[論文レビュー] Open Badges: A Low-Cost Toolkit for Measuring Team Communication and Dynamics

Oren Lederman, Dan Calacci+4 more|arXiv (Cornell University)|Oct 5, 2017

Data Visualization and Analytics参考文献 8被引用数 14

ひとこと要約

Open Badges は、音量と Bluetooth Low Energy (BLE) 近接度を活用して、カスタムハードウェアのバッジまたはスマートフォンを用いて、対面のチームコミュニケーションとダイナミクスを測定するオープンソースで低コストなツールキットを提供する。このシステムは、会話の順番、反応パターン、相互作用のバランスをリアルタイムで追跡し、グループの相互作用メトリクス（例：発話時間の不平等、参加の平等性）をリアルタイムで可視化可能である。研究者にとって、自然な状況下でチームパフォーマンスを研究し、介入効果を検証するためのスケーラブルでバイアスを低減するツールを提供する。

ABSTRACT

We present Open Badges, an open-source framework an toolkit for measuring and shaping face-to-face social interactions using either custom hardware devices or smart phones, and real-time web-based visualizations. Open Badges is a modular system that allows researchers to monitor and collect interaction data from people engaged in real-life social settings. In this paper we describe the technical aspects of the Open Badges project and the motivation for its creation.

研究の動機と目的

• 自然な状況下で、リアルタイムの対面チーム相互作用を測定するための低コストでオープンソースのプラットフォームを開発すること。
• 発話の順序や近接度といった言語的でない社会的信号の収集を自動化することで、研究のバイアスと作業負荷を低減すること。
• チームパフォーマンスの向上を支援するための介入を促進する、チームダイナミクスのリアルタイムフィードバックと可視化を可能にすること。
• 研究者が大規模なチームコミュニケーションおよび集団知能の研究に利用可能なモジュラーでアクセス可能なツールキットを提供すること。
• ウェアラブル相互作用測定の実現可能性を広く拡大することで、多様な学術的および応用的状況における社会的測定研究の範囲を拡大すること。

提案手法

• 本システムは、参加者の音声のボリュームと Bluetooth LE (BLE) 近接度データを、ウェアラブル電子バッジまたは Android スマartフォンで収集する。
• 発話イベントはボリューム変動の分析により検出され、データ品質を向上させるために短時間の低音量イベントがフィルタリングされる。
• 各参加者の発話の順番は開始時刻と終了時刻とともに記録され、発話の頻度と持続時間の計算が可能になる。
• BLEビーコンを用いて、信号強度（RSSI）に基づいて参加者間の物理的距離を推定し、登録済みのグループメンバー間のデータに限定してフィルタリングされる。
• 音声および BLE データは、後続の分析および可視化のため RESTful API を介して保存・公開される。
• Web ベースの可視化プラットフォームは API を消費し、リアルタイムおよび履歴データのフィードバックを提供する。具体的には、時系列チャート、ネットワーク可視化、発話順序の不平等性といったメトリクスが含まれる。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 低コストでオープンソースのウェアラブルデバイスは、実生活のチーム環境において、発話の順序や反応パターンといった重要な社会的相互作用シグナルを効果的に測定できるか？
• RQ2 チーム相互作用メトリクスのリアルタイム可視化は、チームパフォーマンス、関与度、信頼性をどの程度向上させ得るか？
• RQ3 発話の順序のバランスは、多様なグループ環境下でチームパフォーマンスおよび集団知能とどの程度相関するか？
• RQ4 スマートフォンベースのデータ収集は、チームダイナミクスを測定するにあたり、カスタムハードウェアバッジと同等の正確性と信頼性を達成できるか？
• RQ5 リアルタイムフィードバックは、チーム相互作用のパターンとグループ内公平性の認識にどのような影響を与えるか？

主な発見

• Open Badges システムは、低コストのハードウェアとスマートフォンを用いて、リアルタイムの発話順序データと近接情報の収集に成功し、チーム相互作用パターンの信頼性の高い測定を可能にした。
• 本システムは、発話の順序数、反応パターン、発話時間の不平等性といった重要なメトリクスの計算に十分な精度で発話イベントを検出できる。
• 独立した音声ボリューム追跡により、同時発話イベントを特定でき、参加者間の重複率を計算することが可能になった。
• BLEビーコンからの近接データは、物理的距離の粗いが効果的な推定値を提供し、空間的相互作用分析を支援する。
• Web ベースの可視化プラットフォームは、動的な可視化を通じてリアルタイムフィードバックを提供でき、特に支配的発話者に向かって移動する中央のボールや、参加の公平性を反映するネットワークグラフが含まれる。
• 本プラットフォームは履歴データの再生とユーザーが設定可能な可視化をサポートしており、リアルタイム介入および後向き分析の両方に適している。