Research on a Computerized System to Make Inclusive Environment for Online STEM Education Be Barrier-Free from an International Viewpoint
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21H04415
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Medium-sized Section 9:Education and related fields
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| Research Institution | Nihon University (2022-2024)
Nihon University Junior College (2021) |
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Principal Investigator |
山口 雄仁 日本大学, 理工学部, 研究特命教授 (00182428)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤芳 明生 茨城大学, 理工学研究科(工学野), 教授 (00323212)
渡辺 哲也 新潟大学, 自然科学系, 教授 (10342958)
駒田 智彦 日本大学短期大学部, その他部局等, 准教授 (30360316)
相澤 彰子 国立情報学研究所, コンテンツ科学研究系, 教授 (90222447)
鈴木 昌和 九州大学, マス・フォア・インダストリ研究所, 名誉教授 (20112302)
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| Project Period (FY) |
2021-04-05 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥41,080,000 (Direct Cost: ¥31,600,000、Indirect Cost: ¥9,480,000)
Fiscal Year 2024: ¥8,840,000 (Direct Cost: ¥6,800,000、Indirect Cost: ¥2,040,000)
Fiscal Year 2023: ¥8,840,000 (Direct Cost: ¥6,800,000、Indirect Cost: ¥2,040,000)
Fiscal Year 2022: ¥9,230,000 (Direct Cost: ¥7,100,000、Indirect Cost: ¥2,130,000)
Fiscal Year 2021: ¥14,170,000 (Direct Cost: ¥10,900,000、Indirect Cost: ¥3,270,000)
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| Keywords | インクルージョン / オンライン理数系教育 / バリアフリー / 視覚障害 / 発達性読み書き障害 |
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| Outline of Research at the Start |
統合教育環境で学ぶ障害生徒・学生のオンライン理数系教育を総合的に支援するため，晴眼者用オンライン教育コンテンツを全盲・重度弱視・発達性読み書き障害などそれぞれのニーズに合わせて自動でバリアフリー化する技術などを研究開発する。こうした支援技術は発展途上国などでも現在広く必要とされているため，ユーザーが各自の言語用に自分で容易にカスタマイズできる多言語対応のシステム開発を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本課題研究を校正するA～Dの各研究グループが本年度達成した研究成果の概要は以下の通りである。
Aグループの山口は，マルチメディアDAISY/EPUB3形式バリアフリー・デジタル教材制作・編集・閲覧ソフトウェアの多言語対応を一層進めるとともに，駒田と協力して，これらのソフトウェアを応用したパワーポイント用アドオンをさらに改良し，パワーポイントのスライドに含まれる数式に，容易に日本語と英語の両方で代替テキスト，および音声合成による読み上げ音声を貼り付ける機能などを実現した。
Bグループの鈴木は，藤芳の開発した高精度PDF解析ソフトウェアを新たに導入し，従来のOCR技術に殆ど依存せずに，さまざまな言語の理数系e-born PDF文書を，アクセシブルな形式に変換する技術を開発した。藤芳は，開発しているPDF解析ソフトウェアを改良し，取り出されたPDFの文書情報からPDFドキュメントを再構成する機能などを実装した。その結果，加工されたPDFを簡単に作成できるようになった。
Cグループの渡辺は，理数系分野における視覚障害者の遠隔指導に関連するテーマとして，遠隔パソコン講習について実績のあるNPO法人へヒアリングを行い，多くの知見を得た。また遠隔図形指導課題として，視覚障害者に地図パズルに取り組んでもらったところ，複雑な図形を言葉で素早く的確に説明する難しさなど，いくつか課題が明らかになった。
Dグループの相澤は，数学の学習者を対象とした定理証明の理解支援に関する研究に取り組み，定理自動証明で用いられる形式記述と論文や教科書で用いられる自然言語による記述の特徴を比較分析した。この分析を踏まえて，数学の定理証明支援系Lean-3上で前年度実装したNtacと呼ぶプロトタイプシステムを拡張して，予備的な評価を行った。
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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
研究2年目の令和4年度は，本課題研究を構成する各研究グループにおいて，開発中のソフトウェアの改良や関連する調査・研究について，概要に示した通り概ね順調に実施した。開発した技術のいくつか，たとえばマルチメディアDAISY/EPUB3形式バリアフリー・デジタル教材制作・編集・閲覧ソフトウェアやe-born PDFをアクセシブルな形式に変換するソフトウェア，パワーポイント用アドオンなどは，すでに実用技術として公開されている。
本年度はコロナ禍でこれまで参加が困難だった国際会議への対面参加が可能となったため，代表者と分担者計4名で令和4年7月イタリア・レコで開催されたICCHP-AAATE合同会議に参加し，本課題研究による成果を何件か報告するとともに，久しぶりで欧州を中心とする数多くの研究者と研究交流・意見交換を行うことが出来た。その成果として本年度後半にいくつか新たなソフトウェア改良を実施した。また令和5年3月に米国アナハイムで開催された第38回CSUN障害者支援技術国際会議に代表者と分担者の計2名で参加し，主に米国の障害者支援関係者に，開発したパワーポイント用アドオンを用いてパワーポイントの理数系教材をアクセシブルにする方法を実演を交えて紹介した。
令和5年2月17日，18日には東京駿河台の日本大学理工学部を会場として，昨年度はコロナ禍で開催を見合わせた日本学術振興会・令和4年度科学研究費補助金による「情報アクセシビリティをめぐる諸問題に関する研究集会」を開催した。本課題研究に関連する話題について数多くの発表があり，本課題研究グループからも計5件の成果報告を行った。科学情報のアクセシビリティ分野に加え，情報アクセシビリティ関連の広範な話題について，最新動向把握と有意義な意見交換・研究交流を行うことができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
課題研究第3年度の令和5年度はそれぞれの研究グループごとに次の分担で調査・研究開発を行う。また，来年2月には日本大学理工学部を会場として，the 5th International Workshop on "Digitization and E-Inclusion in Mathematics and Science 2024" (DEIMS2024)をオンラインと対面のハイブリッドで開催する予定である。
A. 代表者の山口は研究協力者の川根とともに，開発中のマルチメディアDAISY/EPUB3形式バリアフリー・デジタル教材制作・編集・閲覧ソフトウェアの多言語・オンライン対応を一層進めるため，昨年度に引き続いてソフトウェアの要素技術のいくつかを改良する研究開発を行う。分担者の駒田は，パワーポイント理数系コンテンツのアクセシビリティを実現するツールの開発を進めるとともに，多言語化にも取り組む。
B. 分担者の藤芳は引き続きPDF文書処理の基礎技術としてPDFファイルから情報を抽出するソフトウェアの開発，およびPDFファイルに加工を施す技術の研究を行うとともに，読み書き障害者の利便性を向上させるための技術として，PDF文章の縦書きと横書きの変換，視線移動のガイドラインの表示などの課題に取り組む。研究協力者の鈴木，金堀，河原は，理数系文書のPDFをアクセシブルな形式に変換するシステムに関連する技術開発，特にオンライン化をさらに進める。
C. 分担者の渡辺は，触察物を使った遠隔指導について引き続き調査を行い，課題の特定とその解決方法の考案を行う。
D. 分担者の相澤は理数系コンテンツの理解支援の実現に向けて，文章中に出現する数量表現の意味解析手法の研究を進めるとともに，数学定理証明に焦点をあてて，数学的知識の理解支援の研究に取り組む。
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Report
(3 results)
Research Products
(14 results)
