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小論文自動採点実用化のためのルーブリックを考慮した項目反応理論の開発

研究課題

研究課題/領域番号 19K21751
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分9:教育学およびその関連分野
研究機関電気通信大学

研究代表者

植野 真臣  電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (50262316)

研究分担者 宇都 雅輝  電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 准教授 (10732571)
宮澤 芳光  独立行政法人大学入試センター, 研究開発部, 助教 (70726166)
研究期間 (年度) 2019-06-28 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2021年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2020年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2019年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード自動採点 / ルーブリック / 項目反応理論
研究開始時の研究の概要

近年,大学入試や英語4技能試験などの大規模テストにおいて小論文試験のニーズが急速に高まっており,評価者による採点コストの増大が問題視されている.この問題を解決するために自動採点技術の開発が急務とされているが現時点で達成は難しい.一方,我々は小論文試験において評価者の特性を考慮した高精度なスコアリングを実現する項目反応理論を開発してきた.本研究では,このモデルを拡張して評価者とルーブリックも項目とみなす新しい項目反応理論を提案し,異なるルーブリックを持つ最先端の様々な自動採点機を新たな評価者とみなしてモデルに組み込むことで,自動採点の精度を改善する.

研究成果の概要

近年,大学入試や英語4技能試験などの大規模テストにおいて小論文試験のニーズが急速に高まっておいるが,その採点コストの大きさが課題となっている.この問題を解決するアプローチの一つとして,自動採点技術の開発が急務とされているが,現時点では実用化レベルの高精度の達成は難しい.一方で,我々は小論文試験において評価者の特性を考慮した高精度なスコアリングを実現する項目反応理論を開発してきた.本研究では,このモデルを拡張して評価者とルーブリックも項目とみなす新しい項目反応理論を開発するとともに,それを用いて異なる特性を持つ様々な最先端の自動採点機を統合する手法を開発する.

研究成果の学術的意義や社会的意義

既存の自動採点機を一つ一つ深く研究しても現実の小論文自動採点を実現することは難しい.それに対して提案手法は一つの自動採点機を単独で用いるよりも必ず精度を向上させるという利点があり,急務である小論文の自動採点の実用化を大幅に加速すると期待できる.さらに,このアプローチは個々の自動採点機を統合して人間を近似する手法の研究のみに集中できることや,新しく精度の良い自動採点機が提案されても簡単に組み入れることができる,など長期的な利点が多い.自動採点が実用化されれば大学入試への応用だけでなく,高度な支援機能を持つ学習支援システムなどが実現でき,教育界・産業界にもインパクトが期待できる.

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 9件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 4件)

  • [雑誌論文] 項目反応理論による小論文自動採点機のモデル平均2021

    • 著者名/発表者名
      青見 樹、堤 瑛美子、宇都 雅輝、植野 真臣
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌D 情報・システム

      巻: J104-D 号: 11 ページ: 784-795

    • DOI

      10.14923/transinfj.2021JDP7002

    • ISSN
      1880-4535, 1881-0225
    • 年月日
      2021-11-01
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ルーブリック評価における項目反応理論2020

    • 著者名/発表者名
      宇都 雅輝、植野 真臣
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌D 情報・システム

      巻: J103-D 号: 5 ページ: 459-470

    • DOI

      10.14923/transinfj.2019JDP7065

    • NAID

      120006901841

    • ISSN
      1880-4535, 1881-0225
    • 年月日
      2020-05-01
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 深層学習によるテスト理論:Item Deep Response Theory2020

    • 著者名/発表者名
      木下涼,植野真臣
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌D 情報・システム

      巻: J103-D 号: 4 ページ: 314-329

    • DOI

      10.14923/transinfj.2019JDP7068

    • ISSN
      1880-4535, 1881-0225
    • 年月日
      2020-04-01
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Augmented Naive Bayes制約をもつベイジアンネットワーク分類器の厳密学習2020

    • 著者名/発表者名
      菅原聖太,植野真臣
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌D 情報・システム

      巻: J103-D 号: 4 ページ: 301-313

    • DOI

      10.14923/transinfj.2019JDP7011

    • ISSN
      1880-4535, 1881-0225
    • 年月日
      2020-04-01
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] アンサンブル学習によるモデル平均ベイジアンネットワーク分類器2020

    • 著者名/発表者名
      青見 樹、菅原 聖太、植野 真臣
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌D 情報・システム

      巻: J103-D 号: 3 ページ: 183-193

    • DOI

      10.14923/transinfj.2019JDP7059

    • ISSN
      1880-4535, 1881-0225
    • 年月日
      2020-03-01
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書 2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] テスト理論と人工知能に基づくパフォーマンス評価の新技術2020

