著者

Tatsuya SATO Taku SHIMOSAWA Yosuke HIMURA

出版者

The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers

雑誌

IEICE TRANSACTIONS on Communications (ISSN:09168516)

巻号頁・発行日

vol.E105-B, no.11, pp.1318-1331, 2022-11-01

被引用文献数

3

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Enterprises have paid attention to consortium blockchains like Hyperledger Fabric, which is one of the most promising platforms, for efficient decentralized transactions without depending on any particular organization. A consortium blockchain-based system will be typically built across multiple organizations. In such blockchain-based systems, system operations across multiple organizations in a decentralized manner are essential to maintain the value of introducing consortium blockchains. Decentralized system operations have recently been becoming realistic with the evolution of consortium blockchains. For instance, the release of Hyperledger Fabric v2.x, in which individual operational tasks for a blockchain network, such as command execution of configuration change of channels (Fabric's sub-networks) and upgrade of chaincodes (Fabric's smart contracts), can be partially executed in a decentralized manner. However, the operations workflows also include the preceding procedure of pre-sharing, coordinating, and pre-agreeing the operational information (e.g., configuration parameters) among organizations, after which operation executions can be conducted, and this preceding procedure relies on costly manual tasks. To realize efficient decentralized operations workflows for consortium blockchain-based systems in general, we propose a decentralized inter-organizational operations method that we call Operations Smart Contract (OpsSC), which defines an operations workflow as a smart contract. Furthermore, we design and implement OpsSC for blockchain network operations with Hyperledger Fabric v2.x. This paper presents OpsSC for operating channels and chaincodes, which are essential for managing the blockchain networks, through clarifying detailed workflows of those operations. A cost evaluation based on an estimation model shows that the total operational cost for executing a typical operational scenario to add an organization to a blockchain network having ten organizations could be reduced by 54 percent compared with a conventional script-based method. The implementation of OpsSC has been open-sourced and registered as one of Hyperledger Labs projects, which hosts experimental projects approved by Hyperledger.

著者

井上 一也 今泉 圭太 市毛 弘一 長尾 竜也 林 高弘

出版者

The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers

雑誌

電子情報通信学会論文誌 B (ISSN:13444697)

巻号頁・発行日

vol.J105-B, no.11, pp.872-879, 2022-11-01

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携帯電話に代表される移動体通信や室内無線通信の発展により,複雑化した電波伝搬環境を推定する技術の重要性が高まっている.移動通信システムにおける通信環境はマルチパス環境であり,さまざまな環境下における伝搬損失特性を推定できる電波伝搬モデルが不可欠である.著者らは以前に,空間画像データ及び数値パラメータを入力データとして,機械学習に基づく伝搬損失推定手法を提案した.この手法では,入力データには数値パラメータと画像データを使用していた.東京中心部で測定されたデータによって構成されたデータセットによるシミュレーションでは,全結合ニューラルネットワーク(FNN)と畳み込みニューラルネットワーク(CNN)を組み合わせたモデルにより,FNNのみを用いたモデルよりも高い精度で伝搬損失を予測できることを確認した.本論文では,入力データを適切に選択し,CNN・FNNモデル構造の再検討を行うことにより,高精度な伝搬損失推定を目的とする.また,AP研伝搬データベースのデータセットを使用して,提案手法の有効性を検証する.

著者

大崎 翔大 吉村 博幸

出版者

The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers

雑誌

電子情報通信学会論文誌 A (ISSN:09135707)

巻号頁・発行日

vol.J105-A, no.11, pp.136-143, 2022-11-01

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指紋認証は,本人確認の手段として広く利用されているが,指紋を人工的に複製して他人になりすますことが容易に可能である.そこで,我々は,指紋画像から複数個の特徴量を抽出してこれらを統合することによって,人工指紋画像検出の高精度化を検討している.そしてこれまで,複数個の特徴量を用いて特徴量ごとに線形サポートベクタマシン(SVM)に学習させて識別器を作成して,検出結果の多数決を取る手法で識別誤差0.65%を得ている.本研究では,更なる識別精度の向上を目的とし,複数個の特徴量に最適な重みを設定して,これらの検出結果を統合する手法を提案する.本提案手法を人工指紋画像の識別実験に用いた結果,識別誤差0.40%を得た.また,実験結果から本提案手法においては,Latexを用いて複製された人工指紋画像が誤識別されやすいことを明らかにした.

