| 研究課題/領域番号 |
17K00501
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
学習支援システム
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| 研究機関 | 武庫川女子大学 |
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研究代表者 |
福井 哲夫 武庫川女子大学, 生活環境学部, 教授 (70218890)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | 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 / 知的UI / 機械学習 / ICT活用教育 / STEM教育支援 / 理数系IT活用教育 / グラフ作成ツール / 数式自動採点システム / 途中計算過程の評価 |
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| 研究成果の概要 |
数学eラーニングにおいて必要とされるインテリジェントな数式入力UIに人工知能技術を導入して、高速化・高精度化を図り、評価の結果、約85%の正答率を得た。また、予測候補に無くても絞込み変換によって確実に数式構築できるような、より柔軟なインタフェースを確立した。さらに、そのUIの発展的応用として、数学eラーニング時に、思考過程などの数学文書をデジタルに記録しやすくする数学文書エディタを開発し、グラフ作成も含め学習過程を支援するシステムを構築し、被験者実験によって、従来よりも効果・効率・満足度が高いことを検証した。なお、それらの成果は内外に発表するとともに、開発システムをサーバにて公開した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
既存の数式入力UIはシステムに合わせて利用者が指示しなければならないため負担が大きい。提案のインテリジェントUIは、利用者の曖昧入力を補って予測してくれる。しかし、候補算出速度・精度に問題があった。本研究の学術的意義は、それらのアルゴリズムを改善し、実用レベルに引き上げた点にある。
本研究の社会的意義は、より柔軟で数式入力の負担が大きく改善されることが期待された数学文書エディタやそれと連携するグラフ作成ツールの提供により、紙と鉛筆でしかできなかった数学ノートや途中計算過程をデジタルデバイスにより記録できる環境を学習者に提供できるようになることである。
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