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Construction of Learning Support AI Platform based on Prediction Model of Skill Forgetting

Research Project

Project/Area Number 21K18518
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Medium-sized Section 9:Education and related fields
Research InstitutionFuture University-Hakodate

Principal Investigator

Takegawa Yoshinari  公立はこだて未来大学, システム情報科学部, 教授 (60467678)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 平田 圭二  公立はこだて未来大学, システム情報科学部, 教授 (30396121)
松原 正樹  筑波大学, 図書館情報メディア系, 准教授 (90714494)
Project Period (FY) 2021-07-09 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Keywords学習支援 / インタラクション / 情報デザイン / 機械学習 / HCI / AI / 技能 / インタラクティブシステム / ヒューリスティクスルール / 数理モデル
Outline of Research at the Start

本研究の目的はHCI技術および機械学習を統合した技能忘却モデルの構築およびAI学習支援基盤の構築である.ピアノ・書写・イラストなどの身体を伴う技能の習得には多大な時間と労力がかかる.しかし,技能を習得した後に,練習しなくなると,技能は徐々に衰退し,最終的に忘却(習得した技能ができなくなってしまうこと)する.そこで本研究は初心者(全くできない状態から初級レベルにまで上達するまで)を対象とした技能忘却モデルを構築する.そして,学習者のスキルを点検・モニタリング・診断し,学習者の要望(練習量・練習難度・再習得完了希望日など)を考慮した学習プランを構築するAI学習支援基盤を構築する.

Outline of Final Research Achievements

The objective of this study is to categorize patterns of skill loss following skill gain, in order to develop a predictive model for skill retention in music games. The experiment was conducted using songs from the web-based music game ``Sparebeat.'' Participants were instructed to train daily on a piece of music slightly more challenging than their current skill level until they achieved a specified level of proficiency. Following this, participants took a break from training for at least one week, and their scores were recorded when they played the music immediately after the non-training phase. By analyzing the changes in scores during both the skill gain and loss phases, we identified three distinct patterns of skill loss.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

HCI技術の進展により、テニスや楽器演奏などの技能習得を補助する学習支援システムが提案されている。既存システムとの比較では学習効率の向上が議論されているが、技能の衰退や忘却については考慮されていない。この研究では初心者の技能忘却モデルを構築し、脳科学や認知心理学、スポーツ科学への貢献を目指している。また、忘却を活用した学習支援システムや指導方法の検討にも応用が可能であり、教育現場への貢献も期待される。

Report

(3 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2023 2022

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Construction of a Prediction System for the Time of Passing Assignment Pieces in Piano Learning2022

    • Author(s)
      松井 遼太、竹川 佳成、平田 圭二、柳沢 豊
    • Journal Title

      情報処理学会論文誌

      Volume: 63 Issue: 3 Pages: 761-772

    • DOI

      10.20729/00217471

    • Year and Date
      2022-03-15
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 幾何図形から構成されるイラストの巧拙さを評価するための特徴量の同定と評価モデルの提案2022

    • Author(s)
      佐々木綾音、竹川佳成、寺井あすか、平田圭二
    • Journal Title

      情報処理学会論文誌

      Volume: 63 Pages: 1-6

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 音楽ゲームにおける技能習得忘却予測モデル構築に向けた忘却パターンの分類2023

    • Author(s)
      佐々木 綾音,松浦 実央,松原 正樹,竹川 佳成,平田 圭二
    • Organizer
      情報処理学会 音楽情報科学研究会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Proposal of a Piano Learning Support System Considering Gamification Based on Reconsolidation2022

    • Author(s)
      Matsui, R., Takegawa, Y., Hirata, K., Kumaki, M., and Yanagisawa, Y.
    • Organizer
      Human-Computer Interaction
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2021-07-13   Modified: 2024-01-30  

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