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Takegawa Lab. - xFuture Lab.
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  2. ミライノガッコウ

ミライノガッコウ

ごあいさつ

人工知能，VR (Virtual Reality)，仮想通貨，IoT，自動運転などテクノロジにより私たちの生活は劇的に変わり，今後も確実に変わっていきます．プライバシー問題やセキュリティ問題などテクノロジの導入に端を発する新たな社会問題が生まれる一方，新しいSNSによる自己表現，新しいコミュニケーションツールによるこれまでにない人と人のつながり，運転アシストによる安心・安全の向上など，テクノロジにより改善された事例もたくさんあります．

テクノロジによりライフスタイル・常識・習慣がどんどん塗り替わる時代に生きる私たちは，新しいことを日々学び使っていかないといけません．

ミライノガッコウは小学生など特定の年代だけのものではありません．社会に出て日々忙しくしている社会人，退職して老後をゆっくり過ごしている人々，生まれたばかりの赤ちゃんも，○○できるようになりたいと思っているはずです．ただ，その○○がお勉強ではなく，人間関係だったり，ファッションだったり，ゲームだったり，多様になっているだけです．

自分の能力を伸ばしたいと思っている人すべてに向けて，1つでも多くの「できた！」の喜びを増やすために，ミライノガッコウは具体的に貢献したいと考えています．

公立はこだて未来大学 教授　竹川 佳成

2つのカテゴリ

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学習道具

学習者が効率的に学ぶための道具のデザイン

プロジェクションピアノ
ピアノマスターへの近道
見つめ合う私と楽器
視線はウソをつかない
見つめ合う私と楽譜、そして鍵盤
視線で分析する演奏のようす
レンダン
レッスンの点を線にする
消去指向なイラスト描画方法
急がば回れ的技能の習得
あとから補助線
描いている絵によりそう線
アノバース
別視点から見たモチーフを想像して描く
タブレットまな板
これであなたも包丁さばきマスターへ
タブレット書写
タブレット上で毛筆を使って練習する書写
振り返りスタンプ
イラストをもっと楽しく振り返る。手軽でポジティブなフィードバックツール
マアイ
あなたと私の阿吽を作ります

教え方

学びをサポートするアプリ・システム・ゲームのための教え方のデザイン

予測が得意な先生
どのくらい練習すればできますか？
たとえ表現が得意な先生
日常の動きに例えて教えてくれる
あえてミスを見逃し、ミスを無かったことにしてくれる先生
学習者のやる気をキープするために
細かいところまで見逃さない先生
目で見えない視点からのアドバイス
マルチモーダルな先生
いろんな教え方で教えてくれる
愛を持って嘘をつく先生
支援システム（先生）から卒業するために
できなかったときを思い出させる先生
生徒の肺活量に合わせて歌の指導ができるようになる
演奏の美しさを判定できるAI先生
表現のズレを可視化する、審美眼を持つAI判定システム
練習方法を生み出す力を引き出す先生
その日の練習のまとめを見て、練習の気づきを言葉で整理する

© Future University Hakodate, Takegawa Laboratory, All Rights Reserved.

マアイ



あなたと私の阿吽を作ります

業績

黒瀧かれん, 三上 薫, 竹川佳成, 松原正樹, “体験型インタラクティブメディアによる音楽合奏の間合い体得支援システム,” 情報処理学会デジタルコンテンツクリエーション研究会, 2025-DCC-39, No. 25, pp. 1–8 (2025年1月).

 

黒瀧かれん, 三上 薫, 竹川佳成, 松原正樹, “身体で掴む間合い─インタラクティブメディアによる音楽合奏の間合い体得支援と効果検証,” 情報処理学会音楽情報科学研究会, 2025-MUS-143, No. 76, pp. 1–8 (2025年6月).

見つめ合う私と楽譜、そして鍵盤



視線で分析する演奏のようす
ピアノ演奏において、演奏者がどこを見ているかはとても大事です。そこで本研究では、視線追跡（アイトラッキング）技術を使って、演奏中の視線の動きを分析し、自分の演奏を客観的にふり返ることができるシステムを開発しました。このシステムでは、キーボードの上部に取り付けたカメラの映像と、2つのアイトラッカーから得られた視線データを組み合わせ、パソコンの画面に4つの映像として表示します。右上には演奏者の顔、右下には手元、左上には楽譜のどこを見ているか、左下には鍵盤のどこを見ているかが映し出されます。この仕組みによって、たとえば演奏中に視線が左右に大きく動いている様子や、楽譜と鍵盤を何度も見比べているときの視線の動きなどをはっきりと確認できます。さらに、何度も弾き直している場所では、楽譜の注視ポイントや、演奏につまずいている左手の箇所が視線の動きからわかりました。このように、自分の視線の動きと演奏を同時に見ることで、演奏中のクセや課題を客観的に分析し、効率よく練習する手助けになります。

業績

三上 薫, 能登 楓, 渡邊拓貴, 竹川佳成, 古庵晶子, “ピアノ演奏における実時間鍵盤上視線取得システムの開発とその応用,” 日本音楽知覚認知学会2025年度春季研究発表会, pp. 7–10 (2025年6月).

 

古庵晶子, 竹川佳成, 能登 楓, 三上 薫, “視線計測結果にもとづく高齢者のピアノ演奏ミスの分析,”日本音楽知覚認知学会2025年度春季研究発表会, pp. 57–58 (2025年6月).

