2011 Fiscal Year Research-status Report
データ駆動型ＩＭＣアプローチに基づく個別学習における学習支援システムの構築
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23656272
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
山本 透 広島大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (10200825)
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| Project Period (FY) |
2011-04-28 – 2013-03-31
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| Keywords | 学習支援システム |
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| Research Abstract |
本研究で開発する学習支援システムの核となるデータ駆動型IMCアプローチのアルゴリズムの部分について考察した。具体的には，中学校技術科の木材加工における組み立てプロセスを取り上げ，そこでの学習者モデルをデータベースを用いて構築した。このシステムでは，生徒の能力（チェックシートによる回答）をもとに，その生徒のテストの得点を予測することができるかどうかを評価した。このときのチェックシート項目の設定，ならびに定量化が重要であり，中学校教員との討議を設けながら，この点に十分な時間をかけた。その結果，若干の試行錯誤は繰り返したものの，概ね良好に予測できるシステムが構築でき，当初想定していた結果が得られたと考えている。ただ，生徒の生理的な情報を効率的に取り入れる方法については，ニューラルネットワークなどを用いた方法など，現在も検討を重ねている。この情報がチェックシートの回答と同様に，学習者モデルの説明変量に加えられれば，より精度の高いシステムになると考えている。 一方，学習支援度調節部の構築方法についても考察した。具体的には，１－パラメータチューニングによるパフォーマンス駆動型アプローチに基づいた構築方法を確立した。この学習支援度調節部のみを単体で評価することができないので，十分な評価ができていないが，上述の学習者モデルを内部モデルとして含ませる形で統合し，学習支援システムとしての評価を行いたいと考えている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
平成23年12月までに，学習者モデルの構築がある程度完成しており，平成24年1月～3月において，支援度調節部の構築を行った。これらは当初の予定通りに進めることができ，その結果（成果）も概ね良好であると判断している。
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| Strategy for Future Research Activity |
開発済みの「学習者モデル」と「学習支援度調節部」とを早急に統合する。とくに，学習者モデルを内部モデルとして統合する点が重要であり，この点に十分な時間をかけて研究を進めたいと考えている。システムが構築できた後に，中学校生を対象とした学習において，本システムを適用し，これを評価・検証したいと考えている。当初の計画では，小学校の算数ドリルの学習に適用することを考えていたが，小学生より中学生の方が，より信頼性の高いデータが得られると判断し，この部分を当初計画から変更する予定である。また，この研究成果を国内外の学会等において積極的に発表し，教育工学，および制御工学のそれぞれの研究者からの評価を受けたいと考えている。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
学習支援システムの評価・検証の際に必要となるコンピュータの購入費用に35万円程度，および研究協力者金に30万円程度，また先に述べたように，本研究成果に対して，研究者からの評価を受けるために，学会発表旅費として，国内旅費45万円，外国旅費40万円程度を見込んでいる。
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