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2016 Fiscal Year Annual Research Report

Improving the mathematical input efficiency for mathematical e-assessment systems using an intelligent predictive algorithm

Research Project

Project/Area Number 26330413
Research InstitutionMukogawa Women's University

Principal Investigator

福井 哲夫  武庫川女子大学, 生活環境学部, 教授 (70218890)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Keywords数式入力インタフェース / 知的学習支援システム / 数学eラーニング / 機械学習 / 理数系IT活用教育 / 知的インターフェース
Outline of Annual Research Achievements

平成28年4月から6月において、MathTOUCHのユーザビリティに関するユーザ意見を集めるべく、Webサイトに数式入力の試作システムを公開した。この成果をICME-13で発表した。
平成28年7月から8月において、MathTOUCHを多種ある数式自動採点システムの統一的数式入力インタフェースとするために、出力機能の拡張を行い、代表的な数式自動採点システムであるMaple T.A.とMath on Webの出力形式であるMapleとMathematicaの出力機能を実装することができた。その成果を8月のPCカンファレンスで発表した。
平成28年4月から9月において、MathTOUCHとオンラインシステムとの親和性を高めるためにJavaScript化を行い、実際に数式自動採点システムのひとつであるSTACKに実装し、被験者実験によって従来システムと変わらず、安定して利用することができることを確認し、その有用性を検証した。この結果は9月のEAMSカンファレンスで発表し、その成果は論文誌「MSOR Connections」に掲載された。
平成28年9月から12月において、MathTOUCHのインテリジェント化を図るために機械学習アルゴリズムを実装し、ベスト10までの予測精度が85.2%に達した。また、被験者によるパフォーマンス実験においても効率性が向上していることを検証した。この成果を、3月に情報処理学会139回CE研究発表会で発表した。
最後に、本科研費研究課題3年間の成果として、コンピュータによる数学教育支援分野や知的ヒューマンコンピュータインタラクション分野の研究者のために、インターネット上にWebサイトを立ち上げ、数式入力インタフェースMathTOUCHをオンラインで試用して、利用者の所望する様々な形式で出力可能な実用システムを広く公開した。

  • Research Products

    (11 results)

All 2017 2016 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 4 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] 数式予測アルゴリズムを実装した数式入力インタフェースMathTOUCHの試作と評価2017

    • Author(s)
      白井詩沙香,仲村裕子,福井哲夫
    • Journal Title

      情報処理学会研究会報告集

      Volume: Vol.2017-CE-139 No.7 Pages: 1-6

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] MathTOUCH: Mathematical Input Interface for E-Assessment Systems2016

    • Author(s)
      Shizuka Shirai, Tetsuo Fukui
    • Journal Title

      MSOR Connections EAMS special issue

      Volume: Vol.15, No.2 Pages: 70-75

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Evaluation of a Predictive Algorithm for Converting Linear Strings to Mathematical Formulae for an Input Method2016

    • Author(s)
      Shizuka Shirai, Tetsuo Fukui
    • Journal Title

      Mathematical Aspects of Computer and Information Sciences (MACIS 2015, Springer)

      Volume: LNCS 9582 Pages: 421-425

    • DOI

      10.1007/978-3-319-32859-1_36

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 多種ある数式自動採点システムの統一的解答入力の提案2016

    • Author(s)
      白井詩沙香,福井哲夫
    • Journal Title

      2016 PC Conference CIEC研究大会論文集

      Volume: - Pages: 11-12

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 数学を活かす計算機と計算機を活かす数学2017

    • Author(s)
      福井哲夫
    • Organizer
      農工大数学セミナー2017
    • Place of Presentation
      東京農工大学(東京都・小金井市)
    • Year and Date
      2017-03-21 – 2017-03-23
    • Invited
  • [Presentation] 数式予測アルゴリズムを実装した数式入力インタフェースMathTOUCHの試作と評価2017

    • Author(s)
      白井詩沙香,仲村裕子,福井哲夫
    • Organizer
      情報処理学会 コンピュータと教育研究会 139回研究発表会
    • Place of Presentation
      津田塾大学(東京都・小平市)
    • Year and Date
      2017-03-11 – 2017-03-12
  • [Presentation] MathTOUCH: Mathematical Input Interface for E-Assessment Systems2016

    • Author(s)
      Shizuka Shirai, Tetsuo Fukui
    • Organizer
      The International Conference on E-Assessment in Mathematical Sciences 2016 (EAMS 2016)
    • Place of Presentation
      Newcastle University (Newcastle upon Tyne,United Kingdom)
    • Year and Date
      2016-09-13 – 2016-09-14
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 多種ある数式自動採点システムの統一的解答入力の提案2016

    • Author(s)
      白井詩沙香,福井哲夫
    • Organizer
      2016 PC Conference
    • Place of Presentation
      大阪大学(大阪府・吹田市)
    • Year and Date
      2016-08-10 – 2016-08-12
  • [Presentation] STACK PROJECT IN JAPAN; ITEM BANK SYSTEM, MATH INPUT INTERFACE AND QUESTION SPECIFICATION2016

    • Author(s)
      Yasuyuki Nakamura, Tetsuya Taniguchi, Kentaro Yoshitomi, Shizuka Shirai, Tetsuo Fukui and Takahiro Nakahara
    • Organizer
      13TH International Congress on Mathematical Education
    • Place of Presentation
      Congress Center Hamburg (Hamburg, Germany)
    • Year and Date
      2016-07-24 – 2016-07-31
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] MATHTOUCH WEB: ONLINE MATH INPUT EDITOR FOR INTERACTIVELY CONVERTING LINEAR STRINGS2016

    • Author(s)
      Shizuka Shirai, Tetsuo Fukui
    • Organizer
      13TH International Congress on Mathematical Education
    • Place of Presentation
      Congress Center Hamburg (Hamburg, Germany)
    • Year and Date
      2016-07-24 – 2016-07-31
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] 数式入力インタフェースMathTOUCH

    • URL

      http://math.mukogawa-u.ac.jp

URL: 

Published: 2018-01-16   Modified: 2023-03-16  

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