2019 Fiscal Year Research-status Report
未完成技術を用いた継続的な人工知能技術者育成のための社会実装教育の実践
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18K02971
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| Research Institution | Tokyo National College of Technology |
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Principal Investigator |
鈴木 雅人 東京工業高等専門学校, 情報工学科, 教授 (50290721)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 文字認識 / 社会実装教育 / ＡＩ技術者育成 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題の目的は、人工知能を専門とする技術者不足が深刻化する中、即戦力となるトップエンジニアの育成を使命とする高専において、未完成技術を題材とした社会実装教育を通して、ＡＩ技術者育成の枠組みを構築し教育の実践を行うことである。しかし、現状の人工知能分野では、十分な精度の結果を得ることが出来ない未完成技術が多いため、これらの技術を駆使して問題を解決していく高い能力が技術者に求められる。この問題を解決するため本研究では、①我々の研究途中の成果である「画像中の活字文字認識に関する技術」を題材に取り上げ、教育の枠組み構築とその実践を行うこと。②継続的な技術者養成の枠組みを確立するためには、潜在的な高専入学志願者である小中学生に対してＡＩ技術者の魅力を伝えていくことを実践する。
今年度は、４年計画のうちの２年目にあたる。これまで我々が積み上げてきた画像中の文字認識プログラムに関しては、手書き文字の構造情報を抽出するための手段として、新たに単体複体モデルを用いた手法を提案し、更なる改良を行った。また社会実装教育に関しては、ある空調設備の施工会社と連携し、作業現場にＩＴ技術を導入することを社会実装教育として実施し、その中で画像中の文字認識技術を活用するアプリケーションの開発指導を行った。出前授業教材に関しては、初年度に試作した授業教材に幾つか改善を行い、完成度を高める作業を行った。さらに、当初の予定では、３年目以降に小中学生を対象とした出前授業を実施することとしていたが、１年目から前倒しで行っていたため、引き続き具体的に実施協力をお願いする小中学校も含めて内容の検討を行った。
授業教材の改良のほか、社会実装教育の実施、また本研究で使う認識アルゴリズムの改良など、それぞれにつて研究成果が得られたため、その成果をまとめ学会で１７件の発表を行った。
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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
本研究の計画によると、今年度(２年目)の目標は、授業環境の整備と教材開発を終え、社会実装授業を実施することが目標であった。昨年度に整備した授業環境および開発した教材については一部問題点が残っていたため、それらを解決して完成度の高いものにするとともに、それに関連して認識技術に関する研究も進めることが出来た。これらについては、おおむね予定通りの成果が出ているが、小中学校向けの出前授業教材の整備に関しては、今年度の研究成果をもとに行う予定であったが、前倒しで準備を進めることが出来ており、実施時期が決まれば、いつでも実施可能な状態まで作業は進んでいる。
以上のことから、計画通りの部分と計画を前倒ししている部分があるため、総じて、おおむね順調または予定よりやや早く研究が進んでいると言える。
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| Strategy for Future Research Activity |
２年目までの研究内容はおおむね順調に研究が進んでいるため、３年目以降も当初の計画通りに研究を進める予定である。具体的には次の通りである。
３年目は、本校における社会実装授業の第１回目の試行結果をもとに、授業方法の改善を試みながら、引き続き社会実装授業を継続する。教材として、第１回目の試行で取り上げた、空調設備の施工現場へのIT技術の導入の他、小学校におけるプログラミング教育の依頼も受けているため、それらを教材として活用する。その中で、受講学生が自ら世の中の問題を発見し、それを解決していく力を養うことを目的に、未完成技術を駆使して製品を開発していく能力の養成を実践し、改善を継続する。本研究２年目の試行では、現場でのヒアリングが十分でなかったため、開発内容に対して一部認識の違いが発生しまったため、ファシリテーターとして学生を正しい方向に導くための指導法改善が必要である。また、その教育的成果を客観的に評価するためのアンケート調査やprogテストの分析などを行う。さらに、前倒しで行っている小中学生向け出前授業の準備を完了させ、実施に向けた調整を行う。
最終年度は、引き続き授業改善を行うと共に、出前授業を実施する。内容は社会実装授業の成果物を基本とするが、地元の教育委員会からも幾つか依頼が来ており、それらのテーマも含めて総合的に検討し、小中学生に興味をもってもらうために成果物の活用方法を工夫する。これらの作業および出前授業の支援は研究協力者の協力を得て実施する。最後に、本研究の成果をまとめ、論文として公表する。
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| Causes of Carryover |
新型コロナウィルス感染症への対応のため、2019年度末に予定していた学会発表がオンライン開催又は中止になった、当初計上していた学会発表のための旅費が未使用となった。研究自体は順調に進んでいるが同じ研究分野の専門家との討論が十分できていないため、次年度も引き続き研究成果を学会で公表するための旅費や、出前授業に必要なタブレットの追加購入等に充当する予定である。
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