Enhancement of Effectiveness for Partial Retrieval of Heterogenous Media in Distance Learning Materials

2023 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 22K12327
• Research Institution: Kurashiki University of Science and the Arts
• Principal Investigator: Pradhan SujeetR 倉敷芸術科学大学, 危機管理学部, 教授 (90320001)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2026-03-31
• Keywords: 情報状態 / Hilbert Space / Information Foraging / Quantum Theory

Outline of Annual Research Achievements

本研究は、次世代遠隔教育において、異種メディアの情報を誰もが容易に活用できる技術の開発を目指している。初年度の研究では、遠隔教育コンテンツ間の非線形的なセマンティックマッピングを用いた情報統合法を提案し、それを表現するためのデータモデルの提供を目指した。次年度には、多様な情報を扱うために、各情報単位について複数の「状態」を表現できるHilbert Spaceを導入しており、このモデルは、全体のシステムにおける位置づけが不明瞭な情報単位も考慮し、従来のベクトル空間モデルよりも抽象的で、複数のサブスペースを定義可能な空間モデルを採用している。
過去2年間の研究に基づき、本年度は「異種教育コンテンツ」の検索という課題に取り組んでいる。この課題に対しては、ユーザーの情報ニーズをまずテキストクエリとして表現し、そのクエリプロセス中に情報ニーズに合致する多様な情報源からの教育コンテンツを統合的に提供することを目指している。これらのニーズは、従来の情報採取の原則に基づくガイド付きフィードバックを通じて表現され、ユーザーの知覚入力がHilbert Spaceを介してモデルに埋め込まれることで実現される。
本フレームワークは、量子確率の数学的形式主義を利用し、ユーザー提供のテキスト入力と視覚的フィードバックとしての異種コンテンツとの関係を明確にする。システムは、テキストクエリを物理システムに類似したものとして概念化する量子インスパイアの方法論を使用している。このアプローチにより、クエリや関連性判断などのユーザーの操作に基づくシステム状態とその動的な遷移をモデル化しやすくなり、この手法により、異なる教育資料間の関係とマルチモーダルな表現の学習が可能となり、関連コンテンツの検索が改善されることを期待している。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

これまでにいくつかの理論的基盤が開発されてきたが、適切なデータセットが存在しないため、それらの検索効果は未だに検証されていない。その結果、これらのモデルや手法の改善点を特定することが困難であり、研究の進展が遅れている状況である。

Strategy for Future Research Activity

次のステップでは、適切なデータセットを用意し、Python言語を用いてプログラムを開発し、提案した検索モデルを検証する。さらに、効率化を図るためのアプローチも検討していく。

Causes of Carryover

新型コロナウイルスのパンデミックにより、多くの学会やイベントが中止またはオンライン化され、それがまだオンサイトの学会を制限している。この影響により、旅費の節約が求められる状況が生じました。また、複数の学会が同時期に開催されることもあり、全てに参加することが難しく、そのため助成金が受けられる機会を逃すこともあった。さらに、研究の進行状況に遅れが生じており、予定していたワークステーションの購入も延期された。来年度には、開発中のモデルに基づいてシステムの実装を行う予定であり、そのためにより性能の高い計算機を購入する予定である。これに加えて、来年度に請求する助成金と合わせて、より効率的な研究環境を整えることを目指している。