| Project/Area Number |
22K19797
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Medium-sized Section 61:Human informatics and related fields
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
岡田 昌也 九州大学, 共創学部, 准教授 (10418519)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐々 文洋 九州大学, システム情報科学研究院, 准教授 (30722681)
中井 亮佑 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 生命工学領域, 主任研究員 (90637802)
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| Project Period (FY) |
2022-06-30 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000)
Fiscal Year 2024: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
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| Keywords | 科学者育成教育 / ラーニングアナリティクス / BioMEMS / 知能拡張技術 / 実世界学習 / 微生物生態学 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究は，科学者育成という新しい教育目標を取り込んだ新GIGAスクール実現の礎を創ることを目的とする．このために，本研究は，MEMS (Micro Electro Mechanical Systems)技術によって「最小の生態学実験室」を創り出し，これを学習者がフィールドで持ち歩き，学習するための知能拡張技術を開発する．
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，科学者育成という新しい教育目標を取り込んだ新GIGAスクール実現の礎を創ることを目的とする．このために，本研究は，MEMS (Micro Electro Mechanical Systems)技術によって「最小の生態学実験室」を創り出し，これを学習者がフィールドで持ち歩き，学習するための知能拡張技術を開発することとしている．
この目的を達成するために，本研究はソフトウェア開発およびハードウェア開発の両面から取り組んでおり，今年度，以下の研究を行った．
（1）初年度に試作したBioMEMSデバイスに関して，九州大学において改良を行い，これを国立研究開発法人 産業技術総合研究所 北海道センターにおける統制環境によって評価した．具体的には，BioMEMSデバイスの挙動・ハードウェア性能の評価，加えて，デバイスの操作に関わる人間工学的評価（ヒューマンインタフェース，操作性，手技など）を行った．その結果，改良型BioMEMSが，設計目標である性能（ハードウェア的性能，および，人間工学的性能）を概ね有していることを確かめた．
（2）「フィールドで持ち歩く実験室」をソフトウェア的に制御する基盤となる，実世界学習を対象としたラーニングアナリティクス技術（自動学習評価技術）を開発した．具体的には，実世界における連続的な経験生成の基盤として，学習者内部に信念システムを仮定し，これを計算論的にモデリングすることで，フィールドでの知能拡張技術を駆動させるラーニングアナリティクス・コンポーネントの設計に関する知見を，定性的に得た．加えて，次世代ラーニングアナリティクスの開発・評価・実践に関する世界的な研究動向について包括的調査を行い，フィールドでの知能拡張技術を駆動させるコンポーネントの開発を加速するための基礎的知見を得た．
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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
「フィールドで持ち歩く実験室」（MEMSで創り出す最小の生態学実験室）の実現のために，ソフトウェアおよびハードウェアの両面から研究・開発に取り組んだ．ソフトウェア開発の観点からは，国際会議において査読付論文1本の採録，ハードウェア開発の観点からは設計の改良と性能テスト（ハードウェア的視点，人間工学的視点）を行えたため，本研究は「おおむね順調に進展している」と考えられる．
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| Strategy for Future Research Activity |
「フィールドで持ち歩く実験室」（MEMSで創り出す最小の生態学実験室）の実現のために，以下の研究を推進する．
(1) ソフトウェアの観点から，実世界学習を対象としたラーニングアナリティクス技術の高度化を行う．
(2) ハードウェアの観点から，BioMEMSの設計と実装を改良し，実世界環境への適用可能性を高める．
(3) (1)(2)の技術を融合した知能拡張技術を完成させる．
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