練習方法を生み出す力を引き出す先生



その日の練習のまとめを見て、練習の気づきを言葉で整理する
ピアノが上手くなるために、ただただ何度も弾いて練習する人が多いと思います。私たちの調査で、弾く時間を削ってでも、「どう弾けばもっとうまくなる」を考えながら練習することが大事だということがわかりました。
そこで、「otoato」という練習をサポートするシステムを作りました。otoatoは、まるで先生のように、練習した内容をわかりやすく整理してくれます。たとえば、「ヒートマップ」という機能では、練習中にたくさんミスしたところが赤く、ミスしていないところが青く表示されます。ヒートマップを見れば、自分が苦手な部分やミスしやすいところが一目でわかります。さらに、生徒は練習中に気づいたことや工夫したいことをメモできる機能も使えます。このメモを活用することで「次はここをもっと練習しよう」と、自分に合った練習方法を考えられるようになります。otoatoを使うことで、今の自分の練習を振り返りながら、もっと効率よく上達できるようになります。otoatoと一緒にピアノの練習を楽しく工夫してみませんか？

業績
上田健太郎, 竹川佳成, 平田圭二, “ピアノ練習状況の可視化および気づきのアノテーション機能をもつ学習支援システムの設計と実装,” 情報処理学会論文誌, Vol. 57, No. 12, pp.2617–2625 (2016年12月).
上田健太郎, 竹川佳成, 平田圭二, “ピアノ演奏熟達の効率化を目指した練習の可視化手法,” 情報処理北海道シンポジウム2014, B-04 (2014年10月). 研究奨励賞
Ueda, K.., Takegawa, Y. and Hirata, K. “Evaluation of a Piano Learning Support System Focusing on Visualization of Keying Information and Annotation,” Proceedings of World Conference on E-Learning in Corporate, Government, Healthcare, and Higher Education 2015 (E-Learn2015), pp. 1198–1204 (Oct. 2015).

演奏の美しさを判定できるAI先生



表現のズレを可視化する、審美眼を持つAI判定システム
審美眼AI は、模範演奏と比較し、表現のズレを可視化できるAIシステムです。従来、AIは画像や映像の生成には優れていますが、人間の表現を正しく評価することは難しいとされてきました。本システムは、音楽演奏の波形データを解析し、模範とどれだけ違うのかを推定することで、そのズレを画像で視覚的に示します。この技術の基盤となっているのは、工業分野で用いられる異常検知技術です。たとえば、布地のわずかなシミや、錠剤の微細なへこみを検出する技術を応用し、音楽演奏における微妙な違いを識別します。一般の人には気づかないズレもAIが拾い上げ、客観的な判断します。将来的には、音楽だけでなく、デザインやアートなど、より広範な創造分野で「審美眼」を持つAIとして活用できる可能性もあります。

業績
Matsui, R., Yanagisawa, Y., Takegawa, Y., “Detecting Performance Anomalies: A Novel Method for Analyzing Musical Differences in WAV and MIDI Data,” Journal of Information Processing, Vol. 66, No. 5, pp. 1–11 (May. 2025).
松井遼太, 柳沢 豊, 竹川佳成, “Anomaly Detectionを用いたピアノ演奏の「上手さ」の評価手法,” 情報処理学会 音楽情報科学研究会, 2023-MUS-138, No. 15, pp. 1–8 (2023年8月).
家常友詩, 佐々木理央, 松井遼太, 柳沢 豊, 渡邉拓貴, 竹川佳成, “定Q変換に着目した異常検知手法を用いたピアノ演奏の差分検知精度の向上,” 情報処理学会デジタルコンテンツクリエーション研究会, 2025-DCC-40, No. 2, pp.1–8 (2025年6月).

ダンマラナイ



ダンマリさんをおしゃべりさんに
オンラインでのビデオ会議では、対面の会議に比べて相手の表情や視線、身振り手振りなどが見えにくいので、会議を円滑に進めるのが難しいことが問題点として挙げられています。さらに、オンラインコミュニケーションに対して消極的なダンマリさんの多くは、発言しにくい環境ではカメラをOFFにしたり基本的にミュートにして会議に参加しています。そこで、オンラインでは全く伝わらない「視線」を可視化をすることで、ダンマリさんがいる話し合いでも円滑に進み、ダンマリさんでも話しやすい環境を作ることができるのではないかと考えました。この研究では、付箋を使用したグループワークの実験を行い、意見が書かれた各付箋を見るときの、オンライン参加者の視線の動きを調査しました。その結果、賛成意見が書かれた付箋の方が、反対意見が書かれた付箋よりも長時間見られていることが分かりました。また、参加者に長時間見られた付箋の色をより濃く表示することで、ダンマリさんの賛成意見が分かり、参加者同士の沈黙時間が減ったため、会議が円滑に進んで議論時間が長くなるという結果が得られました。オンライン会議でのダンマリさんは、自分の意見を持っているのに空気を読みすぎて発言を躊躇してしまうことが多いため、視線の可視化をすることでダンマリさんをおしゃべりさんにできたら今よりも楽しく議論ができると思います！

業績
三浦寛也, 山本江應, 竹川佳成, 平田圭二, “視線共有機能を備えた3者ビデオ会議における消極的発話者の思考外化支援手法,” 情報処理学会論文誌, Vol. 66, No. 2, pp. 252–261 (2025年2月).
山本江應, 三浦寛也, 竹川佳成, 平田圭二, “オンライングループワーク中の合意形成における消極的発話者を対象にした視線情報の分析,” 日本認知科学会第40回大会, pp.600-603 (2023年9月).
山本江應, 三浦寛也, 竹川佳成, 平田圭二, “視線追跡機能を備えた3者ビデオ会議における消極的発話者の思考外化支援手法,” 情報処理学会ヒューマンコンピュータインタラクション, 2024-HCI-207, NO. 41, pp. 1–7 (2024年3月).

