Development of the immediate grasp, analysis system for 100% understanding of lessons
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20K03193
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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 09070:Educational technology-related
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| Research Institution | Koshien University (2022-2023)
Koshien Junior College (2020-2021) |
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Principal Investigator |
樋口 勝一 甲子園大学, 心理学部, 教授 (10411852)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
久米 健次 奈良女子大学, その他部局等, 名誉教授 (10107344)
小無 啓司 大手前大学, 現代社会学部, 非常勤講師 (20161953)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
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| Keywords | 授業 / 理解度 / やる気度 / 減衰曲線 / 予測 / 出席率 / 関心 / 人気曲線 / 理科教育 / 理解度計測 / 拡張現実 / 多変量解析 / 特異スペクトル解析 / 授業改善 / 理解度予測 / 深層学習 / DL / AI |
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| Outline of Research at the Start |
授業中の学生の理解度の微妙な変化をいち早くキャッチし、学生の学習データと社会現象の類似性からDLを使用して、変化の奥に潜む関数型を見つける。
そのための深層学習（以下DLと略記）用PCの設計・製作と稼働実験、解析プログラムの開発をする。
この手順を繰り返し教科書・問題集・解析ハード・解析ソフトを改善し、落ちこぼれ0の講義システム作成の目標に向かって研究を進める。
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| Outline of Annual Research Achievements |
個々に対して、授業クラス全体に対して、集中力と関係があると推定される将来の「やる気度」を予測しようと考えた。学生の集団のやる気度は、自然現象などから推定される時間依存の原子崩壊の減衰関数に当てはまると仮定した。やる気度を予想する減衰関数（ここでは予想式）を求めるため、令和4年度１回生配当授業3クラスにおいて学生個々のやる度の回数変化を記録した。データより、第1回測定値と第10回測定値との間に正の相関があった。つまり、第１回測定値が分かれば、第10回の測定値は自動的に決まる。この2点が決まることにより、予想式が導出できる。さらに、予想式を令和5年度実施3クラスを加えた6クラスの実測値と比較した。授業の途中回については実際の測定値はなめらかではなく変動しているため完全に一致することはないが、おおまかな流れは一致していることを確かめた。今回の仮定である減衰関数による近似と線形近似との有効性の比較も行い、減衰関数の方が有効であると結論付けた。最終的に本研究では、「受講クラスの第1回やる気度を入力すれば第2回以降のやる気度を予想する数式を導出できる」方法を開発できた。そして、この予想式がある程度、機能することも確認した。一方、減衰曲線などの曲線についても分析を行った。曲線のスペクトル 重み係数をSSAアルゴリズムに導入することができること、この拡張により、時系列の特定の周波数領域に選択的に焦点を当てることができ、その上で 複雑なスペクトル構造を持つ時系列の詳細な研究が可能となることを示した。
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Report
(4 results)
Research Products
(9 results)
