JP7448125B2 - 情報処理方法、コンピュータプログラム、学習済みモデル及び情報処理装置 - Google Patents
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Description
このようなスマートフォンアプリを用いた認知行動療法においても、ランダム化試験でその安全性と有効性が認められている。スマートフォンアプリを用いることにより、利用者は気軽に認知行動療法に取り組むことができる。
図1は、情報処理システムの構成例を示す模式図である。本実施形態に係る情報処理システムは、情報処理装置1、利用者端末2及び管理者端末3を備え、各端末はインターネット等の通信網Nを介して情報処理装置1に接続されている。情報処理システムは、ICT基盤を活用した認知行動療法により、利用者の精神状態(利用者のストレス状態を含む)を改善させるものである。利用者には、精神疾患を有する患者のみならず、精神疾患を有しない人も含むものとする。精神疾患はうつ病、パニック障害等である。なお、言うまでもなく精神疾患の寛解はもちろん予防を目的として本情報処理システムを利用してもよい。本情報処理システムは、精神疾患を有しない利用者のストレス状態を改善させる目的で利用することもできる。
管理者は、利用者に関係する者をいう。利用者が精神疾患患者である場合、医療者が管理者である。精神疾患を有しない利用者の場合、管理者は当該利用者の家族、友人等である。管理者の存在は必須ではない。
特に本実施形態に係る情報処理装置1は、利用者の属性及び精神状態に応じた順序及び速度でセッションを学習できるように制御するための情報を利用者端末2へ送信する処理を実行する。
また、情報処理装置1は、行動活性化に係る複数の活動目標の中から利用者の属性及び精神状態に適した活動目標を選択し、選択された活動目標を示す情報を利用者端末2へ送信する処理を実行する。
更に、情報処理装置1は、認知行動療法を実践している利用者を励まし、精神状態を改善させるため、利用者の属性及び精神状態に応じた内容及びタイミングで、励ましメールを利用者端末2へ送信する処理を実行する。
更にまた、情報処理装置1は、管理者端末3と通信を行うことにより、利用者に関係する管理者から、当該利用者のストレス状態に係る情報を取得したり、利用者の精神状態に関する情報を管理者に提供したりすることができる。
利用者DB14aは、本システムを利用する利用者の情報を格納するデータベースである。活動目標DB14bは、行動活性化に係る複数の活動目標を格納するデータベースである。励ましメールDB14cは、認知行動療法を実践する利用者を励ます複数のメッセージを格納するデータベースである。
例えば、利用者が精神疾患を有する患者、管理者は医療者であり、医療者は問診等によって利用者のストレス状態を判断し、問診結果をストレス状態データとして管理者端末3から情報処理装置1へ送信する。医療者には、医師、看護師、心理士等が含まれる。医師は主治医のみならず、主治医でない医師も含む。利用者が精神疾患を有しない者である場合、家族、友人、知人等の管理者が第三者の視点で利用者のストレス状態を判断し、判断結果をストレス状態データとして管理者端末3から情報処理装置1へ送信することもできる。
利用者端末2は、利用者のストレスチェック結果、音声データ、画像データを情報処理装置1へ送信する。情報処理装置1は、利用者端末2から送信されたストレスチェック結果、音声データ、画像データを受信し、利用者DB14aのストレスチェック結果列、音声列、画像列に格納する。
制御部21は、一又は複数のCPU、MPU等の演算処理装置を有し、補助記憶部29に記憶されたコンピュータプログラムP2を読み出して実行することにより、種々の情報処理、制御処理等を行う。主記憶部22は、RAM等の一時記憶領域であり、制御部21が演算処理を実行するために必要なデータを一時的に記憶する。通信部23は、通信を行うためのアンテナ、処理回路、通信回路等を含み、情報処理装置1と情報の送受信を行う。表示部24は、液晶ディスプレイ、有機EL(Electro Luminescence)ディスプレイ等の表示装置であり、制御部21から与えられた画像を表示する。入力部25は、タッチパネル、メカニカルキー等の操作インターフェイスであり、操作内容を制御部21に入力する。撮像部26は、CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor)イメージセンサ、CCD(Charge Coupled Device)イメージセンサ等の撮像素子を有する撮像機構であり、利用者による操作入力に従って撮像する。スピーカ28は、制御部21から与えられた音声データを音波に変換して出力する。マイク27は、音波を音声データに変換し、変換した音声データを制御部21に与える。補助記憶部29は不揮発性の半導体メモリであり、制御部21が処理を実行するために必要なコンピュータプログラムP2、その他のデータを記憶している。本実施形態では、認知行動療法を学習するための複数のセッションの情報をコンピュータプログラムP2として補助記憶部29が記憶しているものとする。なお、セッションの情報を情報処理装置1が利用者端末2へ都度送信するように構成してもよい。