著者

Takahiro Goto Yasuhiro Sugimoto Daisuke Nakanishi Keisuke Naniwa Koichi Osuka

出版者

The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers

雑誌

Nonlinear Theory and Its Applications, IEICE (ISSN:21854106)

巻号頁・発行日

vol.13, no.4, pp.598-614, 2022 (Released:2022-10-01)

参考文献数

23

被引用文献数

1

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This study focused on the bifurcation of coordination relationships between McKibben pneumatic actuators (MPA). We aimed to arrive at the control theory of a robot with MPAs by analyzing this bifurcation phenomena. The control law using the MPA tension generates multiple motion modes, and the coordination relationships between MPAs bifurcate depending on parameters reported in a previous study. The bifurcation phenomenon between two of those coordination relationships was analyzed and it was found that despite a similar link movement, the phase oscillators exhibited different coupled modes. The important difference between two coupled modes was determined to be the relationship between the MPA pressure and length. Further, we verified that the angular velocity of the link was the parameter that generated this phenomenon by analyzing it in correspondence with the model of forced oscillation. In addition, we confirmed the bifurcation phenomenon employing a 1-DOF pendulum machine.

著者

新井 宏之 橋口 弘 馬場 俊彦

出版者

The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers

雑誌

電子情報通信学会論文誌 B (ISSN:13444697)

巻号頁・発行日

vol.J105-B, no.10, pp.741-748, 2022-10-01

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莫大なデータトラヒック量に対応可能な高速大容量通信の実現のため,第6世代移動無線通信では,光無線通信が検討されている.光波帯を無線伝送に用いる場合には空間減衰が大きいため,アンテナには高利得が求められる.また,高利得化により,アンテナのビーム幅が非常に狭くなることから,送受信のリンクを張るためにビーム走査が必要である.本論文では,このような機能を有するアンテナとして光漏れ波アンテナの利得の向上及びその励振方法に焦点を当てた議論を行い,今後の展望について述べる.

著者

Yingxiang Gong Zile Fan

出版者

The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers

雑誌

IEICE Electronics Express (ISSN:13492543)

巻号頁・発行日

pp.19.20220431, (Released:2022-10-18)

参考文献数

41

被引用文献数

1

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How to replace the referee in sports with artificial intelligence has attacked a huge amount of attention recently. In this paper, non-battery pressure detection and communication system are designed and fabricated aiming to help the referee in the basketball games. To get the information from player and ball at the same time, the designed system is consisted of three parts, including the basketball monitoring system, the shoes monitoring system, and the laptop to collect and process the data. For the basketball monitoring system, eight piezoelectric polyvinylidene fluoride (PVDF) flexible thin films are used as the sensor on the surface of the basketball with the sensitivity of 0.065 V/N and four hard piezoelectric Lead Zirconium titanite (PZT) patches are set inside the ball as the power source. As for the shoes monitoring system, four PZT patches work as both power source and pressure sensor with a sensitivity of 0.025 V/N. To solve the referee problem in basketball game, time delay of different systems is first measured. The different systems have similar time delay of about 3s, which will help to make sure whether the players break the rules. In this paper, whether the player has a traveling violation in a game can be refereed by the collected data, which has more than 97% accuracy. This work shows an innovative progress in automatic referees in games and the Internet of Things (IoT) in the human health monitoring.

