔者の身体的存在感を高めるテレプレゼンスロボットの提案, 古谷優樹, 高汐一紀, 信学技報, vol. 119, no. 446, CNR2019-54, pp. 53-57, 2020年3月.

テレプレゼンスロボットは遠隔者の身体的・社会的存在感を再現し,円滑な遠隔コミュニケーションを支援するロボットである.しかし,既存のビデオチャットを用いたロボットでは,完全に遠隔者の存在感が再現されているとはいえない.一因として,画面上における背景の存在がある.背景によって,遠隔者が別の場所に居ることを 明確に意識させてしまうからだ.そこで我々は,ビデオチャットにおける遠隔者映像の背景部分のみをテレプレゼンスロボットが置かれている場の背景映像にリアルタイムに合成することにより,遠隔者の身体的存在感を向上させた ロボットの実装を行い,その評価を行った.

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援助行動を促進するロボットモーションライブラリの検討・分析, 大平麻以, 谷中健大朗, 渡辺巧登, 高汐一紀, 信学技報, vol. 119, no. 81, CNR2019-5, pp. 23-25, 2019年6月.

人との共同作業を可能とした協働型ロボットの開発が進み,ロボットの設計において人とのインタラク ションが重要視されるようになった.特にロボットの能力では対処できない仕事は,人の介入を要求する動作が不可 欠である.そこで本研究では,乳幼児に抱く不完全さに着目,該当する複数の要素をロボットのモーション動画とし て作成し印象評価を行った.実験結果から最終目標であるロボットへの支援を引き出すモーションライブラリの作成 を目指す.

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着せ替えによりキャラクタメイクするロボット, 高井陸, 宮本凜太郎, 高汐一紀, 信学技報, vol. 119, no. 81, CNR2019-6, pp. 27-30, 2019年6月.

人は人形に衣服の着せ替えを行うことで,その人形にキャラクタ性を与える.コスプレもまた同様に、 外見から自身のキャラクタを作り出す行為であろう.パーソナルロボットにおいては,外見のカスタマイズの意 義やその心理的影響に関して議論されてこなかった.本研究では,ユーザがロボットの外装を付け替えることで, ロボット自身がキャラクタを意図的に変化させるロボットを実装し,着せ替えという行為によりロボットに対し 愛着が高まるか,および他人のロボットとの違いを感じるかを評価する.

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v-IoT における連想概念辞書を用いたモノと情報のマッチング, 谷中健大朗, 高汐一紀, 信学技報, vol. 119, no. 81, CNR2019-8, pp. 37-42, 2019年6月.

計算機の低価格化及び小型化やクラウド型情報インフラの整備により,様々な IoT 製品が登場した.近年では,ユーザに対し能動的に生活支援情報を提示する機能を持つ機器も増えている.しし,日用品等,表面的な形状を考慮した情報をモノ自身から提示することは難しく,既にスピーカやディスプレイが搭載されている機器から多種多様な情報が提供されているのが実情である.本研究では IoT 機器化困難なモノを仮想的に IoT 機器化する手法,v-IoT システムを提案,その有効性について検証を行った.

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ロボットによる対話割込み制御のための会話管理モデルの提案, 堀江拓実, 高汐一紀, 信学技報, vol. 119, no. 81, CNR2019-11, pp. 55-60, 2019年6月.

ロボットが実社会で使われる場合,第三者による現在進行中の会話への割込みを考慮する必要がある.特に,それまでと無関係な内容の会話をロボットと行うための割込みの場合,ロボットは割込み前と後の複数の会話をスケジューリングし実行しなければならない.本研究では,まず実際の人間同士の会話の分析に基づいて割込みに対応するために必要となる会話について整理する.そして,会話コンテキストを定義し,会話コンテキストスイッチングによって複数会話を同時管理するフレームワークを提案する.

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ロボットの会話における擬似感情の音声的表現, 桑原多瑛, 堀江拓実, 高汐一紀, 信学技報, vol. 119, no. 81, CNR2019-2, pp. 7-11, 2019年6月.