図5は、セッション選択画面5a及びセッション提供画面5bの一例を示す模式図である。利用者端末2は、画面下の「セッション」のアイコン4aが操作された場合、図5左図に示すようにセッション選択画面5aを表示する。セッション選択画面5aには、「認知行動療法=CBTとは」、「ストレスチェック(K6)とは」、「こころの仕組み図とは」等、複数のセッションの項目名リストが表示される。利用者は、セッションの項目名をクリックすると、対応するセッション提供画面5bが図5右図のように表示される。利用者は、インストラクターのキャラクターと、自身のアバターとの間で行われる会話の形式で当該セッションの内容を学ぶことができる。
ただし、利用者端末2は、利用者の属性及び精神状態に応じて、段階的にセッションを開放するように構成されている。開放されていないセッション、つまりロックされているセッションの項目名を利用者がクリックしてもセッション提供画面5bは表示されない。セッションを開放するタイミング、セッションを開放する順序は情報処理装置1によって管理されている。情報処理装置1は利用者の属性及び精神状態に応じて、セッションを開放するタイミング、開放順序を決定し、開放するセッションのID及び開放指示を利用者端末2へ送信する。当該ID及び開放指示を受信した利用者端末2は、当該IDに対応するセッションを利用者に開放する。利用者に開放するセッション、開放順序の決定方法は後述する。
図6は、こころの仕組み図リスト画面6a、こころの仕組み図画面6bの一例を示す模式図である。利用者端末2は、画面下の「こころの仕組み図」のアイコン4bが操作された場合、図6左図に示すようにこころの仕組み図リスト画面6aを表示する。利用者は、追加ボタンを操作し、悩みやトラブル等で自身の感情が動いた瞬間の状況と、行動、考え、体の状態、気持ち及びその強さを入力する。「状況」は、利用者自身のまわりで起こった客観的事実である。「行動」は、利用者が自分の意志で行った動作である。例えば、走る、寝る、食事をする等の動作が「行動」である。「考え」は、ある状況にある利用者が考えたこと、例えば、「検定試験に落ちた私はダメロボットだ。」、「同期から落ちこぼれてしまった。」等、文章で表現できるものである。「体の状態」は、利用者の意志とは無関係に自然に生じる体の変化である。例えば、涙が出る、動機がする等の変化が「体の状態」である。「気持ち」は、悲しみ、喜び、怒り、恐怖等である。また、「気持ち」の強さは、例えば5段階で入力される。
図7は、行動活性化に係る活動目標設定画面7aの一例を示す模式図、図8は、活動目標リスト画面7bの一例を示す模式図である。利用者端末2は、画面下の「行動活性化」のアイコン4cが操作された場合、図7に示すように活動目標の予定がリスト表示された活動目標設定画面7aを表示する。追加ボタンが操作された場合、利用者端末2は図8に示すように、利用者の属性及び精神状態に適した活動目標がリスト表示された活動目標リスト画面7bを表示する。リストアップする活動目標は情報処理装置1によって管理されている。情報処理装置1は利用者の属性及び精神状態に応じて、上から順にリストアップする活動目標を決定し、複数の活動目標と、当該活動目標をリストアップする順序を示した活動目標リスト情報を利用者端末2へ送信する。活動目標リスト情報を受信した利用者端末2は、当該活動目標リスト情報に基づいて行動目標をリスト表示する。利用者に適した活動目標の選択方法は後述する。
図10は、ストレスチェック画面9の一例を示す模式図である。利用者端末2は、定期的に利用者のストレスチェックを行う。具体的には、利用者端末2は図10に示すようなストレスチェック画面9を表示する。ストレスチェック画面9には、複数の質問内容と、回答を選択するためのチェックボックスとが表示される。利用者は、チェックボックスにチェックを入れることで質問に対する回答を利用者端末2に入力する。利用者端末2は入力された回答情報に基づいてストレス度を表示する。また、利用者端末2は入力された回答情報を情報処理装置1へ送信する。情報処理装置1は、回答情報を受信し、受信した回答情報をストレスチェック結果として記憶する。
利用者の精神状態を改善させるための情報としては、例えば、セッション順序、セッション速度、活動目標の選択、励ましメール選択等を挙げることができる。
