SONYのマイクロコンピュータSpresenseを使って作った 文系女子大・演習の作品を「Maker Fair Kyoto 2021」で発表しました

MIZUNO Yoshiyuki　水野義之 @y_mizuno

Maker Fair Kyoto 2021の皆様。はじめまして。 私達はSONYのマイクロコンピュータSpresenseを使って、京都女子大学の演習IIで「作品」作りをやりました。テーマは #Sprecence の大学教育での利用という感じです。途中経過を中心に報告したいと思います。よろしくお願いします。 #MFKyoto,#作品発表

MIZUNO Yoshiyuki　水野義之 @y_mizuno

ところで、Maker Fair というのは私たちは今回が初参加でして、少し緊張気味ですね（笑）。 ちょっと、こういう挨拶とか、違うみたいだ^^ #MFKyoto #作品発表 #Sprecence #MFKyoto2021

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他の作品を見ている。みんな楽しそうだなぁ。素晴らしい。来年はこのノリで行きたい。 今年も楽しかったですよ。学生さんなんか、春休みにもSpresenseとArduinoを持って大学で作業したり、市立図書館で頑張ったり（楽しかったよね？）単位関係ないし^^; #MFKyoto #作品発表 #Sprecence #MFKyoto2021

MIZUNO Yoshiyuki　水野義之 @y_mizuno

私たちは2020年度のコロナ禍の中、京都女子大学現代社会学部の演習II（2回生後期の必修科目）で、SONYのマイクロコンピュータSpresenseを使った「作品」作りをやりました。Rohm社の環境センサーも使いました。 #MFKyoto2021 #作品発表 #Sprecence

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この時のゼミ生は4人でした。作品はほぼ完成直前という段階まで漕ぎ着けました。最終組み立てとデータ収集は、今年度に継承する予定です。 2020年度後期は、一部で対面授業が可能となりました。そこで写真のような状態で、実習をやりました。 #MFKyoto2021 #作品発表 #Sprecence pic.twitter.com/oJWj1wUKtS

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私がSONYのSpresenseを知ったのは2019年12月、「原発事故後の放射線量モニタリング研究会」での発表でSpresenseの性能に驚愕。それ以来、文系大学でのSpresense利用に関わることになった次第。 この研究会でSpresenseを知りました。 rish.kyoto-u.ac.jp/events/symposi… #MFKyoto2021 #作品発表 #Sprecence

MIZUNO Yoshiyuki　水野義之 @y_mizuno

私は、実はそれまでもArduinoを使って、学部2回生向けの演習をやってました。特に2018年からは大学の予算も得て、汎用マイコンのArduino、RaspberryPi、IchigoJam、micro:bit、ESP32、そして多種多様なセンサーを使って、IoTを意識した「演習」をやってました。 #MFKyoto2021 #作品発表 #Sprecence

MIZUNO Yoshiyuki　水野義之 @y_mizuno

そもそもこのような「ものづくり」の「実習」を、大学の正規の「演習」でやり始めたのは、数年前に京都女子大学の情報システム専攻の教員（私を含む）の皆で、民間プロバイダ主催のIchigoJamを使ったBASIC言語のプログラミング教室を見学したことが契機です。 #MFKyoto2021 #作品発表 #Sprecence

MIZUNO Yoshiyuki　水野義之 @y_mizuno

実はその前段階もあって、十数年前に京都女子大学の宮下健輔教授 @miyasita によるArduino利用を私が見て、自分もやってみようと思ったのが最初です。 そういう背景もあって私は、SONYのSpresenseに出会い、その性能の高さと汎用性の広がりに魅了されました。 #MFKyoto2021 #作品発表 #Sprecence

MIZUNO Yoshiyuki　水野義之 @y_mizuno

ただしSONYのSpresenseは性能が高く、初心者の学生さんにはハードルが高い面もありました。そこで授業の中でアイデアソンをやり、複数のアイデアを出してもらいました。専門家にもコメントをもらい、作品の優先順位を、学生さん自身に考えてもらいました。 #MFKyoto2021 #作品発表 #Sprecence

MIZUNO Yoshiyuki　水野義之 @y_mizuno

それで次のアイデアを実現しようと決めました。その段階では本当に実現できるのか、全くわからなかったのですが。 Fさん：妊婦さん陣痛タイミング予測センサー Kさん：音声式盲人お助けセンサー Iさん：声状態チェック式風邪センサー Tさん：動物行動予測センサー #MFKyoto2021 #作品発表 #Sprecence

MIZUNO Yoshiyuki　水野義之 @y_mizuno

これ、アイデアだけなんですが、面白いと思われません？（笑）。各種センサーで実現できそうだと思いました。 Fさん：妊婦さん陣痛タイミング予測センサー Kさん：音声式盲人お助けセンサー Iさん：声状態チェック式風邪センサー Tさん：動物行動予測センサー #MFKyoto2021 #作品発表 #Sprecence

