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適応型学習環境における学習者のプライバシを保護する学習履歴管理基盤

Research Project

Project/Area Number 19K11978
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 60080:Database-related
Research InstitutionTsukuba University of Technology

Principal Investigator

渡辺 知恵美  筑波技術大学, 産業技術学部, 准教授 (20362832)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords自由進度学習 / 自己調整学習 / クロスレビュー / 個人情報保護 / 学習データ分析 / ピアラーニング / 暗号化データベース / 教育データ分析 / 遠隔講義 / 教育 / 学習分析 / クラウドソーシング / オンライン学習 / プライバシ保護 / ファシリテーション / 準同型暗号 / 適応的学習 / EdTech
Outline of Research at the Start

近年、学習者の学習過程において詳細な学習履歴を活用することによって学習者一人一人の特性や状況に応じた学習コンテンツの推薦を行う適応型学習システムが普及し、指導者も学習履歴を分析し指導内容を改善できる。しかし学習履歴は学習者にとっての個人情報であり、学習システム運営者や指導者によるデータの悪用から学習者を保護する必要がある。
本研究では学習者のプライバシを保護するデータの管理および提示手法を研究する。プライバシを保護しながら学習システムが学習者の特性や状況にあわせた適用的学習と指導者がデータの分析によって指導内容改善を可能にするため、データ匿名化手法および暗号化された学習履歴管理基盤の開発を行う。

Outline of Annual Research Achievements

対象とする教育方法を自己調整学習の一形態である自由進度学習とし、まずは個人情報保護の観点とは別に個別深度学習におけるデータ収集とデータ分析における研究を実施した。動画を用いた自由進度学習として、動画の閲覧履歴データと自己評価データを用いた分析を行った。授業における動画閲覧フェーズを、閲覧・記録・評価の3フェーズに分け、それぞれのフェーズでのクリックストリームデータを取得した。また、それらに加えて自己評価結果を収集し、自己評価結果とクリックストリームデータとの関連を分析した。現時点ではデータ数が十分では無く、クリックストリームデータと自己評価結果との明確な関連事項を発見することはできておらず、また想定ほど講義動画が十分に活用されていない(資料のみで学習が進められている)現状を把握することができた。また本研究では個別に動画を見て進めるだけでなく、知識の外化や建設的相互作用の効果を狙い、クロスレビューを導入している。クロスレビューとは、自分が解いた内容を他人に説明することである。説明することで自己の理解を再確認するとともに、他者からの指摘や質問をもとに異なる視点で学習内容を捉え直すことができる。現時点では一般的な大学での対面授業の受講者を対象にしているため、クロスレビューにおける個人情報保護は対象としていないが、eLearningにおいてクロスレビューを導入するためには互いの個人情報を保護しながらのレビューが必要となる。今後の課題として自由進度学習における他者との対話を活用するための個人情報保護について検討中である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

ようやく教育データ分析における対象として自由進度学習を選び、それに対するデータ分析事例までを公表することができた。しかしながら個人情報保護技術の適用まで進めることができていない。最終年度ではその最後の1歩をすすめる予定である。

Strategy for Future Research Activity

本研究では個別に動画を見て進めるだけでなく、知識の外化や建設的相互作用の効果を狙い、クロスレビューを導入している。クロスレビューとは、自分が解いた内容を他人に説明することである。説明することで自己の理解を再確認するとともに、他者からの指摘や質問をもとに異なる視点で学習内容を捉え直すことができる。現時点では一般的な大学での対面授業の受講者を対象にしているため、クロスレビューにおける個人情報保護は対象としていないが、eLearningにおいてクロスレビューを導入するためには互いの個人情報を保護しながらのレビューが必要となる。今後の課題として自由進度学習における他者との対話を活用するための個人情報保護について検討中である。

Report

(5 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2024 2022 2021 2019

All Journal Article (1 results) Presentation (12 results) (of which Int'l Joint Research: 8 results)

  • [Journal Article] 動画を活用した自己学習環境における文字起こしデータと視 聴履歴からの自動理解度検出に向けて2022

    • Author(s)
      齋藤光貴、渡辺知恵美
    • Journal Title

      情報処理学会研究報告 Vol.2022-DBS-176,No.1,1-6

      Volume: 2022 Pages: 1-6

    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 3段階の学習過程を前提とした自己学習環境における講義動画閲覧履歴による学習状況分析2024

    • Author(s)
      齋藤光貴, 渡辺知恵美
    • Organizer
      第16回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 動画を活用した自己学習環境における文字起こしデータと視 聴履歴からの自動理解度検出に向けて2022

    • Author(s)
      齋藤光貴、渡辺知恵美
    • Organizer
      情報処理学会データベースシステム研究会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 信頼できる実行環境 TEE を用いた暗号マルチマップにおけるデータ量秘匿可能な挿入法2022

    • Author(s)
      石原詢大, 渡辺知恵美, 天笠俊之
    • Organizer
      第14回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム (2022)
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] Supporting Insertion in an Encrypted Multi-Maps with Volume Hiding using Trusted Execution Environment2022

    • Author(s)
      Shunta Ishihara, Chiemi Watanabe, Toshiyuki Amagasa
    • Organizer
      The Proceedings of 24th International Workshop on Design, Optimization, Languages and Analytical Processing of Big Data (DOLAP 2022)
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Supporting Insertion in Encrypted Multi-Maps with Volume Hiding.2021

    • Author(s)
      Shunta Ishihara, Chiemi Watanabe, Toshiyuki Amagasa
    • Organizer
      IEEE International Conference on Smart Computing(SMARTCOMP)
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Effects of Question Type Presentation on Raised Questions in a Video Learning Framework2021

    • Author(s)
      Hinako Izumi, Masaki Matsubara, Chiemi Watanabe, Atsuyuki Morishima,
    • Organizer
      Dialogue 16th International Conference, Proceedings
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Effects of Question Type Presentation on Raised Questions in a Video Learning Framework2021

    • Author(s)
      Izumi,H., Matsubara,M., Watanabe,C., Morishima,A.
    • Organizer
      Diversity, Divergence, Dialogue 16th International Conference, iConference 2021
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Volume-Hiding 暗号マルチマップにおけるデータ量秘匿を可 能にする挿入の実現2021

    • Author(s)
      石原詢大, 天笠俊之, 渡辺知恵美
    • Organizer
      第13回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] A Privacy-Preserving Similarity Search Scheme over Encrypted Word Embeddings2019

    • Author(s)
      Aritomo, Daisuke, Watanabe, Chiemi, Matsubara, Masaki, Morishima, Atsuyuki
    • Organizer
      The 21st International Conference on Information Integration and Web-based Applications & Services
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A Microtask Approach to Identifying Incomprehension for Facilitating Peer Learning2019

    • Author(s)
      zumi, Hinako, Matsubara, Masaki, Watanabe, Chiemi, Morishima, Atsuyuki
    • Organizer
      Proceedings of IEEE Workshop on Human-in-the-loop Methods and Human Machine Collaboration in BigData (IEEE HMData2019)
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Improving Reproducibility of Crowdsourcing Experiments.2019

    • Author(s)
      Kohta,K., Matsubara,M., Watanabe,C., Morishima,A.: Improving Reproducibility of Crowdsourcing Experiments
    • Organizer
      The 7th AAAI Conference on Human Computation and Crowdsourcing (HCOMP 2019)
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Achieving Efficient Similar Document Search over Encrypted Data on the Cloud2019

    • Author(s)
      D. Aritomo, C. Watanabe
    • Organizer
      The 3rd IEEE International Workshop on Big Data and IoT Security in Smart Computing
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2024-12-25  

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