階層型ニューラルネットワークモデルを用いた未学習単元助言システムの開発

• Project/Area Number: 11878035
• Research Category: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Educational technology
• Research Institution: The National Center for University Entrance Examinations (2001); National Center Test for University Admissions (1999-2000)
• Principal Investigator: 林 篤裕 独立行政法人大学入試センター, 研究開発部, 助教授 (70189637)
• Project Period (FY): 1999 – 2001
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2001)
• Budget Amount: ¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000); Fiscal Year 2001: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000); Fiscal Year 2000: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000); Fiscal Year 1999: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
• Keywords: Rule Space Method / 教育評価 / Neural Network Model / Attribute / 問題分析 / 潜在構造分析 / ガットマンスケール

Research Abstract

これまで(初年度と2年度)を振り返ると、(1)Rule Space Method(RSM)に関する理論の整理と検討、(2)RSMとニューラルネットワークモデル(NNM)の差異の明確化、(3)NNMを用いたRSMへの支援の提案、(4)RSMとNNMの差異に関する数値実験、(5)RSMに関する最近の理論展開のフォロー、(6)RSMのプログラムの取得、(7)BUGSHELLの利用方法の習得、を中心に研究を行ってきた。最終年度にあたる本年度は、引き続き以下のことに重点を置いて研究を遂行した。
(8)RSMを適用するための実験の策定
RSMを適用するのに適当な試験問題を選定した。その結果、米国ACTが実施しているScience Reasoning Test(SR-Test)を用いることにし、使用許諾等を含めて各種の準備作業を行った。
(9)実験の実施
上記SR-Testを用いて、その解答過程を明らかにし、RSMを適用するべく、300名規模のデータ収集を行い、解答パターンの電子化や採点作業を行った。
(10)Attributeの抽出
SR-Testの解答パターン、およびその解答過程の記述を元に、Attribute行列の抽出を試みた。
今後の課題としては、今回得られたデータ、およびAttributeをRSMに適用し、同方法の有効性を検証し、また問題点を明らかにしていきたいと考えている。
なお、これら一連の研究活動において、RSMの提唱者であるDr.K.Tatsuoka(Columbia University)やその研究グループと意見交換を行ない、電子メール等で有意義な情報交換を行った。また、研究内容を国際学会(IMPS-2001、8月、大阪、Conference Volumeに投稿中)で報告し、また学会誌(計測と制御)や機関誌(大学入試フォーラム)に発表した。

Research Products

• [Publications] 龍岡菊美, 林 篤裕: "個人の潜在的知識ステートを診断する統計的方法論"計測自動制御学会誌「計測と制御」. 40巻8号. 561-567 (2001)
• [Publications] 林 篤裕: "学習診断とそれに関連する事項に関する研究開発動向について"大学入試フォーラム. 24号. 62-63 (2001)
• [Publications] 龍岡菊美, 林 篤裕: "種々の測定問題に対するAttribute分析の応用"1998,99,00,01年度文部省科学研究費補助金 基盤研究A(1)(展開研究),「コンピュータ支援による入試問題改善方策の開発」,研究代表者 藤井光昭, 研究成果報告書(課題番号 国10359005). 101-105 (2002)
• [Publications] Atsuhiro Hayashi and Kikumi K.Tatsuoka: "A Comparison of Rule-space Method and Neural Network Model for Classifing Individials"International Conference on Measurement and Multivariate Analysis and Dual Scaling Workshop(ICMMA). Vol.two. 226-228 (2000)
• [Publications] 林篤裕and Kikumi K.Tatsuoka: "Rule Space Methodとその周辺"藤井科研「コンピュータ支援による入試問題改善方策の開発」研究集会、配布資料.
• [Publications] 林篤裕&Kikumi K.Tatsuoka: "Rule Space Modelとニューラルネットワークの比較"日本行動計量学会、第27回大会発表論文抄録集. 31-32 (1999)
• [Publications] Atsuhiro Hayashi and Kikumi K. Tatsuoka: "A Comparison of Rule-space Method and Neural Network Model for Classifying Individuals"International Conference on Measurement and Multivariate Analysis and Dual Scaling Workshop (ICMMA), 発表予定, May 11-14, 2000 at Banff, Alberta, Canada. (2000)