できなかったときを思い出させる先生



生徒の肺活量に合わせて歌の指導ができるようになる
歌い方や演奏の上達には、呼吸の調整など適切な身体操作が必要です。しかし、実際の指導では、先生から抽象的な言い回しで教えられることが多いです。先生（大人）の身体能力での呼吸法と、生徒（子供）の身体能力での呼吸法は異なるため、生徒の身体能力に適した指導が求められます。そこで、そのような先生のためにバンド型の装置を開発しました。このバンドを胸の下あたりに装着して歌うことで、先生は生徒との身体的差異を体験することができます。バンドは胸部の動きを感知し、息を吸っているか吐いているかを認識します。そして、残呼気量の増減をグラフで表示します。息を吸うとグラフが上がり、吐くと下がります。例えば、生徒の呼吸量に合わせて残呼気ゲージを100%から75%に設定すると、先生は表示された残呼気ゲージの範囲内で呼吸しながら歌うことで、生徒の感覚を理解できます。このようにして、生徒に適した指導法が可能となります。

業績
小原祥与, 三浦寛也, 渡邉拓貴, 竹川佳成, 平田圭二, “オンラインレッスンでの教師と生徒の身体的差異を理解するための吸気量制限機能をもつ歌唱指導支援システムの提案,” 情報処理学会ヒューマンコンピュータインタラクション研究会, 2025-HCI-212, No. 28, pp. 1–8 (2025年2月).

あとから補助線




描いている絵によりそう線
イラストを描くうえでの重要な要素としてバランスをとることが挙げられます。
そのため、バランスが整った描画をする方法として事前に補助線を描く場合が多くあります。しかし、従来の補助線の問題点として、描画を進めているうちに補助線の修正が何度も必要になってしまうことが挙げられます。そこで、あとから補助線の出番です。あとから補助線は、描いたイラストに合わせて補助線が自動的に表示されるため、補助線の修正が必要なくなります。また、補助線に頼りきった描画は観察を怠ってしまいがちですが、あとから補助線は自身のイラストと観察対象、補助線を見ながら描画、修正を行うことが可能なため、観察力を身につけながら描画できます。良いことだらけの補助線を味方につけながら、楽にイラスト能力のレベルアップに挑戦してみませんか？

業績
北森茂生, 竹川佳成, 寺井あすか, 平田圭二, “幾何図形から構成されるイラスト描画を支援するための動的補助線生成システムの構築,” 情報処理学会 エンタテインメントコンピューティング研究会, 2022-EC-64, No. 8, pp. 1–3 (2022年6月).
北森茂生, 竹川佳成, 平田圭二, “幾何図形から構成されるイラスト描画を支援するための動的補助線の提示方法の検討,” 情報処理学会 デジタルコンテンツクリエーション研究会, 2023-DCC-34, No. 4, pp. 1–4 (2023年6月).

タブレットストーン


どんなにストーンが回転しても安定して情報を提示するストーン
タブレットストーンは、カーリングプレイヤのために開発されたタブレットアプリケーションです。このアプリケーションは、ストーンの上にタブレットを置くということから始まります。タブレットには、ストーンの移動速度・回転速度・回転数などが表示されます。この情報は、例えば、スイーパ（アイスをブラシで掃くプレイヤ）にとって重要です。ただ，カーリングストーンは、移動しながら回転するので、スイーパがストーン上のディスプレイに表示された情報を読み取ることは難しいです。、氷の上で滑っているストーンの回転速度に応じてタブレット内の表示も一緒に回転させることで、ストーンがどれだけ回転してもプレイヤーは簡単にデータを読み取れます。百聞は一見に如かずです。デモ動画をご覧ください！

業績
森 遥菜, 陳 冠宇, 相原伸平, 桝井文人, 竹川佳成, “ストーンの状態にもとづくインタラクティブなストーン挙動提示システム「タブレットストーン」の設計と実装,” 情報処理学会スポーツ情報学研究会, 2024-SI-2, No. 12, pp. 1–6 (2024年10月).
Guanyu, C., Mori, H., Takegawa, Y., Aihara, S. and Masui, F. (2024). Design and Implementation of a Stone Rotation Measurement System with IMU Sensor and Stone Behavior Presentation System. In Proceedings of the 12th International Conference on Sport Sciences Research and Technology Support, pp. 140–147 (Nov. 2024).

レンダン



レッスンの点を線にする
ピアノレッスンにおいて自宅での個人練習は必要不可欠です。ですが、生徒が自宅でどのように練習してきたかを指導者が把握することが難しいという問題点があります。そこで連弾の出番です。連弾は、生徒が自宅で行ったピアノの練習状況を一目でわかるように可視化したアプリケーションです。ホーム画面にはカレンダーが表示されていて、各日付に練習量と打鍵ミス数を表したドーナツグラフが描かれています。日付を選択すると詳細な数値を確認できます。また、１日の練習を確認するだけでなく今までの練習量との比較ができるので、上達度合いがわかります。さらに、曲の小節単位、音符単位で練習量が確認でき、練習をたくさん頑張った箇所ほど色が濃く表示されるので、練習量を一目で確認できます。連弾は、ピアノの先生向けのアプリケーションですが、親が子供の練習を確認するために使用したり、生徒自身が使用することで自身の練習状況を正しく理解するのに役立ちます。

業績
Mori, H., Sasaki, M., Noto, K., Takegawa, Y. and Hirata, K. “Design and Implementation of a Practice Record Visualization System Using Piano Performance Tracking Technology,” In Proceedings of the 8th International Conference on Computer-Human Interaction Research and Applications, pp. 1–15 (Nov. 2024).
佐々木美音, 能登楓, 竹川佳成, 平田圭二, “ピアノ演奏追跡技術を用いた練習記録システムの提案,” 情報処理学会北海道シンポジウム講演論文集, No. 3-2 (2021年10月).
Sasaki, M., Noto, K., Takegawa, Y., and Hirata, K., “Practice Progress Visualization System to Support Piano Teachers,” In Proceedings of International Conference on Music Perception and Cognition (ICMPC ’23), pp. 267 (Aug. 2023).

