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開発途上コミュニティのための分散協調型学習アナリティクス

研究課題

研究課題/領域番号 20H00622
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 中区分62:応用情報学およびその関連分野
研究機関九州大学

研究代表者

木實 新一  九州大学, 基幹教育院, 教授 (70234804)

研究分担者 瀬崎 薫  東京大学, 空間情報科学研究センター, 教授 (10216541)
畑埜 晃平  九州大学, 基幹教育院, 准教授 (60404026)
西山 勇毅  東京大学, 空間情報科学研究センター, 講師 (80816687)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2022年度)
配分額 *注記
44,200千円 (直接経費: 34,000千円、間接経費: 10,200千円)
2023年度: 7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円)
2022年度: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
2021年度: 9,230千円 (直接経費: 7,100千円、間接経費: 2,130千円)
2020年度: 11,570千円 (直接経費: 8,900千円、間接経費: 2,670千円)
キーワード学習アナリティクス / 分散協調 / 開発途上コミュニティ / クラウドソーシング / 教育 / 教育支援システム
研究開始時の研究の概要

先進国においてはビッグデータやAI技術を活用した高度な学習支援システムが急速に発展しつつありますが、開発途上地域では状況が異なります。本研究では、申請者らのグループが開発した学習アナリティクス、クラウドソーシング、DTN(バケツリレー式のデータ転送方式)の技術を拡張・統合し、様々な学習空間において効率良く学習データを収集・転送し、有用フィードバックを提供できる分散協調型の学習アナリティクスプラットフォームの研究開発を行います。アフリカの教育機関と連携してユーザ中心の手法でデザイン・開発を行い、開発途上地域におけるエビデンスに基づく教育改善に貢献することを目指します。

研究実績の概要

本研究では、申請者らのグループが開発した学習アナリティクス、クラウドソーシング、DTN(Delay Tolerant Networking)の技術を拡張・統合し、様々な学習空間において効率良く学習データを収集・転送し、有用フィードバックを提供できる分散協調型の学習アナリティクスプラットフォームの研究開発を行う。アフリカの教育機関と連携してユーザ中心の手法でデザイン・開発を行い、開発途上地域におけるエビデンスに基づ く教育改善に貢献することを目指す。
2020年度は、ユーザ中心の手法に基づいて要求仕様を整理するために、東アフリカ3カ国(タンザニア、ケニア、ウガンダ)の関係者と遠隔会議システムを用いて打ち合わせを行い、タンザニアの状況について現地研究者の協力を得て情報収集を行なった。また、アクティブラーニングに基づきデータを効率よく取得することのできるクラウドソーシング手法の検討を行なった。さらに、DTN(Delay Tolerant Networking)によるデータ転送の実現可能性を検討するために、ナイロビ(ケニア)の人流データを研究代表者らが提案するモビリティデータのネットワーク分析手法に基づいて可視化・分析を行ない、分散協調型のデータ収集ネットワークのアーキテクチャに関する検討を行なった。学習履歴データに基づく学習活動の分析と、学習者向け推薦システムのユーザインタフェースの開発と評価も行なった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

2020年度は、要求仕様を整理するために、東アフリカ3カ国の関係者と遠隔会議システムを用いて打ち合わせを行なった。また、タンザニアの状況について現地研究者の協力を得て情報収集を行なった。新型コロナウィルスの影響により、当初予定していた現地調査を実現することができなかったが、必要最小限の情報収集は行うことができたと考えている。また、クラウドソーシング手法の検討と、ナイロビの人流データの可視化・分析を順調に進めることができた。分散協調型のデータ収集ネットワークのアーキテクチャに関しては、基礎的な部分の検討を進めることができた。学習履歴データの分析と、学習者向け推薦システムのユーザインタフェースに関しては、当初想定していたよりも多くの研究成果を得ることができた。

今後の研究の推進方策

当初の計画に基づき、更に詳細な要求分析を行う。また、新型コロナウィルスの状況に応じて、現地調査の実施について検討を行う。クラウドソーシング手法に関しては、行動認識技術を用いて効率的にデータを収集するために、モデルとシステムの開発を進める。DTNによるデータ転送に関しては、低コストで屋内外の測位を行う必要があるため、そのための技術開発を進める。その上で、緩やかに集まる学習ログデータからドロップアウトや成績、教材の分かりやすさ等を予測する手法を検討する。学習アナリティクスについては、途上コミュニティの要求仕様を考慮しつつ、更に研究を進める。

