2019 Fiscal Year Research-status Report
協調学習における学習者の非言語動作と協調性の関係解明に関する研究
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19K03095
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| Research Institution | Konan University |
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Principal Investigator |
渡邊 栄治 甲南大学, 知能情報学部, 教授 (20220866)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
尾関 孝史 福山大学, 工学部, 教授 (40299300)
小濱 剛 近畿大学, 生物理工学部, 准教授 (90295577)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 協同学習 / 非言語動作 / 時系列モデル / 協調生 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
今年度は，研究計画に従い，(i) 視覚センサーや画像処理による学習者の非言語動作の検出，(ii) 非言語動作に対する時系列モデルの構築に関する研究実績 (関連研究も含め 11 件) を挙げた．
前者においては，ビデオ講義を受講した後に実施した共同学習において，学習者の非言語動作 (視線や顔などの動き) を検出するための画像処理手法などを構築した (例えば，[1])．具体的には，カメラにより録画した学習者の顔画像に基づき，顔方向や口の開閉などを検出するための手法を提案し，実験によりその有効性を確認した．
[1] 渡邊 栄治, 尾関 孝史, 小濱 剛, ビデオ講義を対象とした協同学習における学習者の動作の分析 (第3報), 教育システム情報学会研究会, vol. 34, no. 20, pp. 97-103, 2019.
また，後者では，検出された学習者の非言語動作 (瞬き，視線，顔の向き) の特徴を定量的に把握するために，階層型ニューラルネットワークにより非言語動作に対する時系列モデルを構築した (例えば，[2])．具体的には，ウェアラブルセンサーおよびカメラにより検出した非言語動作に対する特徴量を定義し，階層型ニューラルネットワークに基づいて，特徴量に対する時系列モデルを構築した．また，そのモデルの係数に基づいて学習者の特徴を説明した．
[2] 渡邊 栄治, 尾関 孝史, 小濱 剛, ビデオ講義を対象とした協同学習における学習者の動作の分析 (第4報), 電子情報通信学会技術研究報告, LOIS2019-45, pp. 1-6, 2020.
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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
当初の研究計画として掲げている (i) 視覚センサーや画像処理による学習者の非言語動作の検出 (2019年度)，(ii) 非言語動作に対する時系列モデルの構築 (2019-2020年度) に対して，関連する内容も含めて 11 件の研究成果を挙げており，「概ね順調に進展している」と判断している．
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| Strategy for Future Research Activity |
2020年度は，2019年度の研究実績を踏まえ，「非言語動作に対する時系列モデルの構築 (2019-2020年度)」，「時系列モデルにおけるパラメータと協調性との関係解明 (2019-2021年度)」について研究を推進する予定である．
前者では，カメラ画像に加え，ウェアラブルセンサーにより検出された学習者の非言語動作 (瞬き，視線，顔の向き) の特徴を定量的に把握するために，階層型ニューラルネットワークなどにより非言語動作に対する時系列モデルを構築する．2019年度では対象区間を一括したモデリングであったのに対して，2020年度は，対象区間を，協同学習のフェーズ毎および一定時間毎に分割することにより，協同学習の状況の変化に応じたモデリングを行う．
また，後者では，時系列モデルにおけるパラメータに基づいて，学習者の非言語動作と協調性の関係を明確にすることについて検討する．学習者の協調性 (教える/教わる度合い) が非言語動作に表出されることから，「非言語動作を特徴付けた時系列モデルにおけるパラメータ」と「アンケートによる協調性」の関係を照合することにより，学習者の非言語動作と協調性の関係が明確にする．
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| Causes of Carryover |
新型コロナウィルスの影響により，研究成果の発表および研究打ち合わせを見合わしたために，次年度使用額が生じた．
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Research Products
(11 results)