著者

清水 健一 藤本 茂雄 松本 暢平 檜垣 泰彦

出版者

The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers

雑誌

電子情報通信学会論文誌 D (ISSN:18804535)

巻号頁・発行日

vol.J105-D, no.10, pp.572-583, 2022-10-01

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千葉大学では2020年度からの全員留学に備え,メディア授業によるオンライン受講を目的として,Moodle上での動画配信システムを内製により開発を進めてきた.Moodleの動画配信機能に不足している部分について,必要要件を洗い出し,システム設計を行った.その結果としてAES暗号化を施したマルチビットレートのHTTP Live Streaming方式を採用し,SCORMパッケージによるMoodle連携方式を考案した.本システムの検証を行う過程において,新型コロナのパンデミックにより,急遽,学生数約14,000人,開講科目数7,000以上にも及ぶ大学における全ての授業がオンデマンド方式のメディア授業で実施されることになり,本システムは,その中心的な役割を担うこととなった.過去に経験がない状況下において,幸いにも大きなトラブルがなく安定した稼働を実現することができたことから,稼働状況をもとに本システムの運用結果を評価した.加えて,学生への通信負担を低減するため,パケット節約モードを追加する等のきめ細かな対応を行うことができた.これらの成功要因について検証し,今後の課題について考察を行った.

著者

Takanobu Watanabe Kentaro Nishimori Riku Okada

出版者

The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers

雑誌

IEICE Communications Express (ISSN:21870136)

巻号頁・発行日

vol.11, no.10, pp.619-624, 2022-10-01 (Released:2022-10-01)

参考文献数

6

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Recently, microwave and millimeter-wave bands have been considered for outdoor applications to cope with the emerging increase in communication traffic. However, a higher the frequency causes larger propagation losses. Consequently, a system that uses UAVs as relay stations to communicate in a line-of-sight (LoS) environment has been studied. In such a system, the numbers of transmitting and receiving antenna elements are different. In this study, we evaluate the performance of an asymmetric LoS-MIMO system with different number of antenna elements for transmission and reception. The effectiveness of the asymmetric LoS-MIMO system is demonstrated by comparing the channel capacity pertaining to the distance between the transmitter and receiver based on a conventional symmetric LoS-MIMO system with an equal number of antenna elements.

著者

三島 拓馬 上村 凌平 岸本 誠也 大貫 進一郎

出版者

The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers

雑誌

電子情報通信学会論文誌 C (ISSN:13452827)

巻号頁・発行日

vol.J105-C, no.10, pp.270-277, 2022-10-01

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円柱状微小共振器の円周上を周回するWhispering Gallery Mode(WGM)を利用したレーザの放射指向性は特有の回転対称となる.本文では,共振器の形状変化を伴わない放射指向性の可変制御を検討し,ビームステアリングデバイスやスイッチング素子等への応用に向けた基本原理を確立する.WGMレーザの放射指向性は,電磁界解析に広く用いられるADE-FDTD法によりシミュレーション検証し,共振器に励起するWGM,複数レーザ間の位相差,レーザに与えるポンピング等の観点から,指向性の制御を明らかにする.

著者

Chenfeng Li Chao Chen Xiaodong Su

出版者

The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers

雑誌

IEICE Electronics Express (ISSN:13492543)

巻号頁・発行日

vol.19, no.19, pp.20220348, 2022-10-10 (Released:2022-10-10)

参考文献数

30

被引用文献数

1

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This paper presents a low-power fractional-N synthesizer for BLE with a gate-switching charge pump (CP) and high-speed prescaler. To reduce the current mismatch under low supply voltage, a master-slave rail-to-rail operational trans-conductance amplifier (OTA) structure is employed to the CP; Current self-matching technique guarantees the charging current is equal to discharging current. The embedded logic gates and power switch technique are employed to true-single-phase-clock (TSPC) to reduce power consumption and improve the operating speed of the divider. Random dither is injected into the ΔΣ modulator to prolong the period of output sequence. The proposed phase-locked loop (PLL) is implemented in the 40-nm CMOS process. It achieves -85.94dBc/Hz@100kHz and -109.18dBc/Hz@1MHz in fractional-N mode while consuming 1.6mW under a 0.7V voltage supply.