図11は、情報処理装置1の機能ブロック図である。情報処理装置1は、機能部として第1学習済みモデル(セッション順序)101、第2学習済みモデル(セッション速度)102、第3学習済みモデル(活動目標選択)103、第4学習済みモデル(励ましメール選択)104、取得部105、情報提供部106及び学習処理部107を備える。取得部105は、情報処理装置1の補助記憶部14に蓄積された利用者の属性情報及び精神状態情報を取得し、取得した各種情報を第1乃至第4学習済みモデル101,…,104に入力させる。第1乃至第4学習済みモデル101,…,104は入力された属性情報及び精神状態情報、学習済みの重み係数を用いた演算処理により、認知行動療法に係る情報の提供方法を算出し、提供方法に係る情報を出力する。情報提供部106は、第1乃至第4学習済みモデル101,…,104から出力された提供方法に係る情報に基づいて、認知行動療法に係る情報を利用者端末2へ送信する。
学習処理部107は、情報処理装置1の補助記憶部14に蓄積された情報に基づいて、利用者の精神状態を効果的に改善させることができるように、第1乃至第4学習済みモデル101,…,104を追加学習させる処理部である。
入力層101bには、例えば、利用者の年齢、性別、職業等の属性情報、ストレス状態、セッション履歴、コメント文字、活動履歴、ストレスチェック結果、音声及び画像の情報が入力される。音声の情報は音声波形を表した画像データであってもよいし、時系列データであってもよい。なお、画像の情報は、図示しない畳み込み層、コンボリューション層を介して入力層101bに入力される。
出力層101dは複数のニューロンを有する。各ニューロンは、例えば情報処理装置1が提供する複数のセッションそれぞれに対応しており、各セションを利用者に提供することによって、精神状態が改善される期待値を出力する。現時点の利用者の属性及び精神状態に適したセッションを学習することによって、利用者は認知行動療法をより効率的に正しく理解することができ、認知再構成や、活性化行動に係る活動をより効率的に実践し、その結果、精神状態がより効果的に改善されることが期待される。出力層101dから出力される期待値は、現時点でどのセッションを利用者に開放すべきかを0%~100%の数値で示したものである。期待値が大きい程、利用者に開放すべきセッションであることになる。
出力層102dは複数のニューロンを有する。各ニューロンは、例えば情報処理装置1が提供するセッションの複数の提供速度に対応しており、各提供速度でセッションを利用者に提供することによって、精神状態が改善される期待値を出力する。現時点の利用者の属性及び精神状態に適した速度でセッションを学習することによって、利用者は認知行動療法をより効率的に正しく理解することができ、認知再構成や、活性化行動に係る活動をより効率的に実践し、その結果、精神状態がより効果的に改善されることが期待される。出力層102dから出力される期待値は、現時点である提供速度でセッションを利用者に提供すべきかを0%~100%の数値で示したものである。期待値が大きい程、利用者に適した提供速度であることになる。
出力層103dは複数のニューロンを有する。各ニューロンは、例えば情報処理装置1が提供する活動目標に対応しており、各活動目標を利用者が実践することによって、精神状態が改善される期待値を出力する。現時点の利用者の属性及び精神状態に適した活動目標に従って行動することによって、精神状態がより効果的に改善されることが期待される。出力層103dから出力される期待値は、現時点である活動目標を利用者に提供すべきかを0%~100%の数値で示したものである。期待値が大きい程、利用者に適した活動目標であることになる。
出力層104dは複数のニューロンを有する。各ニューロンは、例えば情報処理装置1が提供する励ましメールの内容に対応しており、各励ましメールを利用者が受信することによって、精神状態が改善される期待値を出力する。現時点の利用者の属性及び精神状態に適した励ましメールを送信することによって、精神状態がより効果的に改善されることが期待される。出力層104dから出力される期待値は、現時点である励ましメールを利用者に提供すべきかを0%~100%の数値で示したものである。期待値が大きい程、利用者に適した励ましメールであることになる。
学習処理部107は、利用者DB14aに一定量の新たなデータが蓄積されると、当該データを用いて第1乃至第4学習済みモデル101,…,104を追加学習させることができる。学習処理部107は、第1乃至第4学習済みモデル101,…,104の初期学習と同様、利用者DB14aに蓄積された利用者の属性情報及び精神状態情報を読み出し、読み出した情報を第1乃至第4学習済みモデル101,…,104に入力させ、出力される情報が、各利用者の精神状態の改善状態と対応するように、各学種モデルを追加学習させる。追加学習を実行するタイミングは特に限定されるものではない。