報告書

(2件)
  • 2020 審査結果の所見   実績報告書

研究成果

(11件)

すべて 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Active Learning-Based Data Collection in Crowd Replication2021

    • 著者名/発表者名
      Gao Lulu、Konomi Shin’ichi
    • 雑誌名

      Advances in Artificial Intelligence, Selected Papers from the Annual Conference of Japanese Society of Artificial Intelligence

      巻: 1357 ページ: 49-60

    • DOI

      10.1007/978-3-030-73113-7_5

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Investigating course choice motivations in university environments2021

    • 著者名/発表者名
      Ma Boxuan、Lu Min、Taniguchi Yuta、Konomi Shin’ichi
    • 雑誌名

      Smart Learning Environments

      巻: 8 ページ: 1-18

    • DOI

      10.1186/s40561-021-00177-4

    • 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] CourseQ: the impact of visual and interactive course recommendation in university environments2021

    • 著者名/発表者名
      Ma Boxuan、Lu Min、Taniguchi Yuta、Konomi Shin’ichi
    • 雑誌名

      Research and Practice in Technology Enhanced Learning

      巻: 16 ページ: 1-24

    • DOI

      10.1186/s41039-021-00167-7

    • 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] Understanding Student Slide Reading Patterns During the Pandemic2021

    • 著者名/発表者名
      Boxuan Ma, Min Lu and Shin’ichi Konomi
    • 雑誌名

      Proceedings of the 18th International Conference on Cognition and Exploratory Learning in Digital Age

      巻: 2021 ページ: 87-94

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Exploring the Design Space for Explainable Course Recommendation Systems in University Environments2021

    • 著者名/発表者名
      Boxuan Ma, Min Lu, Yuta Taniguchi, Shin’ichi Konomi
    • 雑誌名

      Companion Proceedings of the 10th International Conference on Learning Analytics and Knowledge (LAK20)

      巻: NA ページ: 492-499

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Exploration and Explanation: An Interactive Course Recommendation System for University Environments2021

    • 著者名/発表者名
      Boxuan Ma, Min Lu, Yuta Taniguchi, Shin’ichi Konomi
    • 雑誌名

      Joint Proceedings of the ACM IUI 2021 Workshops

      巻: NA ページ: 1-7

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An Intelligent Platform for Offline Learners Based on Model-Driven Crowdsensing Over Intermittent Networks2020

    • 著者名/発表者名
      Konomi Shin’ichi、Gao Lulu、Mushi Doreen
    • 雑誌名

      Proceedings of the 12th International Conference on Cross-Cultural Design (CCD 2020)

      巻: 12193 ページ: 300-314

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Course Recommendation for University Environment2020

    • 著者名/発表者名
      Boxuan Ma, Yuta Taniguchi, Shin’ichi Konomi
    • 雑誌名

      Proceedings of the 13th International Conference on Educational Data Mining (EDM 2020)

      巻: NA ページ: 460-466

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Generating fill-in-blank problems from historical data: enabling an intelligent learning-assistance for Python programming2022

    • 著者名/発表者名
      Shiman Cui, Shin’ichi Konomi
    • 学会等名
      IEICE SIGET Technical Report
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Analysis of learning behavior and knowledge changes in inquiry-based learning under mixed learning environments2021

    • 著者名/発表者名
      Jiadong Chen, Masaya Okada, Yuta Taniguchi, Shin’ichi Konomi
    • 学会等名
      IPSJ SIGHCI Technical Report
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Analysis of Human Flows to Inform the Design of a Crowd-Powered Information Delivery Environment in Developing Communities2021

    • 著者名/発表者名
      Xiangyuan Hu, Shinichi Konomi, Lulu Gao, Kaoru Sezaki
    • 学会等名
      Research Abstracts on Spatial Information Science CSIS DAYS 2021
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2023-04-13  

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