タッチ操作の挙動分析による
行動・感情認識
◯荒川豊,平部裕子,安本慶一
奈良先端科学技術大学院大学
スマートフォンを用いた行動認識
• スマホに内蔵されたさまざなセンサを駆使
• 加速度

• 地磁気

• 重力

• 気圧

• ジャイロ

• 近接

• 輝度

• マイク

• NFC

• 回転ベクトル

• 放射線

• カメラ
【提案】タッチ操作は?
• スマホでは,常時イベント発生

• コンテキスト認識に利用できない?

全アプリのタッチ操作を
どうやってロギングする?
サンドボックス

Sandbox

• セキュリティのための概念
• アプリ間は強制的に分離
• 他のアプリ上でのタッチ操作を監視できない

Logging
App.

App.1

Android OS
手法の検討
手法1:Custom Android OS
– InputManagerを改造すればロギングは簡単にできそう
– カスタムROMの普及は難しい

手法2:Android OSの手前でフック
– イベントデバイスファイル (/dev/input/xxxx)を監視
– アプリからはRoot権限が必要
– adb経由(USB接続)だと,Root権限不要で丸見え
イベンドデバイスファイル
• タッチ操作に関するファイルの在処
– 基本:/dev/input/eventX
– X:機種依存

機種

Android OS

X

Galaxy Nexus

4.2.1

1

Galaxy S2

4.0.3

2

Galaxy S3

4.0.2

6

Galaxy Note2

4.1.2

2
イベントデバイスドライバの逆解析
• 一見,よくわからない

• 複数行で1つのタッチ操作
• 機種により一部フォーマットが違う

101000-325592: 0003 0032 0000000a
101000-325592: 0003 0035 0000011b
101000-325592: 0003 0036 000002e3
101000-325592: 0003 0030 0000000e
101000-325592: 0003 0031 00000009
101000-325592: 0003 003c ffffffd3
101000-325623: 0000 0000 00000000
101000-337007: 0003 0035 0000012a
101000-337007: 0003 0036 000002d8
101000-337007: 0003 0030 0000000c
101000-337007: 0003 003c ffffffe7
101000-337037: 0000 0000 00000000
101000-348696: 0003 0035 00000142
101000-348696: 0003 0036 000002c3
101000-348696: 0003 0031 00000007
101000-348696: 0003 003c ffffffbd
101000-348696: 0000 0000 00000000
101000-360324: 0003 0032 0000000b
101000-360324: 0003 0035 00000164
101000-360324: 0003 0036 000002a8
101000-360324: 0003 0030 0000000f
101000-360324: 0003 0031 0000000b
101000-360355: 0003 003c 0000005a
101000-360355: 0000 0000 00000000
101000-371800: 0003 0032 0000000d
101000-371800: 0003 0035 0000018c
101000-371831: 0003 0036 00000286
101000-371831: 0003 0030 00000010
101000-371831: 0003 0031 00000009
101000-371831: 0003 003c 00000000
101000-371831: 0000 0000 00000000
101000-383672: 0003 0032 0000000b
101000-383703: 0003 0035 000001b6
101000-383703: 0003 0036 00000269
Touch Analyzer(現在ベータ版)
• USBでスマホに繋ぐだけでロギングOK

• 代表的なタッチ操作の認識
– シングルタッチ・マルチタッチ
– シングルスワイプ・マルチスワイプ

– ピンチイン・ピンチアウト・ローテート

• 記録・再生(可視化)
• 統計処理
– 頻度,平均速度,平均圧力
– アプリケーションごとの集計
完成予想図
タッチ操作コンテキストによる行動認識
現在の状況
• β版

• 簡単な評価:下記の文章を入力するというタスク
『台風27号は17日午後3時現在、マリアナ諸島にあり、

ゆっくりと北北西へ進んでいる。中心気圧は970ヘクト
パスカル、中心付近の最大風速は35メートルで、強い勢
力となった。また、中心から90キロ以内では風速25メー
トル以上の暴風となっている。』
タッチ操作の挙動分析例1
• 個人間の差異
被験者:4人
アプリ:Facebook

時間:3分間
タッチ操作の挙動分析例2
• ストレスの有無
同一文章入力
時間制限の有無
座って入力

タッチ操作の挙動分析例3
• ながら動作による差異

寝っ転がって

話しながら

歩きながら
タッチ操作の挙動分析例4
• キーボードの差
フリック入力

ローマ字入力
タッチ操作コンテキストの応用
• 操作スキルの定量化
– タッチ操作ログをクラウドで統計分析
– 各ユーザのスキルを定量化

操作スキルに応じて変化していく
ユーザインターフェース
• タッチ操作による個人識別
• 感情を理解するコンシェルジュアプリ
おわり
• 今後の予定
– ツールを完成させる
• PC版だけでなく,スマホ完結版も
– HASCで培われた分析手法を適用

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