ロボットと人の会話において,会話の盛り上がりを半減させる要因の一つに音声が単調である事があげられる.人同士の会話では,会話中の音声に感情の変化が現れる.これを踏まえ,ロボットの会話内容に含まれる擬似感情を発話音声により表現する手法を提案する.その場合,会話履歴から感情変化の流れを考慮することでより自然な音声になると考えられる.実装したロボットの音声により,人とロボットとの会話でコミュニケーションの円滑化が見られるかを検証する.

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[学生講演奨励賞]気を引く画面内エージェント ~ 特定方向注視しているように見える画面内エージェント ~,渡辺巧登, 高汐一紀, 信学技報,vol. 119, no. 189, CNR2019-15, pp. 19-23, 2019年8月.

近年3DCGキャラクタが普及し,対話型エージェントのアバタとして画面内エージェントに使用されつつある,しかし画面内エージェントではモナリザ効果というユーザに対する注視が曖昧になる問題が存在する.本研究では注視対象を瞳に映す手法と背景をユーザに追従させることにより空間の共存感,及び一体感を与える手法を提案する.実験用に注視対象を手動で選択できるエージェントを作成し実験と評価を行った.

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空間内へ溶け込むテレプレゼンスロボットの実装と評価, 古谷優樹, 堀江拓実, 高汐一紀, 信学技報, vol. 119, no. 267, CNR2019-37, pp. 77-78, 2019年11月.

テレプレゼンスロボットなどに搭載されているビデオチャットでは,遠隔で会話に参加している相手の背景が見えてしまうことによって,相手が別の空間にいるということが意識されてしまう.そこで我々は,ビデオチャットにおける相手の映像の背景部分のみをテレプレゼンスロボットが置かれている場の背景映像に入れ替えることで,遠隔参加者との一体感が高まりコミュニケーションがより活発になる,という仮説を立て研究を行なっている.本研究ではシステムのプロトタイプの実装および評価実験を行い,背景をロボットが置かれている場の画像に置き換えることで会話の活発度や遠隔者の存在感の向上に寄与することが明らかになった.

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Video Gaming with Emotion-Expressive Virtual Rival Agent, Shinsuke Kiyomoto, Kazunori Takashio, 信学技報, vol. 119, no. 267, CNR2019-38, pp. 79-80, 2019年11月.

With the evolution of computer gaming hardware causing entertainment to change, on-screen PvP video games still remain to be the most popular option. Most of these games have a game mode versus CP(Computer Player). However the experience in such modes can lack satisfaction on the player side due to the lack of engagement, challenge, and involvement. This research will design and evaluate an auxiliary system that enhances the experience of playing against CP by using an on-screen virtual agent. Emotion will be synthesized through an emotion engine using the game state as an input, and the agent will display facial expressions and appropriate utterances.

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Virtual IoT: An IoT Platform with MR Technologies Realizing Low-cost and Flexible Notification of Life-support Information,Kentaro Taninaka, Kazunori Takashio, IoTaIS2019,2019年11月

Virtual IoT: An IoT Platform with MR Technologies Realizing Low-cost and Flexible Notification of Life-support Information Abstract : The miniaturization and decreasing cost of networking computers, along with the advancement of cloud infrastructure has eased the implementation of IoT products for manufacturers. The increase in such products has led to the rise in IoT devices with information provision function. However, it is difficult to make products display information in consideration of the design on the surface, like daily commodities, since it requires the device to have a wealth of computational resource. In this paper, we propose Virtual IoT System, the approach which adds information-giving functions to the non-computing objects using Mixed Reality technology. This system enables appropriate things to give adequate information at the appropriate timing. In this paper, we explain the detail and design of Virtual IoT System. In addition, we conduct an experiment to evaluate the usability and expressive power of Virtual IoT system.

