• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

学習者の振る舞いを模倣する模倣学習エージェントを用いた教育システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 19K12260
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分62030:学習支援システム関連
研究機関大阪電気通信大学

研究代表者

植野 雅之  大阪電気通信大学, 総合情報学部, 准教授 (50300348)

研究分担者 高見 友幸  大阪電気通信大学, 総合情報学部, 教授 (50300314)
和田 慎二郎  プール学院短期大学, 秘書科, 教授 (70321114)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2022年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2021年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2020年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2019年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワード模倣学習エージェント / 模倣学習 / XAI / 戦略ゲーム / 可視化 / 戦略の可視化 / 説明可能なAI / 機械学習 / 教育エージェント / 敵対的生成ネットワーク / 論理的ボードゲーム / スキル学習
研究開始時の研究の概要

本研究の目的は,人間が機械知が協調して発展する未来の共生関係を実現するという見地に立ち,その関係に資する有効な教育エージェントとは何かを模索することである.本研究では機械学習により学習者の癖やスキルを含めた振る舞いを模倣する「模倣学習エージェント」を開発し,自分を振り返るための教育的な「鏡」として利用できるかを検証する.当面の学習対象としては,論理的ボードゲームにおける戦略的スキルを対象とする.
最終的には,複数の学習者に模倣学習エージェントを適用し,ネットワーク化することで競争的かつ協調的な教育環境を構築し,教育的検証をおこなうことで教育システムの新たな可能性を探る.

研究成果の概要

本研究では、人工知能技術を用いて、人間のゲーム戦略を模倣する「模倣学習エージェント」を構築しました。人間のリバーシの対戦記録から機械学習により人間に似た戦略を持つエージェントを作ることができます。さらに、模倣学習エージェントにXAI技術(説明可能AI技術)を適用することにより、エージェントが学習した戦略を可視化しました。これにより、自分自身が盤面をどう評価しているかを、可視化することができました。この組み合わせによって人間がゲームを振り返る際に、自分の戦略を客観的に理解し内省する手助けとすることができます。さらにこの方法は,この事例に限らず他の教育的な場面で用いることができます。

研究成果の学術的意義や社会的意義

この研究の学術的な意義は、人工知能技術である「模倣学習」と「説明可能AI」を組み合わせた方法を開拓したことにあります。模倣学習では人間の行動データから人間らしい戦略を学習できますが、その戦略の内容を可視化することは試みられていませんでした。本研究ではXAIの手法を適用して、戦略の可視化をおこなうことができました。
社会的意義としては、人間の内面を可視化し、自己理解を促進する新しい教育支援手段を提供できる点があげられます。自分の長所や課題を客観的に認識でき、学習効果を高めることが期待されます。AI技術を人間理解や成長の促進に活用する新たな手法と考えています。

報告書

(6件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (19件) (うち国際学会 6件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Visualizing Human Game Strategies with Imitation Learning and XAI for Learning Environments2024

    • 著者名/発表者名
      Masayuki UENO,_Tomoyuki TAKAMI,
    • 雑誌名

      International Journal of ICT Application Research

      巻: 1 号: 1 ページ: 14-19

    • DOI

      10.32188/ijiar.1.1_14

    • ISSN
      2758-9420
    • 年月日
      2024-02-23
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Learning Environment to Develop a Community of Players for Unknown Board Game2023

    • 著者名/発表者名
      Masayuki UENO,_Tomoyuki TAKAMI
    • 雑誌名

      Proceedings of the International Conference on ICT Application Research

      巻: 1 号: 0 ページ: 79-82

    • DOI

      10.32188/iar.1.0_79

    • ISSN
      2758-9412
    • 年月日
      2023-11-07
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Visualization of Game Strategies from Imitation Learning Agents2023

    • 著者名/発表者名
      U. Masayuki and T. Tomoyuki
    • 雑誌名

      2023 IEEE 12th Global Conference on Consumer Electronics (GCCE)

      巻: 1 ページ: 616-617

    • DOI

      10.1109/gcce59613.2023.10315659

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Learning Support by Visualizing Game Strategies From Imitation Learning Agents2022

    • 著者名/発表者名
      Ueno,M., Takami T.
    • 雑誌名

      Proc. of 2022 IEEE 11th Global Conference on Consumer Electronics (GCCE)

      巻: 1 ページ: 588-589

    • DOI

      10.1109/gcce56475.2022.10014419

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Construction of an Imitation Learning Agent Using Game Records of Unspecified Players2021

    • 著者名/発表者名
      Ueno,Msayuki., Takami Tomoyuki.,
    • 雑誌名

      Proc. of 2021 IEEE 10th Global Conference on Consumer Electronics

      巻: 10 ページ: 1-2

    • DOI

      10.1109/gcce53005.2021.9622055

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Virtual Play Environment and Game Strategy Analysis System Using Imitation Learning Agents2020

    • 著者名/発表者名
      UENO Masayuki; WADA Shinjiro; TAKAMI Tomoyuki
    • 雑誌名

      Proc. of 2020 IEEE 9th Global Conference on Consumer Electronics

      巻: 2020 ページ: 690-691

    • DOI

      10.1109/gcce50665.2020.9291746

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Education Environment for Strategy using the Imitation Learning Agent that Mimics the Behavior of Human Player2019