振り返りスタンプ



イラストをもっと楽しく振り返る。手軽でポジティブなフィードバックツール
「振り返りスタンプ」は、自分が描いたイラストを手軽に振り返ることができるツールです。絵を振り返るのが苦手な人は、「ダメなところばかり気になってしまう」「自分の絵を見たくない」と感じることが多いです。そんな人でも楽しく振り返れるように、「振り返りスタンプ」では イラストの好きな部分や改善したい部分に、文字のスタンプを貼る ことができます。例えば、「髪の毛がふんわりしていていい感じ！」や「目のバランスを少し直したい」など、自分の絵を見ながらスタンプを貼ることで、良いところと直したいところを簡単に整理できます。実験では、「振り返りスタンプ」を使うことで 振り返る時間が短くなり、ポジティブな気持ちで振り返ることができたという結果が出ました。今後は、さらにいろいろな表現ができるようにスタンプの種類を増やしたり、使いやすさを向上させる予定です。振り返りスタンプを使用すると、誰でもポジティブに自分の絵をポジティブに振り返ることができます。

業績
田近聖奈, 渡邉拓貴, 竹川佳成, 平田圭二, “振り返りスタンプ：イラスト描画における手軽でポジティブな振り返り支援手法,” インタラクション2025論文集, pp. 194–203, 登壇発表 (2025年3月).

タブレット書写



タブレット上で毛筆を使って練習する書写

文字を綺麗に書くためには、正しい書き順や文字のバランスを意識して書かねばなりません。文字の来歴を学ぶ意味でも毛筆による書き取りの練習はとても有意義です。しかし、慣れない毛筆の扱いに加え、手本と見比べながらバランスや筆運びを意識しなければならないため、上手く書けているのか一見しただけではわかりません。タブレット書写は手本を表示したタブレットの上に半紙を乗せ、水をつけた筆で手本をなぞることで文字のバランスを学ぶことができます。書いた文字の採点も自動でしてくれるので、文字の上達を数値で実感できます。

業績
竹川佳成, 平田圭二, “臨書初級者のための文字バランス学習支援システムの設計と実装,” 情報処理学会論文誌, Vol. 57, No. 8, pp. 1861–1870 (2016年8月).
Tanaka, S., Takegawa, Y., and Hirata, K., “Proposal of a Support System for Learning Brushstrokes in Transcription for Beginners,” Proceedings of the 25th International Conference on Intelligent User Interfaces (IUI2020), pp. 352–356 (Mar. 2020).
Nonami, J., and Takegawa, Y., “Construction of a Support System for Learning Character Balance in Transcription for Beginners,” Proceeding of IEEE Global Conference on Consumer Electronics (GCCE2014), pp. 26–30 (Oct. 2014).

キーボードカバー（突起と切れ込みで作れるお手軽UI）



キーボードに寄生するパラサイトUI
パソコンのキーボードは、文字を入力するだけでなく、ゲームや音楽、デザインなどの操作にも活用できる多機能なデバイスです。しかし、多くのアプリケーションは、特定のキーやマウスを使う操作が中心で、アプリごとに操作方法が異なるため、直感的に使いこなすのが難しく、慣れるまで時間がかかることもあります。
そんなときにキーボードカバーが役に立ちます。キーボードカバーは、プラスチック製のシートと小さな突起で構成されており、パソコンのキーボードに装着して使用します。キーボードカバーを取り付けると、通常のキー操作に加え、ダイヤルやスライダーといったインタフェースが追加され、1つのキーボードを多様なコントローラーに変身させることが可能です。キーボードカバーよって、キーを押し間違えることが減り、操作がより直感的になるため、作業効率が向上します。また、アプリの用途に合わせてカバーのレイアウトをカスタマイズできるため、自分に最適な操作環境を作ることができるのです。キーボード操作に苦戦しているあなたのパソコンにもキーボードカバーを寄生させてみませんか？

業績
竹川佳成, 寺田 努, “PC用キーボードのキー配列を柔軟に変更可能なキーボードカバーの提案,” エンタテインメントコンピューティング2012, pp. 56–65 (2012年9月).

たとえ表現が上手な先生



日常の動きに例えて教えてくれる
スポーツや楽器演奏など、日常生活とは違う身体の使い方をする時、どうしたら出来るようになるのかイメージすることは難しいでしょう。「たとえ表現が上手な先生」はイメージしにくい身体の使い方を日常の動作に例えて教えてくれます。日常のあらゆる動作をインプットしておくことで、プロの動作と最も近い身体の使い方をしている日常の動作を教えてくれます。自分にとって日常のどんな動作が近いのかを知ることで、スポーツや楽器演奏の上達がずっと早くなるのです。

業績
柳田拓郎, 竹川佳成, 平田圭二, “マルチモーダルデータに基づく動作間類似性尺度の提案-たとえ表現による技能熟達支援に向けて-,” 情報処理学会エンタテインメントコンピューティング研究会, 2018-EC-50, No.21, pp. 1–7 (2018年12月).
柳田拓郎, “マルチモーダルデータに基づく動作間類似性尺度の提案- たとえ表現による技能熟達支援に向けて -,” 公立はこだて未来大学大学院修士論文, 主査(竹川佳成), 2019.

