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情報端末を用いた認知診断・学習支援のためのテストモデルの開発と活用

研究課題

研究課題/領域番号 18J01312
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 教育心理学
研究機関法政大学

研究代表者

山口 一大  法政大学, 現代福祉学部臨床心理学科, 特別研究員(PD) (50826675)

研究期間 (年度) 2018-04-25 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード認知診断モデル / ベイズ推定 / 変分ベイズ法 / アルゴリズム開発 / マルコフ連鎖モンテカルロ法
研究実績の概要

本年度は,タブレット端末を用いて,Web上で実施可能な試験による認知診断モデルを用いたフィードバック効果の検証を行うことを予定していた。より具体的には,実験計画は2要因混合計画を基本とし,研究参加者は事前テストを受け認知診断モデルによる習得パタンフィードバック情報を受ける群,さらに具体的な学習内容の指導を含む群,合計点のみをフィードバックする群の3群にランダムに振り分けられ,その後,学習課題と事後テストを実行し,能力習得パタンの変化を評価することを計画していた。しかしながら,昨今の感染症拡大をうけて実データの収集・分析を行うことを断念し,計画を変更し,認知診断モデルにおける推定アルゴリズムを中心に開発を行うことを目指した。具体的には,前年度に行った,近似推論方法である変分ベイズ推論をより一般的なモデルに拡張することと,項目パラメタに制約を課したマルコフ連鎖モンテカルロ法の開発,および項目パラメタの推定を回避し項目反応から直接能力習得パタンを推定する新しい推測方法の開発を行った。これらの方法により,1.少ない計算量でベイズ的な推定値を得られ,2.認知診断モデルで重要な単調性の制約を満足するような推定が可能となり,3,現実的な場面で重要な能力習得パタンのみを効率的に推定することができるようになった。これらの方法により,認知診断モデルを応用する際の目的に合わせた柔軟な推定方法の選択が可能となった。本研究の成果はいずれもベイズ的な方法であり,安定した推定結果を得ることが期待でき,認知診断モデルを実用化する際に重要となる推定方法を拡充した点で重要である。とくに,変分ベイズ推論方法の認知診断モデルへの適用は世界的にみても新しい試みであり,先進的な研究成果であり,認知診断モデルにおける効率的な推定方法を提案した点に意義がある。

現在までの達成度 (段落)

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] University of Iowa(米国)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] The University of Iowa(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Variational Bayes Inference Algorithm for the Saturated Diagnostic Classification Model2020

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi Kazuhiro、Okada Kensuke
    • 雑誌名

      Psychometrika

      巻: 85 号: 4 ページ: 973-995

    • DOI

      10.1007/s11336-020-09739-w

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Hybrid cognitive diagnostic model2020

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi, K., & Okada, K.
    • 雑誌名

      Behaviormetrika

      巻: - 号: 2 ページ: 497-518

    • DOI

      10.1007/s41237-020-00111-x

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Variational Bayesian inference for the multiple-choice DINA model2020

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi, K.
    • 雑誌名

      Behaviormetrika

      巻: 7 号: 1 ページ: 159-187

    • DOI

      10.1007/s41237-020-00104-w

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Variational Bayes Inference for the DINA Model2020

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi, K., Okada, K.
    • 雑誌名

      Journal of Educational and Behavioral Statistics

      巻: Online Ahead of Print 号: 5 ページ: 569-597

    • DOI

      10.3102/1076998620911934

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] DINA モデルの再定式化と推定アルゴリズムの直接的導出2019

    • 著者名/発表者名
      山口 一大
    • 雑誌名

      日本テスト学会誌

      巻: 15 号: 1 ページ: 21-44

    • DOI

      10.24690/jart.15.1_21

    • NAID

      130007691333

    • ISSN
      1880-9618, 2433-7447
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 小学1年生から中学3年生を対象とした学力テストの垂直尺度化2019

    • 著者名/発表者名
      山口一大・敷島千鶴・星野崇宏・繁桝算男・赤林英夫
    • 雑誌名

      心理学研究

      巻: 90 号: 4 ページ: 408-418

    • DOI

      10.4992/jjpsy.90.18221

    • NAID

      130007733374

    • ISSN
      0021-5236, 1884-1082
    • URL

      https://pure.teikyo.jp/en/publications/34adbac9-b43d-46a3-9c85-4f89d34dc39c

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Variational Bayes inference for the cognitive diagnostic models2019

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi, K. & Okada, K.
    • 学会等名
      The 84th Annual Meeting of the Psychometric Society
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] INA型認知診断モデルにおける変分ベイズ推定について2019

    • 著者名/発表者名
      山口 一大・岡田 謙介
    • 学会等名
      大規模・複雑化データに対する解析手法の多面的研究
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] DINAモデルの最定式化とEMアルゴリズムの直接的導出2018

    • 著者名/発表者名
      山口 一大
    • 学会等名
      日本教育心理学会第60回総会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] DINAモデルにおける変分ベイズ推論2018

    • 著者名/発表者名
      山口 一大・岡田 謙介
    • 学会等名
      日本行動計量学会第46回大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] アトリビュートの補償・非補償関係を統合した認知診断モデルの開発2018

    • 著者名/発表者名
      山口 一大・岡田 謙介
    • 学会等名
      日本テスト学会第16回大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] A hybrid cognitive diagnostic model.2018

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi, K., & Okada, K.
    • 学会等名
      The 83rd Annual Meeting of the Psychometric Society.
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [備考] Publications

    • URL

      https://sites.google.com/site/kazzstat/publications?authuser=0

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] Google scholar citations

    • URL

      https://scholar.google.co.jp/citations?user=qPT8XyUAAAAJ&hl=ja

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

URL: 

公開日: 2018-05-01   更新日: 2024-03-26  

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