MIZUNO Yoshiyuki　水野義之 @y_mizuno

何より女子大学の文系（社会系）学部で学ぶ、情報系の学生という「希少」な立場で発想した、こんなアイデア。これを何とか実現しようと私は考えました。 #MFKyoto2021 #作品発表 #Sprecence

MIZUNO Yoshiyuki　水野義之 @y_mizuno

それで私は「こうすれば実現できると思う」というだけを助言。学生さんもその原理を納得して、その段階から出発して、一歩ずつ、実現に向けて作業を進めました。 強調したことは（難しいと諦めず）「プロトタイプ （原型）を作ろう。その上で考えよう」です。 #MFKyoto2021 #作品発表 #Sprecence

MIZUNO Yoshiyuki　水野義之 @y_mizuno

「妊婦さん陣痛タイミング予測センサー」では、脈波センサー2個で誤差を減らし、腕のセンサーの差で胎児脈拍を推測とか、お腹のマイク音のフーリエ変換で何とか胎児鼓動探知とか、体温も複数箇所で測定し、差を見て、他のバイタルサインとの相関をみるとか。 #MFKyoto2021 #作品発表 #Sprecence

MIZUNO Yoshiyuki　水野義之 @y_mizuno

「音声式盲人お助けセンサー」では、コロナ関連で注目された赤外線カメラとカラー液晶パネルが入手できたので、それでウェアラブル方式のセンサーとして使い、熱いものを事前にキャッチしようということにしました。 #MFKyoto2021 #作品発表 #Sprecence

MIZUNO Yoshiyuki　水野義之 @y_mizuno

「声状態チェック式風邪センサー」では、音声データのフーリエ変換をモニターして、その変化から風邪ごえの特徴的変化（低周波成分の増加）を見つけようとしました。（実際には、類似の先行研究があったので、その再現を試みました。） #MFKyoto2021 #作品発表 #Sprecence

MIZUNO Yoshiyuki　水野義之 @y_mizuno

「動物行動予測センサー」では、9自由度と6自由度のジャイロセンサー（＋加速度＋磁場）と、脈波センサー、人感センサー、振動センサーを組み合わせて、動物の感じる世界を推測しようとしました。 #MFKyoto2021 #作品発表 #Sprecence

MIZUNO Yoshiyuki　水野義之 @y_mizuno

ちょっと写真がないと面白くないので、動画を。 twitter.com/unuuusa/status… ここまでやった、というところ。これは猫にセンサーの箱（SpresesnseとLiPo電池入り）の装着テストをして、飼い主さん（行きつけの居酒屋さんマスター^^;）と意見交換をしているところ。 #MFKyoto2021 #作品発表 #Sprecence

さちか @unuuusa

猫にジャイロセンサーつけて猫の気持ちがわかるように付けてみました。これにより回転，速度、向きを数字でどのようにしているかわかります。 #MFKyoto2021 #作品発表 #Spresense pic.twitter.com/DhawBbF1N6

2021-05-01 15:23:21

MIZUNO Yoshiyuki　水野義之 @y_mizuno

大学の授業なので、必要な知識は学んでもらいました。例えばフーリエ変換の意味、脈波センサーの原理、ジャイロセンサー（＋加速度＋磁場）の数字の見方、環境中の磁場ベクトル、重力加速度・並進加速度と運動の法則、等です。 図は猫つけるセンサーの素案です。 #MFKyoto2021 #作品発表 #Sprecence pic.twitter.com/0289oV3kl4

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MIZUNO Yoshiyuki　水野義之 @y_mizuno

写真は「妊婦さん陣痛タイミング予測センサー」で使う全部の個別のセンサーを、SpresenseとArduino（I2Cアドレスの関係でどうしてもマイコンが2個必要）を収めた箱と、繋ぐところです。もちろんソフトも全部、動かせます。実際につけるには筐体やカバーも必要。 #MFKyoto2021 #作品発表 #Sprecence pic.twitter.com/Abq73PQKi6

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MIZUNO Yoshiyuki　水野義之 @y_mizuno

この方法では多数の時系列データが得られます。そこからいかに意味ある情報を引き出せるかが、今後の課題です。この中でデータのスパース性を利用した特異値分解（SVD, Singular Value Decomposition）の教育もできるかもしれないと、私は密かに期待しています。 #MFKyoto2021 #作品発表 #Sprecence

MIZUNO Yoshiyuki　水野義之 @y_mizuno

残念ながら新年度になってしまったので、作業はここまでとなりました（2021年4月6日段階）。しかしどの学生も、自分が発想したどんなアイデアも工夫すれば実現できる（完全ではないとしても）可能性、があるということは、理解したのではないかと思います。 #MFKyoto2021 #作品発表 #Sprecence

MIZUNO Yoshiyuki　水野義之 @y_mizuno

今年度も引き続き、具体的な「ものづくり」で行う「実習」を、大学の「演習」で行う方法の改善や教育プロセスの開発を行いたいと考えています。 最後になりましたが、このような教育実践に理解と支援を下さった皆様に感謝致します。 #MFKyoto2021 #作品発表 #Sprecence