2 利用者端末
3 管理者端末
4a 「セッション」のアイコン
4b 「こころの仕組み図」のアイコン
4c 「行動活性化」のアイコン
4d 「認知再構成」のアイコン
5a セッション選択画面
5b セッション提供画面
6a こころの仕組み図リスト画面
6b こころの仕組み図画面
7a 活動目標設定画面
7b 活動目標リスト画面
8 活動結果入力画面
9 ストレスチェック画面
11 制御部
12 主記憶部
13 通信部
14 補助記憶部
14a 利用者DB
14b 活動目標DB
14c 励ましメールDB
21 制御部
22 主記憶部
23 通信部
24 表示部
25 入力部
26 撮像部
27 マイク
28 スピーカ
29 補助記憶部
101 第1学習済みモデル
101a 第1ニューラルネットワーク
102 第2学習済みモデル
102a 第2ニューラルネットワーク
103 第3学習済みモデル
103a 第3ニューラルネットワーク
104 第4学習済みモデル
104a 第4ニューラルネットワーク
105 取得部
106 情報提供部
107 学習処理部
P1,P2 コンピュータプログラム
Claims (12)
- 利用者の精神状態を、通信網を介して行う認知行動療法により改善させるための情報を提供する処理を情報処理装置が実行する情報処理方法であって、
前記情報を提供する処理は、
利用者の属性及び精神状態に係る情報を取得するステップと、
利用者の属性及び精神状態に応じて該精神状態を改善させるための情報の提供方法が算出されるように機械学習させた学習済みモデルに、取得した前記属性及び精神状態に係る情報を入力して情報の提供方法を算出するステップと、
前記学習済みモデルによって算出された提供方法に基づいて、利用者の精神状態を改善させるための情報を、通信網を介して利用者に提供するステップと
を含み、
前記精神状態を改善させるための情報は、認知行動療法に係る説明情報、認知行動療法における活動目標、及び利用者を励ますメッセージ情報の少なくとも一つを含み、
前記提供方法は、
認知行動療法に係る説明情報の提供速度又は提供順序を示す情報、認知行動療法における複数の活動目標から、利用者の行動を活性化させる前記活動目標を選択するための情報、及び利用者を励ます複数のメッセージ情報から、利用者の精神状態を改善させる前記メッセージ情報を選択するための情報の少なくとも一つを含む
情報処理方法。 - 利用者の精神状態を、通信網を介して行う認知行動療法により改善させるための情報をコンピュータに提供させるためのコンピュータプログラムであって、
前記コンピュータに、
利用者の属性及び精神状態に係る情報を取得するステップと、
利用者の属性及び精神状態に応じて該精神状態を改善させるための情報の提供方法が算出されるように機械学習させた学習済みモデルに、取得した前記属性及び精神状態に係る情報を入力して情報の提供方法を算出するステップと、
前記学習済みモデルによって算出された提供方法に基づいて、利用者の精神状態を改善させるための情報を、通信網を介して利用者に提供するステップと
を含む処理を実行させるために用いられ、
前記精神状態を改善させるための情報は、認知行動療法に係る説明情報、認知行動療法における活動目標、及び利用者を励ますメッセージ情報の少なくとも一つを含み、
前記提供方法は、
認知行動療法に係る説明情報の提供速度又は提供順序を示す情報、認知行動療法における複数の活動目標から、利用者の行動を活性化させる前記活動目標を選択するための情報、及び利用者を励ます複数のメッセージ情報から、利用者の精神状態を改善させる前記メッセージ情報を選択するための情報の少なくとも一つを含む
コンピュータプログラム。 - 認知行動療法により利用者の精神状態を改善させるための情報を特定の提供方法で提供した場合に、利用者の精神状態が改善される期待値を出力するように、コンピュータを機能させる学習済みモデルであって、
前記利用者の属性及び精神状態に係る情報が入力される入力層と、
該入力層に入力された情報に対して学習済みの重み係数に基づく演算を行う中間層と、
前記利用者の属性及び精神状態に応じた提供方法に基づいて、該利用者の精神状態を改善させるための情報を提供した場合に、該利用者の精神状態が改善される期待値を出力する出力層と
を有し、
複数の利用者の属性及び精神状態に係る情報と、該情報に応じた提供方法に基づいて、該利用者の精神状態を改善させるための情報を提供したときの該利用者の精神状態の改善結果とに基づいて、前記入力層に入力された前記属性及び精神状態に応じて前記出力層から出力される期待値が前記改善結果に対応するように、前記重み係数を学習させてなるニューラルネットワークを備え、
前記精神状態を改善させるための情報は、認知行動療法に係る説明情報、認知行動療法における活動目標、及び利用者を励ますメッセージ情報の少なくとも一つを含み、