バアタリーナ



ステージパフォーマンスでの場当たり支援

ダンサーや歌手などステージパフォーマは、リハーサルにて場当たりというステージ上での立ち位置を確認します。公演はいつも同じステージであるわけではありません。ステージの形や大きさはさまざまですし、特にダンスや歌などステージ上で立ち位置が激しく変わります。リハーサルに十分な時間がかけられない場合もあります。自分が正しい位置にいるのか確認するためにHMD(メガネ型ディスプレイ）を着用します。自分がステージ上のどのあたりにいるのか、適切な位置はどこなのかを確認できる情報をHMDに表示することでパフォーマを支援します。

業績

池田 惇, 竹川佳成, 寺田 努, 塚本昌彦, “映像と連動したインタラクティブパフォーマンスのための演者支援手法の評価,” 情報処理学会論文誌, Vol. 51, No. 11, pp. 2112–2122 (2010年11月).

アノパース



別視点から見たモチーフを想像して描く
初心者が独自でデジタルイラストを学ぶとき、模写やクロッキーなどの平面的なイラスト練習をしがちですが、実はイラストスキル向上の近道は立体を意識した練習をたくさんすることです。提案システムでは、パソコンに立体的なモチーフを表示し、指定された視点から見たモチーフを想像して描くというトレーニングを繰り返し行います。パソコンのインタフェースを使って、視点を自由に変えられますが、答えを見えないようにするために、指定された視点を中心とした一定の範囲においては、視点を変更できないようになっています。これはメンタルローテーションという空間視覚能力を高める訓練をヒントに考案されました。実験の結果、角度・大きさ・位置を正確かつ立体的に描く能力が向上することがわかりました。立体感を掴めるようになると、アクションが豊富な漫画に使われるアオリ（下から見た図）やフカン（上から見た図）などの難しい構図も描けるようになります。

業績
三上彰護, 竹川佳成, 平田圭二, “メンタルローテーションの練習方法を応用した立体図形描画上達支援システムの設計と実装,”情報処理学会論文誌, Vol. 65, No. 3, pp.677-685 (2024年3月).

タブレットまな板




これであなたも包丁さばきマスターへ
タブレットまな板は、包丁で食材を切る技術の向上を目的としたシステムです。食材を切る際に、切る薄さを事前に設定します。タブレットの上で食材を切ると、切った幅が適切であるかどうかを画面上にリアルタイムに表示します。タブレットまな板は0.5mmの精度で切った食材の幅を判定でき、プロよりも判定精度が高いといっても過言ではありません。また、初心者にありがちなミスとして幅は適切でも、斜めに切ってしまうときがあります。包丁が斜めになっていることは気づきにくく、そんなときは、包丁が垂直かどうか音でたしかめることができます。このように包丁さばきマスターへの一歩をタブレットまな板はサポートしてくれます。ちなみに、タブレットをまな板の代わりにしてもいいのか?!と思われるかもしれませんが、タブレットのガラス面は丈夫なので、意外と壊れないものなのです！

業績
増田初音, 加藤邦拓, 新屋拓海, 池松 香, 竹川佳成, 平田圭二,“タブレット端末と慣性センサを用いた調理初心者のための包丁さばき支援システムの設計と実装および食材切断に関する学習効果の評価,” 情報処理学会論文誌, Vol. 65, No. 2, pp. 396–406 (2024年2月).
新屋拓海, 加藤邦拓, 池松 香, 増田初音, 竹川佳成, 平田圭二, “調理初心者のための包丁さばきの角度とテンポの学習支援を行うシステムの提案とその評価,” 情報処理学会ヒューマンコンピュータインタラクション, 2024-HCI-207, NO. 26, pp. 1–8 (2024年3月).
Masuda, H., Kato, K., Ikematsu, K., Takegawa, Y., and Hirata, K., “Tablet Cutting Board: Tablet-based Knife-control Support System for Cookery Beginners.” In Proceedings of the Augmented Humans International Conference 2023 (AHs ’23). Association for Computing Machinery, New York, NY, USA, pp. 287–293 (March, 2023).

パーフォームマスク




演劇で活躍する顔の表情をいろいろ変えられる百面相マスク
子供のお遊戯会などの舞台では仮面がよく使われます。ただ、その仮面の見た目は変化しないため、表現に限界があります。パフォームマスクは仮面の見た目を柔軟に変えられ、例えば、感情や年齢、性別の変化を表現でき、1つのマスクで複数のシーンや役を使いわけることができます。まず、仮面本体の表情を変化させたいところに、熱の伝わりで色が変化するインクを塗ります。その塗ったところの裏面に銅のテープを貼るだけです。誰でも簡単にオリジナルの百面相（顔の表情をいろいろ変えられる）な仮面を作成できます。

業績
増井元康, 竹川佳成, 平田圭二, “仮面劇のためのプロトタイピングが容易な動的外見拡張手法,” 情報処理学会論文誌, Vol.63, No.1, pp. 242–249 (2022年1月).
Masui, M., Takegawa, Y., and Hirata, K., “Dynamic Appearance Augmentation Method that Enables Easy Prototyping of Masks for Performance,” Proceedings of the Augmented Humans 2022 (AHs2022), pp. 267–275 (March 2022).