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遠隔者の多人数会話への参与を支援するテレプレゼンス仲介ロボット, 堀江拓実, 山口留実, 桑原多瑛, 古谷優樹, 伊賀理心, 飯森優斗, 勢子雄大, 高汐一紀, 第34回 人間情報学会講演集, pp. 9-10,2019年12月

多人数参加型のテレコミュニケーションでは,Fact-to-Faceでの場合と比較して遠隔者の非言語的な振る舞いが伝 わりづらく,会話における発話権の取得が困難,すなわち会話に参加しにくいという問題を抱えていた.この問 題に対し,テレプレゼンスロボットの身体性を強化しアバターロボット化することで,遠隔者の非言語的な振る 舞いを直接的に他の参与者に伝え,発話権の取得を支援する手法が議論されている.しかし,これらの手法では 実際に話者交代が起こるかは受け手の判断に依るため,不確実性が高い.本稿では,仲介者としてより積極的に 遠隔者の発話権の取得を支援するエージェントソフトウェアを搭載したテレプレゼンスロボットの実現を目指し, その第一段階として,遠隔者の会話参与状況と被注視状況の関係性について分析する.

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2018〜


会話の文脈と割り込み状況を考慮した会話タスクスケジューリング手法CACTSの実装と評価 : 堀江拓実, 高汐一紀, 信学技報, vol. 117, no. 443, CNR2017-30, pp. 45-50, 2018年2月.

公共空間で動作するコミュニケーションロボットでは,動的な会話タスクの生成と,会話相手に違和感や 不快感を与えない会話タスクの切り替えが必要となる.本論文では,ロボットが会話外から割り込まれた場合の会話 タスクのスケジューリング手法として,ロボットが割り込みを受けると,内容に合わせた会話タスクを生成し,会話 の重要度,長さ,会話相手同士の人間関係,会話相手の情動,および現在の会話タスクの隣接ペアの情報に基づいて 会話タスクのスケジューリングを行う CACTS を提案し.偶然ロボットを見ている周囲の人間の立場と,割り込まれ る立場から,常に最新の会話タスクを優先する場合と比較した本手法の印象を評価した.実験の結果,提案手法の有 効性が示された一方,割り込まれた状況に対して一意にスケジューリングを判断することの限界も示された.

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Handling Conversation Interruption in Many-to-Many HR Interaction Considering Emotional Behaviors and Human Relationships : Takumi Horie, Kazunori Takashio, 27th IEEE International Conference on Robot and Human Interactive Communication (RO-MAN 2018), Aug, 2018.

In the future, communication robots are expected to join many-to-many human-robot interactions. Thus, robots must handle interruptions requesting a new task outside of the current conversation. In this paper, we propose a novel scheduler which decides switch timing of conversational tasks when a robot is interrupted. The model grasps the structure of the conversation and finds its breakpoints based on adjacency pairs. In order to decide whether to switch conversational tasks on each breakpoint or not, the model prioritizes conversational tasks considering an importance of its topic and a length as contexts of each conversational task. The model also uses human relationships and emotional behaviors to decide priority of conversational tasks. The result of an evaluation experiment shows that our proposed scheduler could impress subjects more favorably than that which always prioritizes an interrupter.

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C2AT2 HUB: Long-term Characterization of Robots based on Human Child’s Personality Development, Shintaro Kawanago, Kazunori Takashio, 27th IEEE International Conference on Robot and Human Interactive Communication (RO-MAN 2018), Aug. 2018.

Inadequate variety of personalities for communication robots may cause unnatural interac- tion with them and reduction in attachment. This paper proposes C2 AT2 HUB, where communication robots are characterized by changing tendency of affect transition based on long-term interaction with users. In C2AT2 HUB, robots’ affect is defined as two types; “interpersonal affect” and “emotions”, and transition of each type of affect is adjusted by history of users’ actions to robots in order to characterize robots gradually. Evaluation experiment revealed our approach characterizes robots naturally and improves impression of robots.