著者

Kota SHIBA Atsutake KOSUGE Mototsugu HAMADA Tadahiro KURODA

出版者

The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers

雑誌

IEICE Transactions on Electronics (ISSN:09168524)

巻号頁・発行日

pp.2022CDS0001, (Released:2022-09-30)

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This paper describes an in-depth analysis of crosstalk in a high-bandwidth 3D-stacked memory using a multi-hop inductive coupling interface and proposes two countermeasures. This work analyzes the crosstalk among seven stacked chips using a 3D electromagnetic (EM) simulator. The detailed analysis reveals two main crosstalk sources: concentric coils and adjacent coils. To suppress these crosstalks, this paper proposes two corresponding countermeasures: shorted coils and 8-shaped coils. The combination of these coils improves area efficiency by a factor of 4 in simulation. The proposed methods enable an area-efficient inductive coupling interface for high-bandwidth stacked memory.

著者

Takuji TACHIBANA Yusuke HIROTA Keijiro SUZUKI Takehiro TSURITANI Hiroshi HASEGAWA

出版者

The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers

雑誌

IEICE Transactions on Communications (ISSN:09168516)

巻号頁・発行日

pp.2022EBN0001, (Released:2022-10-03)

被引用文献数

4

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To accelerate research on Beyond 5G (B5G) technologies in Japan, we propose an algorithm that designs mesh-type metropolitan area network (MAN) models based on a priori Japanese regional railway information, because ground-truth communication network information is unavailable. Instead, we use the information of regional railways, which is expected to express the necessary geometric structure of our metropolitan cities while remaining strongly correlated with their population densities and demographic variations. We provide an additional compression algorithm for use in reducing a small-scale network model from the original MAN model designed using the proposed algorithm. Two Tokyo MAN models are created, and we provide day and night variants for each while highlighting the number of passengers alighting/boarding at each station and the respective population densities. The validity of the proposed algorithm is verified through comparisons with the Japan Photonic Network model and another model designed using the communication network information, which is not ground-truth. Comparison results show that our proposed algorithm is effective for designing MAN models and that our result provides a valid Tokyo MAN model.

著者

干川 尚人 大島 達也 西辻 崇 白木 厚司 伊藤 智義

出版者

The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers

雑誌

電子情報通信学会論文誌 B (ISSN:13444697)

巻号頁・発行日

vol.J105-B, no.10, pp.792-801, 2022-10-01

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コロナ禍は場所に依存しないリモートワークを急速に普及させ,更にオフィスの地方移転やワーケーションのような働く場所の地方分散を促進させた.これにより通信のエンドポイントをつなぐ地方の通信設備維持の重要性も大きくなっている.しかし,近年の人手不足の事情もあり,通信インフラ事業者では現地での物理的な作業が必要なケースでは遠方の拠点から技術者を派遣する形態が一般的になっており,オンライン監視でサポートできない物理異常の発見方法がサービス品質維持のために重要である.この課題に対して,我々はマシンルーム環境の監視を目的にセンサとアクチュエータを搭載した汎用ベースロボットによって,その解決を試みる.この論文ではまず地方の通信設備における労働力と物理異常検知の課題を述べ,その維持管理業務をサポートするための新たなベースロボットシステムを提案する.そしてこのコンセプトを実証するためのプロトタイプロボットを実装し,その予備実験結果を示す.

著者

Takashi TOMITA Shigeki HAGIHARA Masaya SHIMAKAWA Naoki YONEZAKI

出版者

The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers

雑誌

IEICE TRANSACTIONS on Information and Systems (ISSN:09168532)

巻号頁・発行日

vol.E105-D, no.10, pp.1665-1677, 2022-10-01

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This paper focuses on verification for reactive system specifications. A reactive system is an open system that continuously interacts with an uncontrollable external environment, and it must often be highly safe and reliable. However, realizability checking for a given specification is very costly, so we need effective methods to detect and analyze defects in unrealizable specifications to refine them efficiently. We introduce a systematic characterization on necessary conditions of realizability. This characterization is based on quantifications for inputs and outputs in early and late behaviors and reveals four essential aspects of realizability: exhaustivity, strategizability, preservability and stability. Additionally, the characterization derives new necessary conditions, which enable us to classify unrealizable specifications systematically and hierarchically.