愛をもって嘘をつく先生





支援システム(先生)から卒業するために
運動や音楽などの技能を習得するために手助けするシステムはたくさんありますが、その便利なシステムからいつかは自立し、自分一人で出来るようにならなければいけません。「愛を持って嘘をつく先生」はそんな支援システム(先生) から卒業することを手助けしてくれます。多くの支援システム(先生) は正しい方法を教えてくれますが、教えてくれた通りにできるようになったら敢えて嘘をつくようになるのです。嘘をつかれると、だんだん支援システム(先生) のことを疑うようになります。最後は支援システム(先生) の嘘に惑わされず、自立できるようになります。

業績
Kumaki, M., Takegawa, Y., and Hirata, K., “Design and Implementation of a Positioning Learning Support System for Violin Beginners, Using True, Vague and False Information,” Journal of Information Processing, Vol. 26, pp. 285–293 (Mar. 2018).
Kumaki, M., Takegawa, Y., and Hirata, K. “A Positioning Learning Support System using False Information and Vague Information for Violin Beginner,” Proceedings of World Conference on Educational Media and Technology (EdMedia2016), pp. 1560–1571 (June 2016).

マルチモーダルな先生




いろんな教え方で教えてくれる
スポーツや楽器演奏、料理などの身体を使った技能を覚える時、本では文字や図などの視覚表現から学ぶしかありません。講座や教室に行けば先生に教わることが出来ますが、「マルチモーダルな先生」は視覚と聴覚と触覚など、いくつかの要素を組み合わせて提示することで、より豊かに、体験的に技能を習得することができます。

業績
齊藤 塁, 竹川佳成, 平田圭二, “バイオリン初心者のためのマルチモーダル情報提示によるポジショニング学習支援システム,” ヒューマンインタフェース学会論文誌, Vol. 20, No. 3, pp. 333–342 (2018年8月).
Tanaka, S., Takegawa, Y., and Hirata, K., “Proposal of a Support System for Learning Brushstrokes in Transcription for Beginners,” Proceedings of the 25th International Conference on Intelligent User Interfaces (IUI2020), pp. 352–356 (Mar. 2020).

細かいところまで見逃さない先生



目で見えない視点からのアドバイス
ピアノを習いに行けば、先生は楽譜の読み方や練習の仕方だけでなく、指使いや姿勢、さらには音楽的な考え方まで教えてくれるかもしれません。しかし、一人の先生が見ることのできる範囲には限度があります。特に、ほんの些細な指の動かし方や置き方にまで注目することは大変です。「細かいところまで見逃さない先生」はピアノの先生が見ることのできない視点からあなたの練習をじっと見守り、アドバイスをくれます。もちろん、これはピアノに限った話ではありません。他の楽器やスポーツでも同じようにあらゆる視点からあなたの練習を見守り、上達を支えてくれるのです。

業績
松井遼太, 長谷川麻美, 竹川佳成, 平田圭二, 柳沢 豊, “ピアノ教師向け悪癖発見支援システムの設計と実装および評価,” 情報処理学会論文誌, Vol. 61, No. 4, pp.789–797 (2020年4月).
Hasegawa, A., Takegawa, Y., and Hirata, K., “Design and Implementation of a Support Tool to Find Bad Fingering Habits for Piano Teachers,” International Conference on Music Perception and Cognition (ICMPC15), pp. 1–6 (July 2018).

あえてミスを見逃し、ミスをなかったことにしてくれる先生





学習者のやる気をキープするために

身体を使った技能の習得には長い時間がかかります。また、ミスに気づくことは、正しい動きを習得する第一歩です。コンピュータの先生はもれなく、学習者のちょっとしたミスにも気づくことができます。ただ、そのミスのすべてを学習者に伝えると、学習者は怒られてばっかりで練習が嫌になってしまうでしょう。あえてミスを見逃す先生は、学習者の上達度合いに応じて学習者に伝えるミスを選択します。しかも、ミスをなかったことに、例えば、ピアノで間違った鍵を押したとしても正しい音を出します。こんな調子で練習してはたしてうまくなるのか心配になりますよね。心配ありません。ちゃんと上手になっていきます。

業績
竹川佳成, 福家悠人, 柳 英克, “モチベーションを考慮したピアノ学習支援システム,” 情報処理学会論文誌, Vol. 57, No. 4, pp. 1193-1206 (2016年4月).
Fukuya, Y., Takegawa, Y., and Yanagi, H., “A Piano Learning Support System Considering Motivation,” Proceeding of International Computer Music Conference (ICMC2013), pp. 62–68 (Aug. 2013).

予測が得意な先生




どのくらい練習すればできますか？
先の見えない練習や勉強は時に辛く苦しいものです。特に、練習しても技術が上がらないような時期やスランプに不安を感じた経験は誰しもが持っているのではないでしょうか？　「予測が得意な先生」は現状の練習成果やテストの結果を見せるだけで、その後どのように上達していくのかを膨大な過去の記録から予測してくれます。あとこのくらい練習すれば、勉強すれば達成できるのだという将来への展望が辛い時期を乗り切る糧となってくれることでしょう。

業績
松井遼太, 竹川佳成, 平田圭二, 柳沢 豊, “ピアノ学習における課題曲合格時期予測システムの構築,” 情報処理学会論文誌, Vol. 63, No. 3, pp. 761–772 (2022年3月).
Yoshino, K., Takegawa, Y., Hirata, K., and Tominaga, A., “Construction of a Model for Predicting Student’s Performance in Programming Exercise Lecture,” Compute Software (JSSST), Vol. 37, No. 3, pp. 67-78 (May 2020).
菅原 淳, 竹川佳成, 平田圭二. “マルチエージェントシミュレーションによる理解度確認テストの成績近似モデル,” コンピュータソフトウェア(日本ソフトウェア科学会論文誌), Vol. 39, No. 2, pp.19–28 (2022年4月).