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Social Interaction with Cloud Network Robots : Kazunori Takashio, 14th International Conference on Intelligent Environments (IE’18) / Tutorial, June, 2018, Roma Italy.

http://ebooks.iospress.nl/volumearticle/49339

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親近感を生み出す協働ロボット間インタラクションの身体性デザイン : 柏木梨佐(聖心女子学院), 宮本凜太郎, 高汐一紀, 信学技報, vol. 118, no. 94, CNR2018-6, pp. 29-32, 2018年6月.

次世代のロボットサービスでは,複数のロボットが連携動作を用いて人と協働,共生することが前提となる ため,如何にユーザーの親近感を得るかが重要な意味を持つ.ロボットは外装だけでなく,その挙動もまたユーザー に不安感をあたえないようにデザインされなければならない.本研究ではロボット間の連携動作に,敢えて身体性を 持ったロボット間インタラクション要素を加える手法を提案する.既存のロボットを用いた連携動作と,本システム を用いた場合を比較し,協働,共生するロボットに対するユーザーの印象変化を評価する.

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対比的応答を用いて自然なサブカル雑談を行うロボット : 中嶋俊太(山手学院), 堀江拓実, 桑原多瑛, 谷中健太郎, 高汐一紀, 信学技報, vol. 118, no. 94, CNR2018-5, pp. 23-27, 2018年6月.

コミュニケーションロボットは人間との長期的な関係性を築く必要がある.そのためには,一時的に利用 される雑談応答サービスで重視される単文での面白さよりも,会話としての自然さを高めなければならない.本研究 では,相手の発話に呼応した対比的応答を行うロボットシステムの実装を行なった.サブカル雑談において対比的応 答は,盛り上がりに必要な共感の呈示や話題転換など会話の進行上の重要な役割を果たしている.単文での面白さを 重視した応答を行うロボットと本ロボットがユーザに与える印象を比較し,発話生成ポリシーが人間とロボット間の 関係構築に与える影響について議論する.

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ロボットの段階的成長過程のデザイン : 齋藤光輝(慶應藤沢高), 谷中健大朗, 高汐一紀, 信学技報, vol. 118, no. 94, CNR2018-4, pp. 19-22, 2018年6月.

生活を共にするパーソナルロボットの成長は,ユーザに親しみやすさをもたらす.本研究ではロボッ トの成長を促す手段の 1 つとして「教える」という行為に注目する.1 度教わるだけで完璧に修得するような急激 な学習ではなく,ペットの躾けと同様,ユーザが「教える」という行為を繰り返すことによりロボットが徐々にス キルを修得する「段階的な学習」の方がユーザはより長期的に親近感を感じることができるという仮説のもと,ゲ ーミフィケーションの要素を組み込んだ 3 種類の学習過程をデザインする.加えて,どの学習過程が最も親しみやす く感じるのかをコミュニケーションロボット COZMO を用いて検証する.

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仮想的IoT技術を用いた生活支援情報提示手法 ~ IoT機器と日用品からの情報提示による有効性の比較 ~, 谷中健大朗, 高汐一紀, 信学技報, vol. 118, no. 184, CNR2018-12, pp. 7-11, 2018年8月.

IoT機器の普及に伴い、ユーザに対し能動的に生活支援情報を提示する機能を持つ機器も増えた。しかし、日用品等、よりユーザの生活に近い物品に情報提示機能を付与することは難しく、スマートスピーカの様に豊富な計算資源をもつ機器から多種多様な情報が提供されているのが実情である。そこで本研究では、AR技術を応用することで、このようなIoT機器化困難なモノを仮想的にIoT機器化する手法を提案する.本手法は,提示する情報のメタ情報をモノが持つアフォーダンス情報や機能にマッチングすることで、適切なモノが適切な場所,適切なタイミングで、役割に合った情報をユーザに伝達することを可能にする。本稿では、AR上で日用品から情報提示する手法と、スマートスピーカ等、既存のIoT機器の情報提示手法と比較し、提案手法の有用性を明らかにする。

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Effectiveness of Manga-Effects To Telepresence Communication System, Risa Takemura, Takumi Horie, Kazunori Takashio, IEICE Tech. Rep., vol. 118, no. 306, CNR2018-33, pp. 87-92, Nov. 2018.