前記提供方法は、
認知行動療法に係る説明情報の提供速度又は提供順序を示す情報、認知行動療法における複数の活動目標から、利用者の行動を活性化させる前記活動目標を選択するための情報、及び利用者を励ます複数のメッセージ情報から、利用者の精神状態を改善させる前記メッセージ情報を選択するための情報の少なくとも一つを含み、
前記コンピュータに、
前記入力層に入力された前記利用者の属性及び精神状態に係る情報及び前記重み係数に基づく演算を行い、前記利用者の精神状態を改善させる期待値を出力させるための学習済みモデル。 - 利用者の精神状態を、通信網を介して行う認知行動療法により改善させるための情報を提供する情報処理装置であって、
利用者の属性及び精神状態に係る情報を取得する取得部と、
利用者の属性及び精神状態に応じて該精神状態を改善させるための情報の提供方法が算出されるように機械学習させた学習済みモデルと、
前記取得部が取得した前記属性及び精神状態に係る情報を前記学習済みモデルに入力して情報の提供方法を算出する処理部と、
算出された提供方法に基づいて、利用者の精神状態を改善させるための情報を、通信網を介して利用者に提供する提供部と
を備え、
前記精神状態を改善させるための情報は、認知行動療法に係る説明情報、認知行動療法における活動目標、及び利用者を励ますメッセージ情報の少なくとも一つを含み、
前記提供方法は、
認知行動療法に係る説明情報の提供速度又は提供順序を示す情報、認知行動療法における複数の活動目標から、利用者の行動を活性化させる前記活動目標を選択するための情報、及び利用者を励ます複数のメッセージ情報から、利用者の精神状態を改善させる前記メッセージ情報を選択するための情報の少なくとも一つを含む情報処理装置。 - 前記学習済みモデルにて算出される提供方法は、
該提供方法に基づいて、該利用者の精神状態を改善させるための情報を提供した場合に、該利用者の精神状態が改善される期待値を含み、
前記学習済みモデルは、
前記利用者の属性及び精神状態に係る情報が入力される入力層と、
該入力層に入力された情報に対して学習済みの重み係数に基づく演算を行う中間層と、
前記利用者の属性及び精神状態に応じた提供方法に基づいて、該利用者の精神状態を改善させるための情報を提供した場合に、該利用者の精神状態が改善される期待値を出力する出力層と
を有し、
複数の利用者の属性及び精神状態に係る情報と、該情報に応じた提供方法に基づいて、該利用者の精神状態を改善させるための情報を提供したときの該利用者の精神状態の改善結果とに基づいて、前記入力層に入力された前記属性及び精神状態に応じて前記出力層から出力される期待値が前記改善結果に対応するように、前記重み係数を学習させてなるニューラルネットワークを備える
請求項4に記載の情報処理装置。 - 前記取得部にて複数の前記利用者の属性及び精神状態に係る情報を収集し、収集した情報に基づいて前記ニューラルネットワークを追加学習させる追加学習処理部を備える
請求項5に記載の情報処理装置。 - 前記利用者の通信端末及び該利用者に関係する管理者の通信端末との間で通信を行う通信部を備え、
前記取得部は、
前記通信部を介して、前記利用者の属性及び精神状態に係る情報を取得する
請求項4~請求項6までのいずれか一項に記載の情報処理装置。 - 前記提供方法は、
認知行動療法における複数の活動目標から、利用者の行動を活性化させる前記活動目標を選択するための情報を含み、
前記提供部は、
前記提供方法に基づいて前記複数の活動目標から選択された活動目標のリストを利用者に提供する
請求項4~請求項7までのいずれか一項に記載の情報処理装置。 - 前記提供方法は、
認知行動療法に係る説明情報の提供速度又は提供順序を示す情報を含み、
前記提供部は、
前記提供方法に含まれる情報が示す提供速度又は提供順序に従って前記説明情報を前記利用者に提供する
請求項4~請求項8までのいずれか一項に記載の情報処理装置。 - 前記提供方法は、
利用者を励ます複数のメッセージ情報から、利用者の精神状態を改善させる前記メッセージ情報を選択するための情報を含み、
前記提供部は、
前記提供方法に基づいて前記複数のメッセージ情報から選択されたメッセージ情報を利用者に提供する
請求項4~請求項9までのいずれか一項に記載の情報処理装置。 - 前記精神状態に係る情報は、
前記利用者の音声情報及び画像情報の少なくとも一つを含む
請求項4~請求項10までのいずれか一項に記載の情報処理装置。 - 前記取得部は、
利用者から送信される文字情報を取得するようにしてあり、
前記精神状態に係る情報は前記文字情報を含む
請求項4~請求項11までのいずれか一項に記載の情報処理装置。
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