著者

小林 透 深江 一輝 今井 哲郎 荒井 研一 宮崎 禎一郎 辻野 彰

出版者

The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers

雑誌

電子情報通信学会論文誌 D (ISSN:18804535)

巻号頁・発行日

vol.J105-D, no.10, pp.533-545, 2022-10-01

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本研究では,人型コミュニケーションロボットが,一人暮らしの高齢者との自然会話を基に認知症の予兆検知を行い,認知症の疑いがあれば,ソーシャルメディアを介して離れて暮らす家族やソーシャルワーカ等に通知する認知症予兆発見システムを開発した.著者らは,これまで,スマホが使えない高齢者とLINEを介した双方向のコミュニケーションが可能なソーシャルメディア仲介ロボットを開発した.本研究では,本ロボットに,“認知症予兆発見方式”を追加することで認知症予兆発見システムを実現した.認知症予兆発見方式では,臨床的に信頼性が高い改定長谷川式簡易知能評価スケール(HDS-R)から自然会話シナリオを生成し,シナリオに基づくロボットと高齢者との対面会話による認知度の自動スコアリングが特徴である.本システムは,高齢者に相対する人型コミュニケーションロボットと全体を制御するクラウドサービスから構成されている.開発したプロトタイプシステムを用いた高齢者に対する評価実験により,従来の医師が実施する認知症診断結果と本システムによる評価結果を比較することで,本システムの有効性を明らかにした.

著者

濵口 浩規 結城 直彦

出版者

The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers

雑誌

電子情報通信学会論文誌 C (ISSN:13452827)

巻号頁・発行日

vol.J105-C, no.10, pp.302-307, 2022-10-01

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高精度なFM変調器の構成として,ΔΣ変調器を組み込んだFM変調器(以後,ΔΣFM変調器と呼ぶ)を提案する.本回路の構成は周波数変調器としてのVCOとノイズシェーピング特性を示すΔΣ変調器の組み合わせからなるFM変調器である.本回路における復調後の信号の雑音は一般的なFM信号を復調したとき生じる三角雑音より,急しゅんな傾きを得ることができ,高精度なSNRを得ることが可能になる.本論文は提案するΔΣFM変復調器について回路構成を示す.示した回路構成において,急しゅんなノイズシェーピング特性が得られることをS関数を用いた理論式より示した.また,MATLAB & Simlinkを用いた解析により理論式の結果が正しいことを確認した.

著者

Tomoya KINOSHITA Masaki AIDA

出版者

The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers

雑誌

IEICE TRANSACTIONS on Communications (ISSN:09168516)

巻号頁・発行日

vol.E105-B, no.10, pp.1181-1191, 2022-10-01

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The phenomenon known as social polarization, in which a social group splits into two or more groups, can cause division of the society by causing the radicalization of opinions and the spread of misinformation, is particularly significant in online communities. To develop technologies to mitigate the effects of polarization in online social networks, it is necessary to understand the mechanism driving its occurrence. There are some models of social polarization in which network structure and users' opinions change, based on the quantified opinions held by the users of online social networks. However, they are based on the interaction between users connected by online social networks. Current recommendation systems offer information from unknown users who are deemed to have similar interests. We can interpret this situation as being yielded non-local effects brought on by the network system, it is not based on local interactions between users. In this paper, based on the spectral graph theory, which can describe non-local effects in online social networks mathematically, we propose a model of polarization that user behavior and network structure change while influencing each other including non-local effects. We investigate the characteristics of the proposed model. Simultaneously, we propose an index to evaluate the degree of network polarization quantitatively, which is needed for our investigations.

