The Development of educational system using imitation learning agent which imitates learner's behavior

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K12260
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 62030:Learning support system-related
• Research Institution: Osaka Electro-Communication University
• Principal Investigator: UENO Masayuki 大阪電気通信大学, 総合情報学部, 准教授 (50300348)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 高見 友幸 大阪電気通信大学, 総合情報学部, 教授 (50300314)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 模倣学習エージェント / 模倣学習 / XAI / 戦略ゲーム / 可視化

Outline of Final Research Achievements

In this study, we used artificial intelligence techniques to build an imitation learning agent that mimics human game strategies. The agent with human-like strategies can be created by machine learning from records of human reversi games. Furthermore, by applying XAI technology (Explainable AI technology) to the imitation learning agent, we visualized the strategies learned by the agent. This allowed us to visualize how they themselves evaluate the board. This combination can help humans to objectively understand and introspect their own strategies when reflecting on the game. Furthermore, this method can be used not only in this case but also in other educational settings.

Free Research Field

教育システム学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

この研究の学術的な意義は、人工知能技術である「模倣学習」と「説明可能AI」を組み合わせた方法を開拓したことにあります。模倣学習では人間の行動データから人間らしい戦略を学習できますが、その戦略の内容を可視化することは試みられていませんでした。本研究ではXAIの手法を適用して、戦略の可視化をおこなうことができました。
社会的意義としては、人間の内面を可視化し、自己理解を促進する新しい教育支援手段を提供できる点があげられます。自分の長所や課題を客観的に認識でき、学習効果を高めることが期待されます。AI技術を人間理解や成長の促進に活用する新たな手法と考えています。