見つめ合う私と楽譜




視線はウソをつかない
楽器を演奏している人の隣で一緒に楽譜の演奏箇所を目で追うことは、あなたにとってそれほど難しい事ではないかも知れません。しかし、システムが同じことをしようとすると一筋縄では行きません。演奏のテンポは表現によって常に変化し、時には演奏されない音や、ミスをすることもあります。練習では苦手なところだけを抜き出して、同じ箇所を繰り返し演奏することもあります。Score Gazing は音や楽器への入力だけでなく、視線の情報を組み合わせることで、演奏箇所を確実に推定します。

業績
寺崎栞里, 竹川佳成, 平田圭二, “DPマッチングのコストに視線情報を反映させた楽譜追跡システムの構築,” 情報処理学会論文誌, Vol. 59, No. 3, pp. 894–903 (2018年3月).
能登 楓, 竹川佳成 平田圭二, “視線情報の特性を考慮した情報統合による楽譜追跡手法,” 情報処理学会論文誌, Vol. 63, No. 9, pp. 1518–1522 (2022年9月).
Terasaki, S., Takegawa, Y., and Hirata, K., “Proposal of Score-Following Reflecting Gaze Information on Cost of DP matching,” Proceeding of International Computer Music Conference (ICMC2017), pp. 144–149 (Oct. 2017).
Noto, K., Takegawa, Y., and Hirata, K., “Adaptive Score-Following System by Integrating Gaze Information,” Proceedings of 16th Sound and Music Computing Conference (SMC2019), pp. 401–406 (May 2019).

スマートボウリングボール






知覚するボウリングのボール
ボウリングが上手になるためには助走やフォーム、ボールの速度や回転数など様々な要素について考えなければなりません。しかし、投げた後のボールがどのような状態にあるのかを完全に把握することはできません。Smart Bowling ball には複数のセンサーを埋め込み、ボールに知覚情報を与えました。ボールに記録された速度、回転などの情報を読み取ることで、投球後のボールの状態をより詳しく、数値で確認することができます。ボール自身が投球についてアドバイスをしてくれるような未来も訪れるかもしれません。

業績
浦谷成敏, 竹川佳成, 平田圭二, “なげれる君：ボウリング初心者のための投球フォームリフレクション支援アプリケーションの設計と実装,” 情報処理学会論文誌, Vol.63, No.1, pp. 250–256 (2022年1月).
Uraya, S., Takegawa, Y., Hirata, K., “Nagereru-Kun: Design and Implementation of a Bowling Form Reflection Support Application for Beginners,” Proceedings of the 24th International Conference on Human-Computer Interaction (HCII2022), pp. 348-358 (June2022).

ストーンレコーダー





カーリングストーンを科学する

「氷上のチェス」とも呼ばれるカーリングは非常に戦略性の高い競技として知られています。しかし、競技に使われるストーンが氷上でどんな動きをするのか、その力学的なメカニズムは解明されていません。StoneRecorder は赤外線LED と赤外線カメラを用いてストーンの動きを記録し、リンク上にその軌跡をプロジェクション・マッピングします。軌跡の可視化や予測ができるようになると、 戦略も 練習も、鑑賞の仕方さえも変わっていくかもしれません。

業績
河村 隆, 竹川佳成, 山本雅人, “カーリング研究の科学的アプローチと課題,” 電気学会論文誌C (電子・情報・システム部門誌) Vol. 137, No. 9, pp. 1137–1140 (2017年9月).
Takegawa, Y., Sasaki, N., Aihara, S., and Masui, F., “Development of a Curling Stone Tracking System Using Infrared LEDs, and an Accompanying Application,” In Proceedings of the 11th International Conference on Sport Sciences Research and Technology Support (icSports2023), pp. 136–143 (Nov. 2023).

消去指向なイラスト描画方法





急がば回れ的技術の習得

このエッセンスを技能の習得（イラストの描画）に応用するとどうなるでしょうか？その一例として，イラストを描くときに「消すこと」を織り込んで描くという消去指向なイラスト描画方法を考えました．具体的には，UFOのような形を描くときに2つの楕円を描いてからいらない箇所を消すという具合です．どうでしょう？UFOの形をそのまま描くより，うまく描けませんか？この描画方法を使いこなせるようになると，もっと複雑なイラストをキレイに描けるようになるのです．ちょっと回り道をすることで，もっと楽に簡単にできるようになる．こんな方法もアリだと思いませんか．

業績
黒滝理帆, 竹川佳成, 平田圭二, “描画形状把握のための消去指向型描画スタイルの提案,” インタラクティブシステムとソフトウェアXXV: 日本ソフトウェア科学会 WISS2017, pp. 1–6 (2017年12月).
Kurotaki, R., Takegawa, Y., and Hirata, K., “Proposal of an Erasure-Oriented Drawing Style to Develop the Ability to Copy Images,” Proceeding of International Conference on Entertainment Computing (ICEC2017), pp. 209–216 (Sept. 2017).