著者

千田 司 亀田 卓 末松 憲治

出版者

The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers

雑誌

電子情報通信学会論文誌 B (ISSN:13444697)

巻号頁・発行日

vol.J105-B, no.10, pp.781-791, 2022-10-01

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ミリ波帯(60 GHz帯)を用いたワイヤレスボディエリアネットワーク(wireless body area network: WBAN)は人体遮蔽による干渉電力の減衰が大きいため,混雑環境下におけるWBAN間干渉を解決する手法の一つとして期待されている.一方,各ユーザの位置によっては,それぞれのユーザが干渉を受ける他のユーザ数(干渉数)に偏りが生じるため,通信機会の公平性が低下する.本論文では,WBAN内通信前にWBAN間で搬送波感知多重アクセス/衝突回避(carrier sense multiple access with collision avoidance: CSMA/CA)によるキャリアセンスを行うとともに,ビジー時間率を用いたコンテンションウィンドウ(contention window: CW)制御を行う通信機会公平化手法を提案する.まず,マイクロ波帯とミリ波帯のWBAN間干渉について調査を行い,ミリ波帯WBAN間における通信機会の不公平性が存在することを明らかにした.次に,提案した通信機会公平化手法について,フェアネスインデックス(fairness index: FI)と総通信時間の評価を計算機シミュレーションにて行った.その結果,総通信時間の低下を最低限に抑えつつ,WBAN通信の公平性を大幅に向上可能であることを示した.

著者

Yifang BAO Shigeru YAMASHITA Bing LI Tsung-Yi HO

出版者

The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers

雑誌

IEICE TRANSACTIONS on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences (ISSN:09168508)

巻号頁・発行日

vol.E105-A, no.10, pp.1385-1391, 2022-10-01

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When we use a Programmable Microfluidic Device (PMD), we need to wash some contaminated area to use the chip for further experiments. Recently, a novel washing technique called Block-Flushing has been proposed. Block-Flushing washes contaminated area in PMDs by using buffer flows. In Block-Flushing, we need to keep a buffer flow from an input port to an output port of a PMD for a long period to dissolve residual contaminants. Thus, we may need a lot of buffer fluids and washing time even if the contaminated area is small. Another disadvantage of the washing method by Block-Flushing is such that we may not able to clean residual contaminants at valves completely by only buffer flows. To address the above-mentioned issues, this paper proposes a totally new idea to wash PMDs; our method does not use buffer flows, but washes contaminated area by using mixers. By using a mixer, we can dissolve residual contaminants at valves in the area of the mixer very efficiently. In this paper, we propose two methods to wash PMDs by using mixers. The first method can wash the whole chip area by using only four times of a single 2x2-mixer time. We also propose the second method which is a heuristic to reduce the number of moving valves because valves may wear down if they are used many times. We also show some experimental results to confirm that the second method can indeed decrease the number of used valves.

著者

森 駿志 大塚 和弘

出版者

The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers

雑誌

電子情報通信学会論文誌 A (ISSN:09135707)

巻号頁・発行日

vol.J105-A, no.10, pp.111-124, 2022-10-01

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人と人との対話において対話者が表出する頭部運動には様々な機能があることが知られており,その認識のため畳み込みニューラルネットワーク(CNN) を用いた方法が提案されている.本論文では,対話者個人の頭部運動機能の概念を,頭部運動を介した聞き手・話し手間の相互作用機能へと拡張し,頭部運動機能を認識するCNNを転移させることで相互作用機能を認識するモデルを構築する戦略を提案する.この転移戦略の一つとして,複数の頭部運動機能について各々事前に学習されたCNNを再利用し,これらCNNの中間出力を特徴ベクトルとして抽出し,別の識別器により相互作用機能の認識を行うという戦略が含まれる.話し手・聞き手各々の機能認識CNNの出力について論理積をとる方策を基準として,提案した転移戦略を適用したモデルによる性能向上を検証した結果,話し手のリズム取りに対する聞き手の相槌という相互作用において,F値にて最高8.0ポイントの性能向上を確認し,また,話し手のリズム取りに対する聞き手の正の感情表出という相互作用では,最高13.9ポイントの性能向上を確認した.このように提案した転移戦略の潜在的可能性が確認された.