Today’s telecommunication systems have been greatly evolving, while the video calls used on telepresence robots still seems bland. We hypothesize that the augmentation of video calls with Manga-Effects will help users attain a sense of familiarity and find entertaining components within their conversations. In specific, adding various Manga-Effects over the video call, respectively selected upon the users’ facial expression, will help visually emphasize certain emotions. This experiment analyzes the level of users’ involvement in the conversation, and verifies our hypothesis.

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〜2018


Ex-Amp Robot: Expressive Robotic Avatar with Multimodal Emotion Detection to Enhance Communication of Users with Motor Disabilities : Ai Kashii, Kazunori Takashio and Hideyuki Tokuda, 26th IEEE International Symposium on Robot and Human Interactive Communication (RO-MAN 2017), Aug to Sept, 2017.

In current society, there are numerous robots made for various purposes, including manufacturing, cleaning, therapy, and customer service. Other robots are used for enhancing H2H communication. In this research, we proposed a robotic system which detects the user’s emotions and enacts them on a humanoid robot. By using this robotic avatar, users with motor disabilities are able to extend their methods of communication, as a physical form of expression will be added to the conversation.

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隣接ペアの連鎖を考慮した対話フローのアトミシティ検出とその効果 : 堀江拓実, 高汐一紀, 信学技報, vol. 117, no. 95, CNR2017-5, pp. 23-28, 2017年6月.

多対多のインタラクションを想定したコミュニケーションロボットでは,動的な対話タスクの生成と,対話相手に違和感や不快感を与えないタイミングでの対話タスクの割り込み制御を行う必要がある.本論文では,隣接ペアとその連鎖を考慮して検出したアトミシティを利用した会話スケジューリングが,本来の会話相手に対して良い印象を与えるかを検証した.実験には,Artificial Intelligence Markup Language (AIML) を拡張し,隣接ペアを表現可能にした対話タスク記述言語 AIML-ap を新たに定義し,用いた.実験の結果,隣接ペアの連鎖を考慮した会話スケジューリングが本来の会話相手に対して良い印象を与える可能性を示した.

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MoDe:ヒューマノイド型ロボットのためのモーションデフォルメツール : 林亮太(市立浦和), 堀江拓実, 真島大樹, 川那子進太郎, 宮本凜太郎, 高汐一紀, 信学技報, vol. 117, no. 95, CNR2017-8, pp. 41-44, 2017年6月.

ロボットは人間の動きをそのまま再現することは構造上困難であるため,人間の動きを適度にデフォルメすることが必要となる.本論文では,ヒューマノイドロボットのためのモーションデフォルメツールMoDeを提案,そのプロトタイプを紹介するとともに,適用実験を通して,モーションデザインにおける有用性と今後の展望を議論する.本プロトタイプでは,モーションキャプチャによって取得された人間の動作データをデフォルメするパラメータとして,モーションの大きさ(Scale)と分解能(Step)を実装,両パラメータを適正値に設定することで,ヒューマノイド型ロボット向けのキャラクタ付けされたモーションデータをリアルタイム生成することが可能となった.

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DigiFAB環境と連携したデザイン指向STEM教育ロボットキット : 真島大樹, 高汐一紀, 信学技報, vol. 117, no. 198, CNR2017-14, pp. 31-36, 2017年9月.

世界中でSTEM教育が盛んになる中,日本においてもTechnologyやEngineeringの両面からの教育の充実が求められており,センシング,情報処理,アクチュエーションの基礎を学ぶツールとして,ロボットをターゲットとした教育ツールが注目されてきた.一方で,従来の教育用ロボットキットはロボットの製作を目的としたエンジニアリング層からのボトムアップ思考のアプローチが主であり,インタラクションやアニマシーといった,トップダウン型のロボットデザイン分野への適用は難しかった.本稿では,デジタルファブリケーション環境と連携することによりデザイン指向のロボット教育を可能とする,オープンソースSTEM教育向けのロボットキットの開発事例を報告する.

