2003 Fiscal Year Annual Research Report
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14780100
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| Research Institution | 神戸商船大学 |
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Principal Investigator |
堀口 知也 神戸大学, 海事科学部, 助教授 (00294257)
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| Keywords | 知的学習支援システム / 発見学習 / 仮想実験環境 / シミュレーション / 力学 / 思考実験 / 非単調推論 / 定性推論 |
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| Research Abstract |
研究計画に基づき,仮想実験環境を構成する主要モジュールである,1a)仮説生成器,2a)実験計画器,1b)仮説入力インターフェース,2b)実験計画インターフェニスの設計と実装を行った.仮説生成器は,対象系において成立する定性的・定量的制約の集合(あらかじめ与えておくから,観測(既知)事実を説明できる部分集合を求める能力を持つ.実験計画器は,仮説を説明するために必要な事実を推論する能力を持つ.また,対象系においてしばしば現れる定性的・定量的制約の組み合わせを抽出し,「モデルグラフ」(各ノードがモデル(制約の1つの組み合わせ)に,その間のエッジが仮説(モデル)の切り替えに対応する)として記述しておくことにより,推論の効率化を実現した.インターフェースとしては,初等力学を例として,概念マップ.(意味ネットワーク)の形で仮説・実験計画を入力できるものを実装した.
これらのモジュールを,平成14年度に作成した仮想実験シミュレータおよび可視化モジュールと統合し,発見学習を支援する仮想実験環境のプロトタイプを作成した.現在は,初等力学のいくつかの例題を対象として動作しているが,汎用的な設計のため,他の領域(電気回路,熱力学等を検討中)に対しても使用可能である.学習効果の検証は今後の課題であるが,予備実験の結果では,システムの助言は被験者によって有効であると評価され,システムの生成したシミュレーションを観察した被験者の多くが適切に誤りを認識するという,良好な結果が得られている.
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[Publications] 堀口知也: "部分制約解析法による誤り方程式のシミュレーション"人工知能学会研究会資料. SIG-IES-A202. 1-8 (2002)
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[Publications] Tomoya Horiguchi: "PCA : Simulating erroneous equations for error-visualization"Proceedings of 10^<th> International Conference on Computer in Education (ICCE2002). 552-556 (2002)
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[Publications] 堀口知也: "「思考実験」を補助する枠組みの提案とロバストシミュレータの実現"人工知能学会研究会資料. SIG-IES-A203. 33-38 (2003)
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[Publications] Tomoya Horiguchi: "A Computational Framework of Thought Experiment Environments"Proceedings of 11^<th> International Conference on Computer in Education (ICCE2003). 1074-1078 (2003)
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[Publications] 堀口知也: "「不自然さ」の分類に基づく科学的探究支援の枠組み"人工知能学会研究会資料. SIG-IES-A203. (2004)
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[Publications] Tomoya Horiguchi: "A simulation-based learning environment assisting scientific activities based on the classification of surprisingness'"Proceedings of World Collference on Educational Multilmedia, Hypermedia & Telecommunications(ED-MEDIA2004). (2004)
