Development of three party tutoring system for mastering machine learning
| Project/Area Number |
18K11569
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 62030:Learning support system-related
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| Research Institution | Kyoto Institute of Technology |
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Principal Investigator |
荒木 雅弘 京都工芸繊維大学, 情報工学・人間科学系, 准教授 (50252490)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2018)
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| Budget Amount *help |
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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| Keywords | 知的チュータリングシステム / 質問応答システム / マルチモーダル対話 / チュータリングシステム / 機械学習 / 三者対話システム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、学習者の覚醒度を保ちつつ、心理的な負担が小さいチュータリングシステムは実現できるか、また、その実現において最も本質的な要素は何かという問題を探求している。そのための手法として、学習者への刺激を高めるバーチャルエージェントによる音声対話を用い、一対一対話よりも心理的負担の小さい三者対話の場を設定することで、飽きず、かつ疲れすぎずに学習が進められる環境を実現する。二体のバーチャルエージェント間の学習プロセスを主とすることによってユーザの対話に参与する負担感の軽減を図るとともに、生徒役のエージェントのレベルを学習者と揃え、質問を適切に生徒役とユーザに振り分けることで、適度な緊張感を保ちつつ長時間使用に耐える三者対話システムの実装を通じて、これらの問題の解決を試みる。
本年度は主として教材のコンテンツ化およびチュータリングシステムのプロトタイプ実装に取り組んだ。
教材については、音声による説明に適するように書籍の記述から数式に関する説明を削除し、その内容を同時提示用のスライドに記載する等、チュータリングシステムに適した形式に変換を行った。また、説明記述から知識グラフを抽出する手法の開発に取り組み、学習者の理解の把握や質問応答モジュールの解答生成に用いる準備を行っている。
チュータリングシステムの実装にあたっては、エージェントの役割を教師役と生徒役に分け、教師役の説明に対して、生徒役が質問を行った後、学習者に理解を確認するような固定的な三者対話をベースとしてプロトタイプを作成した。そして、必要に応じて学習者が新たな質問を行える機能を追加的に実装した。また、ユーザのコンテンツに対する興味を、表情や発話の韻律情報から判定する技術を要素技術として開発した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
教材については、書籍の前半1/3にあたる分量についてコンテンツ化を行い、問題点を抽出しつつ以後のコンテンツ化の方針を検討している。特に数式部分を音声で説明するところが難しく、適度に省略しながら、重要な数式に関しては可視化機能を取り入れた説明を追加することを検討している。
チュータリングシステムの実装にあたっては、名古屋工業大学から公開されているMMDAgentを用いて音声対話部分を実装し、コンテンツ配信やインタラクションのログの取得はwebアプリケーションとして実装している。ユーザの理解度や興味の判定は、webサーバ側で行う。
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| Strategy for Future Research Activity |
テキストのコンテンツ化作業を完了させた後、知識グラフの抽出について精度を高め、ユーザの理解の把握や質問文に対する応答生成にどの程度利用可能か、定量的に評価する。また、三者対話システムのプロトタイプを完成させ、二者対話と比較したときの心理的負荷軽減効果の検証を行う。
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Report
(1 results)
Research Products
(4 results)
