知的学習支援のための誤り可視化に関する研究

• Project/Area Number: 11780283
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Intelligent informatics
• Research Institution: Kyushu Institute of Technology
• Principal Investigator: 平嶋 宗 九州工業大学, 情報工学部, 助教授 (10238355)
• Project Period (FY): 1999 – 2000
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2000)
• Budget Amount: ¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000); Fiscal Year 2000: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000); Fiscal Year 1999: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000)
• Keywords: 知的学習支援 / 定性推論 / 誤りの可視化 / 力学学習 / 挙動シミュレーション / 学習者モデル

Research Abstract

本研究の目的は,学習者自身による誤りへの気づきを支援するようなフィードバックを返すことのできる学習環境を作成することであった.このために,具体的な対象領域として,力学の問題に対する立式を取り上げて研究を遂行した.具体的には,力学の問題に対する学習者の誤った立式を挙動シミュレーションに反映させることにより,式中の誤りを挙動の誤りとして学習者に直観的に認識可能な形で提示する手法を開発した.この手法では,学習者の立てた誤った式を用いて,速度あるいは加速度を求め,そこで求められた速度あるいは加速度を用いてオブジェクトを挙動させることにより,誤りを反映した挙動シミュレーションを生成する.さらに,この挙動が必ずしも学習者にとって直観的にわかりやすいものであるとは限らないために,生成される挙動が,正しい挙動との間に十分大きな差異が存在するかどうかを診断する.本研究では,この機能を定性推論の技法を用いて実現した.具体的にはKuipersらによって提案されている定性シミュレーションを用いることにより,誤りを反映した挙動および正しい挙動の定性的な性質を予測している.この予測において速度および加速度で定性差が発見されれば,誤りを反映した挙動は誤りを可視化できると判断している.

Research Products

• [Publications] Tsukasa Hirashima,Akira Nakano,Akira Takeuchi: "A Diagnosis Function of Arthmetical Word Problems for Learning by Problem Posing"Proc.of PRICAI2000. 745-755 (2000)
• [Publications] Tsukasa Hirashima,Hidenori Ikematsu,Myat Kalayar,Akira Takeuchi: "An Environment for Learning by Design : In the case of Learning of Search Algorithm"Proc.of ICCE2000. 679-685 (2000)
• [Publications] Akira Nakano,Tsukasa Hirashima,Akira Takeuchi: "A Learning Environment for Problem Posing"Proc.of ICCE2000. 91-98 (2000)
• [Publications] Tomoya Horiguchi,Tsukasa Hirashima: "A Method of Creating Counterexamples by Using Error-Based Simulation"Proc.of ICCE2000. 619-627 (2000)
• [Publications] 國近秀信,野村芳達,平嶋宗,J.A.Johnson,竹内章: "WWWを用いた英語の速読力訓練教材とその評価"教育システム情報学会誌. Vol.17,No.1. 41-50 (2000)
• [Publications] 中野明,平嶋宗,竹内章: "「問題を作ることによる学習」の知的支援環境"電子情報通信学会論文誌D-I. Vol.J83-D-1,No.6. 41-50 (2000)
• [Publications] 平嶋宗(分担): "日本教育工学会 編「教育工学事典」"実教出版(分担分). 4 (2000)
• [Publications] 柏原昭博、松井紀夫、平嶋宗、豊田順一: "ダイアグラムを用いた知識構造の外化支援"人工知能学会誌. 14・2. 315-325 (1999)
• [Publications] Tomoya Horiguchi,Tsukasa Hirashima,Akihiro Kashihara,Jun'ichi Toyoda: "Error-Visualization by Error-Based Simulation Considering Its Effectiveness"Proc.of AIED99. 421-428 (1999)
• [Publications] T.Hirashima,N.Matsuda,T.Nomoto,J.Toyoda: "Context-Sensitive Filtering for Browsing on Web Pages"Proc.of WebNet99. 1294-1295 (1999)
• [Publications] A.Nakano,T.Hirashima,A.Takeuchi: "Problem-Making Practice to Master Solution-Methods in Intelligent Learning Environment"Proc.of ICCE99. 891-898 (1999)