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Ueno、Shinjiro Wada、Tomoyuki Takami
    • 雑誌名

      2019 IEEE 8th Global Conference on Consumer Electronics (GCCE)

      巻: - ページ: 45-46

    • DOI

      10.1109/gcce46687.2019.9015289

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 人間が持つゲーム戦略の模倣学習とXAIによる可視化2024

    • 著者名/発表者名
      植野 雅之,高見 友幸
    • 学会等名
      ゲーム学会第22回全国大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 模倣学習エージェントからのゲーム戦略の可視化と支援機能2023

    • 著者名/発表者名
      植野 雅之,高見 友幸
    • 学会等名
      ゲーム学会第21回全国大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 模倣学習エージェントによるゲーム戦略学習2023

    • 著者名/発表者名
      植野 雅之,高見 友幸
    • 学会等名
      教育システム情報学会第48回全国大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 模倣学習エージェントからのゲーム戦略の可視化に基づく支援2023

    • 著者名/発表者名
      植野 雅之,高見 友幸
    • 学会等名
      ゲーム学会第20回合同研究会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Learning Environment to Develop a Community of Players for Unknown Board Game2023

    • 著者名/発表者名
      UENO Masayuki,TAKAMI Tomoyuki
    • 学会等名
      The first International Conference on ICT Application Research
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Visualization of Game Strategies from Imitation Learning Agents2023

    • 著者名/発表者名
      UENO Masayuki,TAKAMI Tomoyuki
    • 学会等名
      2023 IEEE 12th Global Conference on Consumer Electronics
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 模倣学習エージェントからのゲーム戦略の可視化と支援機能2023

    • 著者名/発表者名
      植野,高見
    • 学会等名
      ゲーム学会第21回全国大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 模倣学習エージェントの性能評価について2022

    • 著者名/発表者名
      植野,高見
    • 学会等名
      ゲーム学会第20回合同研究会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Learning Support by Visualizing Game Strategies From Imitation Learning Agents2022

    • 著者名/発表者名
      Masayuki UENO, Tomoyuki TAKAMI
    • 学会等名
      2022 IEEE 11th Global Conference on Consumer Electronics (GCCE)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 模倣学習エージェントからの説明可能なAI技術による支援機能の可能性2021

    • 著者名/発表者名
      植野 雅之,高見 友幸
    • 学会等名
      ゲーム学会第20回全国大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 模倣学習エージェント構築のための機械学習実装2021

    • 著者名/発表者名
      植野 雅之,高見 友幸
    • 学会等名
      ゲーム学会第19回合同研究会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Construction of an Imitation Learning Agent Using Game Records of Unspecified Players2021

    • 著者名/発表者名
      Ueno,Msayuki., Takami Tomoyuki.,
    • 学会等名
      2021 IEEE 10th Global Conference on Consumer Electronics
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 模倣学習エージェントによるゲーム戦略学習環境2021

    • 著者名/発表者名
      植野 雅之,和田 慎二郎,高見 友幸
    • 学会等名
      ゲーム学会第18回合同研究会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 模倣学習エージェントを用いたゲーム戦略学習システム の支援機能と模倣学習2021

    • 著者名/発表者名
      植野 雅之,和田 慎二郎,高見 友幸
    • 学会等名
      ゲーム学会第19回全国大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] A Virtual Play Environment and Game Strategy Analysis System Using Imitation Learning Agents2020

    • 著者名/発表者名
      UENO Masayuki; WADA Shinjiro; TAKAMI Tomoyuki
    • 学会等名
      2020 IEEE 9th Global Conference on Consumer Electronics (GCCE)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The Education Environment for Strategy using the Imitation Learning Agent that Mimics the Behavior of Human Player2019

    • 著者名/発表者名
      UENO Masayuki,WADA Shinjiro, TAKAMI Tomoyuki
    • 学会等名
      2019 IEEE 8th Global Conference on Consumer Electronics (GCCE)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 人間プレーヤーを模倣する模倣エージェントによる教育的対戦環境2019

    • 著者名/発表者名
      植野 雅之,和田 慎二郎,高見 友幸
    • 学会等名
      ゲーム学会第17回合同研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 模倣学習エージェントを用いたゲーム戦略学習環境の構想2019

    • 著者名/発表者名
      植野 雅之,和田 慎二郎,高見 友幸
    • 学会等名
      教育システム情報学会第44回全国大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 模倣学習エージェントを用いた教育的対戦環境とプレイ戦略分析システム2019

    • 著者名/発表者名
      植野 雅之,和田 慎二郎,高見 友幸
    • 学会等名
      ゲーム学会第18回全国大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] 研究室紹介

    • URL

      https://www.osakac.ac.jp/whoslab/research/ueno/

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [備考] 研究計画

    • URL

      https://mulab.osakac.ac.jp/page_20191029025556

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [備考] 「学習者の振る舞いを模倣する模倣学習エージェントを用いた教育システムの開発」

    • URL

      https://mulab.osakac.ac.jp/page_20191029025556

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書 2021 実施状況報告書 2020 実施状況報告書 2019 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2019-04-18   更新日: 2025-01-30  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi