| 科目名 |
情報学群実験第４i |
| 担当教員 |
植田 和憲,繁桝 博昭 |
| 対象学年 |
3年 |
クラス |
学部：専門001 |
| 講義室 |
Ａ−ＷＳ |
開講学期 |
１学期 |
| 曜日・時限 |
月３,月４,木３,木４ |
単位区分 |
選択 |
| 授業形態 |
一般講義 |
単位数 |
2 |
| 準備事項 |
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| 備考 |
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| 授業の詳細1 |
授業の目的：
本授業では，「情報学群実験第3i」に引き続いてメディアの処理技術を学ぶとともに，「情報学群実験第3i」で学習した情報伝達の媒介の役割を果たす各種メディアに関する知識を前提として，人間の特性を利用したシステムの構築が行える能力を培うことを目的とする．
人間の特性についての実験では，認知・行動の生理的指標である脳波や眼球運動を測定し，脳−機械インタフェース（BMI）や人にやさしいインタフェースへの応用を考える力を身につける．また，人間の知覚情報処理のメカニズムを明らかにするための行動実験の手法，および得られたデータの分析法について実践的に学ぶ．
本授業は第1Qの「情報学群実験第3i」の内容の理解を前提としている．そのため，両科目を同時に履修申告すること．
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| 授業の詳細2 |
授業の進め方：
本授業では，各回とも3時限目と4時限目とを連続して1回の授業とし，週2回（月曜日および木曜日）行われる．各実習項目では，ワークステーション室のコンピュータを用いて各テーマに沿った実習を行う．そのため，「情報学群実験第3i」同様，コンピュータリテラシ，応用コンピュータリテラシで取り上げている UNIX の基本的な操作が行えることが前提である．実習は，数名のグループで協同して作業を行う場合と，個々人によるプログラミングおよびソフトウェアを用いた処理を行う場合とがある．グループで協同して関連課題を解決する課題では，実習内容の記録を残すことで常にメンバー全員が情報を共有し合うようにする．情報システムの構築は，複数のメンバーで協力して作業を行うことも重要であるので，グループの他のメンバーと協調せず個人で勝手に実習を進めることのないよう注意すること．
実習項目としては，CG, 脳波と眼球運動の測定，知覚実験，ユニバーサルデザインを意識した Web コンテンツの作成，他人数コミュニケーション用ソフトウェアのインタフェース改良，などがある．
各実験項目を開始する際，履修生のグループが授業の最初に実験項目に関するプレゼンテーションによる説明を行う．各グループについて最低1回，この説明を行うこととする．説明を担当する回のグループは，事前に調査・準備し，プレゼンテーション用の資料を作成して20分でこの説明を行う．
その他の注意事項として，実習中は不具合，操作ミスなどにより実習項目を達成するために多くの時間が必要になる場合もしばしば発生するため，グループによっては既定の授業時間では終了できずに実習を延長する場合もあることに留意すること．実習をグループで行う課題では，実習を延長する場合でも，グループごとにメンバー全員で最後まで責任を持って行うこと．
本授業の成績は，全7回のレポートの内容により決まる．定められた期限までに，定められた項目について記述されたレポートを提出しなかった場合は，単位取得は認められない．レポートは定められた様式で作成するものとする．
本授業は実験科目であり，すべての授業に出席することが単位認定の前提である．遅刻および欠席のあった場合単位取得は認められない．
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| 授業の詳細3 |
授業の目標
本実験を通じて，情報メディア処理技術と人間の知覚・認知特性について理解を深めることで情報処理システムを現実に活用するための技術と学術的な探究心を涵養する．本実験により以下のような能力を身につける．
(1) ３次元コンピュータグラフィックスの基本について理解し，簡単な３次元空間を構成できる
(2) 脳波と眼球運動を測定，分析し，脳-機械インタフェース（BMI）への応用や人間の認知情報処理についての考察ができる
(3) 心理物理実験の方法論を体得し，適切な実験計画をデザインすることができる
(4) 誤差のある行動データに対して統計的な手法により分析できる
(5) 基本的なユニバーサルデザインと色覚の仕組みを理解し，それを前提とした Web ページ上の配色を行うことができる
(6) ユーザインタフェースの基本を理解し，それを前提として Web アプリケーションのユーザインタフェースの設計が行える
(7) 一連のソフトウェア群を活用し，特定の目的を達成するためのシステムを構築できるようになる
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| 授業の詳細4 |
授業計画：
１〜２ CGとVR
3DCG の基礎, 3次元空間の実現, VR についての実習を行う. はじめに 3DCG の基本概念（グラフィックスパイプラインとデータの流れ）を理解した上で, リアルタイムに動かせる 3DCG の作成を学習する. 画像の作成には, ゲームや CAD などあらゆるリアルタイム 3DCG に使用されているクロス・プラットフォームなライブラリである OpenGL を用いる.
３〜４ 脳波BMI・アイトラッキングシステム
身体を介さず直接機械を操作するブレイン・マシン・インタフェース（BMI）の例として脳波を使ってタイピングをするBMIシステムを取り上げ，実際に脳波を計測しながら体験的に学ぶ．また人間の知覚・認知の特性を知る指標として眼球運動を測定，分析し，視線が知覚や認知に及ぼす効果について検討する．
５〜６ 行動実験とデータ解析
人間の知覚・認知情報処理過程を研究する心理物理学的手法について学ぶために，反応時間を指標とした実験をおこなう．実験で得られたデータは統計的仮説検定によって分析し，分析結果を元に人間の情報処理過程について考察する．
７〜８ ユーザビリティテスト
Webページなどの実際のユーザインタフェースの例を取り上げてユーザビリティの評価をおこなう．また得られた主観評価のデータについて統計的仮説検定による分析をおこない，データを解釈する．
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| 授業の詳細5 |
９〜10 Web IF・ユニバーサルデザイン (Web)
Web コンテンツの記述について理解し，Web インタフェースを実際に設計する．具体的には，HTML と CSS についての基本的なコンテンツ作成，Javascript を用いた動的コンテンツ作成を行う．また，ユニバーサルデザインについての概要を理解し、Web コンテンツにおける配色を題材として実習を行う。具体的には、先に作成した Web コンテンツの配色を見直し、見直し後の配色によってニ色覚者にも正しく情報が伝わるようになったかを補助的なツールを使用して検証する．
11〜13 コミュニケーションとインタフェース
アプリケーションにおけるポインティングデバイスの使用方法や各コンポーネントの配置（デザイン）などを題材としてヒューマンインタフェース・ユーザインタフェースに関する理解を深めるための実習を行う．実習は Javascript で実現した Web アプリケーションなどのインタフェース改良をそれプログラミングによって行う．また，作成した Web アプリケーションをグループウェアとして使用できるようにするための要求仕様の策定を通じて多人数コミュニケーションについての理解を深める．
14〜15 システム開発
個別の処理を行うためのソフトウェアを組み合わせ，特定の目的を達成するためのシステムを構築する．必要に応じて OS やソフトウェアのインストール，ソフトウェアのソースコードの修正，各ソフトウェアを連動させるプログラムの作成などを行う．
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| 授業の詳細6 |
テキスト：
適宜資料を配布する．
参考書：
必要に応じて提示する．
成績評価：
各実習項目ごとにレポートを課し，実習内容に関する技術および関連技術などについての記述と実習内容の記録の正確さ，実習項目及び課題の理解度・達成度を評価する．
・AA：課題で必要な項目のほぼ全てが正しく記述されている
・Ａ：課題で必要な項目のうち８割以上が正しく記述されている
・Ｂ：課題で必要な項目のうち７割以上が正しく記述されている
・Ｃ：課題のうち特に重要な項目について概ね正しく記述されている
レポートの記述は，本授業の成績評価に重要な影響を及ぼすものであるので，技術文書作成に関する参考書（例えば，木下是雄「理科系の作文技術」中公新書など）に沿った執筆を行うこと．
履修上の注意
・「情報学群実験第3i」と合わせての履修が前提である
・履修の前提となる必修科目＝「情報学群実験第２」
・事前の履修が望ましい科目＝「知覚と認識」「映像音響メディア」「画像処理」
・同時に履修することを推奨する科目＝「コンピュータグラフィックス」「HCI 概論」「ウェブメディア」「認知心理学」
・本実験のより詳細な情報は
http://www.scinfo.kochi-tech.ac.jp/k-ueda/lectures/2012/expi/index.html
に掲載する．
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