    • 著者名/発表者名
      宇都雅輝
    • 雑誌名

      教育システム情報学会誌

      巻: 37 号: 1 ページ: 8-18

    • DOI

      10.14926/jsise.37.8

    • NAID

      130007779467

    • ISSN
      1341-4135, 2188-0980
    • 年月日
      2020-01-01
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] A generalized many-facet Rasch model and its Bayesian estimation using Hamiltonian Monte Carlo2020

    • 著者名/発表者名
      Uto Masaki、Ueno Maomi
    • 雑誌名

      Behaviormetrika

      巻: Feb-47 号: 2 ページ: 469-496

    • DOI

      10.1007/s41237-020-00115-7

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 推移性を利用した大規模ベイジアンネットワーク構造学習2019

    • 著者名/発表者名
      本田和雅,名取和樹,菅原聖太,磯崎隆司,植野真臣
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌D 情報・システム

      巻: J102-D 号: 12 ページ: 796-811

    • DOI

      10.14923/transinfj.2019JDP7033

    • ISSN
      1880-4535, 1881-0225
    • 年月日
      2019-12-01
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 論述式試験における評点データと文章情報を活用した項目反応トピックモデル2019

    • 著者名/発表者名
      宇都雅輝
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌D 情報・システム

      巻: J102-D 号: 8 ページ: 553-566

    • DOI

      10.14923/transinfj.2019JDP7007

    • NAID

      120006725287

    • ISSN
      1880-4535, 1881-0225
    • 年月日
      2019-08-01
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] パフォーマンス評価における多次元項目反応モデル2019

    • 著者名/発表者名
      八木嵩大,宇都雅輝
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌D

      巻: 10 ページ: 708-720

    • NAID

      120006727069

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Integration of Automated Essay Scoring Models using Item Response Theory2022

    • 著者名/発表者名
      Itsuki Aomi, Emiko Tsutsumi, Masaki Uto, Maomi Ueno
    • 学会等名
      International Conference on Artificial Intelligence in Education
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 項目反応理論を用いた自動採点モデルの統合手法2021

    • 著者名/発表者名
      青見樹,堤瑛美子,宇都雅輝,植野真臣
    • 学会等名
      第35回人工知能学会全国大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ルーブリック評価における多次元4相型項目反応モデルの提案2021

    • 著者名/発表者名
      新田森・宇都雅輝
    • 学会等名
      人工知能学会 第91回 先進的学習科学と工学研究会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Neural Automated Essay Scoring Incorporating Handcrafted Features2020

    • 著者名/発表者名
      Masaki Uto, Yikuan Xie, Maomi Ueno
    • 学会等名
      International Conference on Computational Linguistics
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ルーブリック評価のための多相項目反応モデル2020

    • 著者名/発表者名
      宇都雅輝・植野真臣
    • 学会等名
      行動計量学会第48回大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 評価者バイアスに頑健な小論文自動採点手法2020

    • 著者名/発表者名
      岡野将士,宇都雅輝
    • 学会等名
      第88回 人工知能学会 先進的学習科学と工学研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Uniform adaptive testing using maximum clique algorithm2019

    • 著者名/発表者名
      Maomi Ueno, Yoshimitsu Miyazawa
    • 学会等名
      International Conference on Artificial Intelligence in Education (AIED)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Rater-effect IRT model integrating supervised LDA for accurate measurement of essay writing ability.2019

    • 著者名/発表者名
      Masaki Uto
    • 学会等名
      International Conference on Artificial Intelligence in Education (AIED)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 時系列学習データを用いた隠れマルコフIRTによる高精度パフォーマンス予測2019

    • 著者名/発表者名
      堤瑛美子,宇都雅輝,植野真臣
    • 学会等名
      第47回日本行動計量学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 項目反応理論と機械学習技術を用いた小論文評価手法2019

    • 著者名/発表者名
      宇都雅輝
    • 学会等名
      日本テスト学会第17回大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Bayesian Knowledge Tracingの一般化としての隠れマルコフIRTモデル2019

    • 著者名/発表者名
      堤瑛美子,塩野谷周平,宇都雅輝,植野真臣
    • 学会等名
      第33回人工知能学会全国大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 最適化問題を用いた等質適応型テスト2019

    • 著者名/発表者名
      宮澤芳光,植野真臣
    • 学会等名
      日本行動計量学会第47回大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Computerized Adaptive Testing Method using Integer Programming to Minimize Item Exposure2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshimitsu Miyazawa, Maomi Ueno
    • 学会等名
      人工知能学会全国大会(第33回)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-07-04   更新日: 2023-01-30  

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