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C2AT2 HUB: 人の心理モデルに基づいたロボットの長期的な性格形成手法 : 川那子進太郎, 高汐一紀, 信学技報, vol. 117, no. 443, CNR2017-45, pp. 127-132, 2018年2月.

現状のコミュニケーションロボットの多くはロボット個体別の個性をもっておらず,個性の欠落がロボットへの愛着の低下やロボットとのコミュニケーションにおける違和感の原因となっている.そこで本研究では,長期的なインタラクションによってロボットの性格を形成する手法であるC${}^{2}$AT${}^{2}$ HUBを提案する.本手法では,ロボットの情動を「対人情動」と「情動」の2種類によって定義し,それぞれの情動の遷移傾向を,ロボットに対するユーザ行動の履歴によって調整することで緩やかに性格形成を行う.評価実験結果から,本手法によってロボットがより自然に性格付けされ,ロボットの印象や愛着が向上することが明らかになった.

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Ex-Amp Robot: Physical Avatar for Enhancing Human to Human Communication : Ai Kashii, Kazunori Takashio, Hideyuki Tokuda, International Conference on Human-Agent Interaction 2016 (HAI 2016), Dec, 2016.

Our research focuses on creating a robotic system that aids human-to-human communication. The robot acts as a personal companion that understands the user’s emotions and helps express them alongside the user. First, the user’s facial expression is detected through a connected camera device and relays the retrieved information to a humanoid robot. The humanoid robot then performs physical gestures that match the detected emotion. By using this system, those who are unable to freely move their own bodies can add a physical component to their communication method. In this paper, we have determined the efficacy of translating detected facial expressions into robot movements. Through experiments and surveys, we determined whether our proposed ‘Ex-Amp Robot’ helped enhance the communication of a hypothetically tetraplegic user.

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Robot Avatar for Enhancing the Communication of Physically Disabled Humans : Ai Kashii, Kazunori Takashio and Hideyuki Tokuda 25th IEEE International Symposium on Robot and Human Interactive Communication (RO-MAN 2016), Aug, 2016

The robot avatar proposed in this paper is a personal companion that captures users’ facial expressions and translates retrieved emotion data into gestures best suited to express the user’s emotion in real-time. This robot allows users to enjoy physical aspects of communication, as well as put an impact on parts of conversations to raise conversation quality. In this research, we have conducted experiments to validate the efficacy of translating facial expressions into robot movements.

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Expression Amplifying Robot ~ 会話の中での表現力を増強するロボット ~ : 樫井亜依, 高汐一紀, 徳田英幸, 信学技報, vol. 116, no. 106, CNR2016-3, pp. 11-16, 2016年6月.

現在,様々なタイプのロボットが,あるものはコミュニケーションパートナとして,またあるものは労働力として,我々の日常生活を支えてくれている.コミュニケーションを支援するロボットの種類は多く,アバタ(アイデンティティの象徴)として機能するものもあれば,それ自身が会話相手として振る舞うロボットもある.本稿で我々は,H2Hのコミュニケーションを補助するロボットシステムEx-Ampを提案する.本ロボットシステムは,感情の表現力を増幅するロボットであり,ユーザの感情を理解するパーソナルロボットとして動作し,ユーザの側で,ユーザの代わりとなって感情を身体表現する.感情を身体表現することが困難なユーザも,本パーソナルロボットを使うことで,自身の感情表現の自由度を上げることが可能となる.今回,我々はスマートフォン上での表情検出機構と組み合わせ,検出された表情をロボットの動作トリガとして利用する機構を実装した.さらに,H2Hコミュニケーションにおける表現力向上の効力を,四肢麻痺状況のユーザを想定した評価実験を通して検証した.

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Other Publications of Prof. Takashio

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