An evaluation of e-Learning using Class-ROI

• Project/Area Number: 16K00474
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Learning support system
• Research Institution: University of Fukui
• Principal Investigator: Fukuma Shinji 福井大学, 学術研究院工学系部門, 准教授 (50313565)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2018)
• Budget Amount: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2018: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2017: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2016: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
• Keywords: 遠隔学習 / 視線計測 / 視点情報収集 / 学習評価 / PLS回帰

Outline of Final Research Achievements

This research has proposed a class Region-Of-Interest (ROI) as evaluation measure of an e-Learning. The class-ROI is defined as integration of gaze/viewpoint of learners for the same e-Learning contents. The gaze is measured with an eye-tracker and it is stored in a database. The eye-tracker can measure precise viewpoint but expensive. Thus this research proposes a cheap eye-tracking method using digital camera and machine learning. Furthermore an effective data compression method also is proposed. Evaluation for a video based e-Learning showes that class-ROI is an effective benchmark to distinguish the student attains to a standard level from the other level ones.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本課題は学習者の視線情報をオンラインで収集し，これを基準として学習者の理解度を相対評価する方法を提案しており，これはネットワークを利用する遠隔学習ならではの特色である．教育機関は少子化に伴う教員数削減が求められている．遠隔学習の導入によりこれに対応するためにはリアルタイムに学習状況に目を配る仕組みが重要である．本課題の意義は遠隔学習実施中に学習者を評価する仕組みを提供することにある．クラス ROI により，通常の教室において教員が実施するものと同等以上の教育を，遠隔学習において多数の学習者に対し提供できることが期待できる．その結果，教育コストの削減と教育品質の向上を同時に達成することができる．

Research Products

• [Presentation] A Floating Point Data Compression Using Inter-Extrapolative Predictor (2018)
  • Author(s): S. Imai, S. Fukuma, S. Mori
  • Organizer: 2018 IEEE 61st International Midwest Symposium on Circuits and Systems (MWSCAS2018)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 学習者集団の時分割視点座標計測システムと理解度評価への応用 (2018)
  • Author(s): 畑中 理，中島 宏樹，福間 慎治，森 眞一郎
  • Organizer: 計測自動制御学会システム・情報部門学術講演会2018（SIS2018）
• [Presentation] 差分方程式解法に基づく内挿予測を用いた浮動小数点シミュレーションデータのロスレス予測符号化 (2018)
  • Author(s): 小原 秀介，今井 慎也，福間 慎治，森 眞一郎
  • Organizer: 計測自動制御学会システム・情報部門学術講演会2018（SIS2018）
• [Presentation] 内挿外挿予測を用いた浮動小数点データの圧縮 (2017)
  • Author(s): 今井慎也，福間慎治，森眞一郎
  • Organizer: 電子情報通信学会 スマートインフォメディアシステム研究会
• [Presentation] FPGAを用いた機械学習によるレーザーポインタ検出 (2017)
  • Author(s): 酒井宏基，牧田光平，福間慎治，森眞一郎
  • Organizer: 映像情報メディア学会 メディア工学研究会
• [Presentation] A Class ROI for Measure of e-Learning in Progress (2017)
  • Author(s): Hiroki Nakashima, Hiroki Sakai, Shinji Fukuma, Shin-ichiro Mori
  • Organizer: 2017 International Workshop on Smart Info-Media Systems in Asia
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 線形予測とJBIG 符号化を用いた浮動小数点データ圧縮 (2017)
  • Author(s): 辻悠斗，今井慎也，福間慎治，森眞一郎
  • Organizer: 平成29年度 電気関係学会北陸支部連合大会（JHES2017）
• [Presentation] スマートデバイスのための機械学習に基づく注視点計測の検討 (2017)
  • Author(s): 山崎友理，福間慎治，森眞一郎
  • Organizer: 電子情報通信学会 スマートインフォメディアシステム研究会
• [Presentation] 仮数部の不連続性を考慮した浮動小数点データのロスレス適応予測符号化 (2016)
  • Author(s): 齋藤雅大, 今井慎也, 福間慎治, 森眞一郎
  • Organizer: 電子情報通信学会 スマートインフォメディアシステム研究会
  • Place of Presentation: 広島市立大学サテライトキャンパス（広島県広島市）
  • Year and Date: 2016-12-08
• [Presentation] BLE における大容量データ通信プロトコルの設計 (2016)
  • Author(s): 山崎勇人，伊藤義宏，福間慎治，森眞一郎
  • Organizer: 電気関係学会北陸支部連合大会
  • Place of Presentation: 福井工業大学（福井県福井市）
  • Year and Date: 2016-09-13
• [Presentation] 実行時の動的かつ頻繁なグループ変更に対応可能なMPI環境下でのマルチキャストの実装 (2016)
  • Author(s): 長嶺祐輔, 福間慎治, 森眞一郎
  • Organizer: 第15回 情報科学技術フォーラム FIT2016
  • Place of Presentation: 富山大学（富山県富山市）
  • Year and Date: 2016-09-06
• [Presentation] 講義支援システムの高解像度化のためのポインタ重畳回路の設計 (2016)
  • Author(s): 吉村勇哉，酒井宏基，福間慎治，森眞一郎
  • Organizer: 映像情報メディア学会メディア工学研究会
  • Place of Presentation: 北潟湖畔荘（福井県あわら市）
  • Year and Date: 2016-08-31
• [Presentation] A Real-time GPU-based Coupled Fluid-Structure Simulation with Haptic Interaction (2016)
  • Author(s): Jiachao Zhang, Shunpei Yuasa, Shinji Fukuma, Shin-ichiro Mori
  • Organizer: 15th IEEE/ACIS International Conference on Computer and Information Science
  • Place of Presentation: 岡山コンベンションセンター（岡山県岡山市）
  • Year and Date: 2016-06-26
  • Int'l Joint Research