プロジェクションピアノ




ピアノマスターへの近道

ピアノが弾けるようになるには、楽譜を読む勉強や指使いの練習、リズムをとる練習、強弱のつけ方などたくさんの壁を突破しなければなりません。また、これらをひとりで練習するのはとても大変で、途中で心が折れてしまう人も多いはずです。
こんな問題を解決するのが「プロジェクションピアノ」です。プロジェクションピアノは、ピアノの練習を始めた人がつまづきやすい壁をできるだけ減らし、楽しくピアノの練習ができるように設計されています。プロジェクションピアノで練習すれば、途中で挫折することなく楽しくピアノをマスターすることができるでしょう。

業績
竹川佳成, 寺田 努, 塚本昌彦, “運指認識技術を活用したピアノ演奏学習支援システムの構築,” 情報処理学会論文誌, Vol. 52, No. 2, pp. 917–927 (2011年2月).
竹川佳成, 寺田 努, 塚本昌彦, “リズム学習を考慮したピアノ演奏学習支援システムの設計と実装,” 情報処理学会論文誌, Vol. 54, No. 4, pp. 1383–1392 (2013年4月).
Takegawa, Y., Terada, T., and Tsukamoto, M., “Design and Implementation of a Piano Practice Support System using a Real-Time Fingering Recognition Technique,” Proceeding of International Computer Music Conference (ICMC2011), pp. 1–8 (Aug. 2011).

プロジェクションマッピングLED



凸凹面への光の演出を可能にする

例えばクリスマスツリーのように、凸凹していて、白くもないところにプロジェクションマッピングするのは大変です。クリスマスツリーに巻き付けるLEDのケーブルがありますよね。全体を光らせたり点滅させたりするのは簡単ですが、模様を出したりしようとすると途端に難しくなります。プロジェクションマッピングLEDは、LEDにプロジェクタの光の色を感知するセンサがついているちょっと高機能なLEDです。ある特定の色のプロジェクタの光があたったLEDだけ光らせることで、模様を浮かび上がらせます。

業績
中田眞深, 児玉賢治, 藤田直生, 竹川佳成, 寺田 努, 塚本昌彦, “プロジェクタによる一斉制御が可能なユビキタス光デバイスの設計と実装,” 情報処理学会論文誌, Vol. 50, No. 12, pp. 2871–2880 (2009年12月).
Nakata, M., Kodama, K., Fujita, N., Takegawa, Y., Terada T., Tsukamoto, M., Hosomi, S., and Nishio, S., “Design and lmplementation of a Ubiquitous Optical Device Controlled with a Projector,” Proceeding of the 6th International Conference on Advances in Mobile Computing and Multimedia (MoMM2008), pp. 130–135 (Nov. 2008).

ダンス楽器とプロジェクションダンス




ダンサーのための新表現

ダンス楽器は、ダンサーの新しい表現ツールです。ブレイクダンスではダンスバトルといって互いのダンスを表現で競い合います。ダンス楽器はBGMに合わせて、かっこいい効果音をダンスしながらタイミングよくだします。プロジェクションダンスはかっこいい映像効果を出します。「ここっ！」というタイミングで効果音や映像効果を出す、これに実はすごい技術が使われているのです。

業績
牧 成一, 竹川佳成, 寺田 努, 塚本昌彦, “ダンスパフォーマンスのための動作に基づく映像効果制御システム,” 情報処理学会研究報告(2009-EC-12), Vol. 2009, No. 26, pp. 53–58 (2009年3月).
藤本 実, 藤田直生, 竹川佳成, 寺田 努, 塚本昌彦, “ウェアラブルダンシング演奏システムの設計と実装,” 情報処理学会論文誌, Vol. 50, No. 12, pp. 2900–2909 (2009年12月).
Fujimoto, M., Fujita, N., Takegawa Y., Terada, T., and Tsukamoto, M., “Musical B-boying: a Wearable Musical Instrument by Dancing,” Proceeding of the 7th International Conference on Entertainment Computing (ICEC2008), pp. 155–160 (Sep. 2008).
Fujimoto, M., Fujita, N., Takegawa, Y., Terada, T., and Tsukamoto M., “A Motion Recognition Method for a Wearable Dancing Musical Instrument,” Proceeding of IEEE International Symposium on Wearable Computers (ISWC2009), pp. 11–18 (Sep. 2009).

絵楽器





楽器になる絵
絵楽器は、紙の上に描くだけで、簡単に好きな電子楽器を作れる装置です。普段，私たちは世の中にすでにあたりまえに存在する楽器を利用しますが、もしまだこの世のどこにもないオリジナルの楽器を簡単に作れるようになれば、夢が広がります。例えば、自分の体のサイズにあった楽器を手軽に作ることができ、これにより演奏の難しい箇所を難なく弾けるようになったり、もっと表現豊かに演奏できるようになるかもしれません。さらには、絵楽器装置を応用すると、紙だけでなく、階段・椅子・ドアノブ・手すりなど、家の中のモノをすべて楽器にしてしまうことも夢ではありません。50 年後や100 年後の未来に広く使われている楽器は，楽器のことを熟知した専門家ではなく、子どもたちや演奏経験のない人たちがなにげなくデザインした楽器になっているのかもしれません。

業績
竹川佳成, 福司謙一郎, Machover T., 寺田 努, 塚本昌彦, “プロトタイピングが容易な絵楽器システムの構築,” ヒューマンインタフェース学会論文誌, Vol. 14, No. 4, pp. 367–374 (2012年11月).
Takegawa, Y., Fukushi, K., Machover, T., Terada, T., and Tsukamoto, M., “A Prototyping Support System for the Creation of Painted Musical Instruments,” International Journal of Arts and Technology, Vol. 8, No. 4, pp. 382–402 (Dec. 2015).
Takegawa, Y., Fukushi, K., Machover, T., Terada, T., and Tsukamoto, M., “Construction of a Prototyping Support System for Painted Musical Instruments,” Proceeding of ACM SIGCHI International Conference on Advances in Computer Entertainment Technology (ACE2012), pp. 384–397 (Nov. 2012).