2017 Fiscal Year Research-status Report
強化学習モデルを用いた、潜在学習中の知識獲得プロセスの検討
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16K00214
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| Research Institution | Aoyama Gakuin University |
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Principal Investigator |
薬師神 玲子 青山学院大学, 教育人間科学部, 教授 (30302441)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 技能学習 / 強化学習 / 知覚マッチング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
潜在学習の一種である知覚-運動技能の獲得は学習過程の意識化(言語化)が難しく、この過程を研究するための強力なパラダイム は確立していないのが現状である。本研究は、強化学習エージェントを人間のパフォーマンスの量的基準(理想的観察者)として設定し、人間とエージェントの成績推移を比較することによって、この種の学習中に生じる知識蓄積過程の解明を行おうとするものである 。
具体的には実験課題として知覚-運動技能獲得を単純化した知覚マッチング課題を用い、様々なモデルベース強化学習エージェント 成績を基準とすることによって、課題に含まれるノイズの影響や意識化の段階および意識化に起因するプロセス変化等を量的な分析に よって明らかにし、この課題遂行時に行われる知識蓄積過程のモデル化を行うことを目的とする。
平成29年度の研究では、平成28年度で学習速度に大きな影響を与えることが示された、知覚マッチング課題におけるユニット間の因果構造の複雑さ について複数条件を設定し、このときの意識的な知識の推移を詳細に検討した。その結果、課題についての知識が、不完全な、単純化された課題構造の表現と、課題遂行手順（ヒューリスティック）に分割されて意識化されることがわかった。ただし、この意識化、課題構造の表現の意識化の過程は、必ずしも成績の向上と相関するものではない。すなわち、特に課題構造の表現と実際の課題構造との一致度が高い実験設定において成績が高いということはなかった。
上記の結果を受け、他者の学習した課題構造の知識を学習途中で与える場合と、課題遂行手順を与える場合、両方を与える場合とで、その後の遂行および知識獲得の推移がどのような促進（または妨害）を受けるかを検討中である（平成３０年度）。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
初年度に計画していた実験が29年度にずれ込んだ影響で、実験遂行が当初計画よりは少し遅れているが、２９年度は順調に遂行できたため、実験室実験のスケジュールとしてはそれ以上の遅れは生じていない。研究内容の面では順調に進んでいる。
ただし、当初見込んでいた研究協力者の雇用が相手方の事情により出来ず、その後同程度の技能を持った協力者の安定的な雇用が難しかったため、ネットを用いた参加者の同質性確認のための実験の遂行は実行に至っていない。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究計画は、内容的には変更なく行う。具体的には、平成３０年度にはこれまでの研究結果を踏まえた学習転移の実験を行い、また、これに合わせて、基本的な課題を用いたネットを用いた実験を遂行し、参加者の特性の影響についても検証する。そして、これまの実験結果を総合して、知覚マッチング課題遂行時の知識蓄積過程のモデルを構築する。
課題としては、ネットを用いた実験のための研究協力者であるが、これについては今のところ、プログラミングスキルを持った研究協力者の６ヶ月間の雇用の目処が立っている。また、当初は人間と比較するエージエントの持つ知識として課題構造のみを想定していたが、課題遂行手順との２種類の知識を持ち、利用するエージェントの開発が必要となる。そのための方策としては、当初より数理的基盤および情報科学の観点からの助言を依頼していたR Jacobs 研究室(University of Rochester)及び CR Sims 研究室(Drexel University)を中心にディスカッションを行うことで、より適したエージェントの開発を進める。
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| Causes of Carryover |
当初予定していた研究協力者の安定した雇用が出来なくなったことと、それに伴ってWeb上での実験遂行が最終年度に回っていることが主な原因である。また、予定していた海外の学会での発表・ディスカッションが２９年度、校務等の関係で予定回数よりも少なくなったことも理由の一つである。
今年度は、Web上での実験遂行のための実験機器整備を行うとともに、８ヶ月間の研究協力者の雇用、モデル構築のための資料収集とこれまでの研究成果の発表を国内外で行う計画である。
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Research Products
(1 results)
