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深層学習モデルを用いた類語学習支援システムの開発とその学習効果の検証

研究課題

研究課題/領域番号 23K12254
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分02100:外国語教育関連
研究機関大阪工業大学

研究代表者

中西 淳  大阪工業大学, 情報科学部, 講師 (40908183)

研究期間 (年度) 2023-04-01 – 2027-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2026年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2025年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2024年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2023年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
キーワード語彙学習 / 学習支援システム / 語彙習得 / 英語教育 / シソーラス / 深層学習
研究開始時の研究の概要

近年,大規模テキストデータ(コーパス)や深層学習モデル(Word2Vec・BERT)などのコンピュータ技術が発達しており,これらの技術の多くが語学学習支援に活用されるようになってきている。同様に,語彙同士のつながり(語連想)を学習する際にも,多くのオンライン類語辞書や語彙検索システムが利用されている。一方,これらは膨大な数の語彙が提示され,その中には,文脈に適していない語や学習する必要のない語などが多く含まれており,英語学習者がどの語を学習すべきかを判断できない。そこで,本研究では,文脈や語彙レベルを考慮し,英語学習者に適した類語学習支援システムを開発し,その有効性を検証する。

研究実績の概要

本年度は,まず,デモシステムとして「単語使い分けマップ」を試作し,その後,「単語使い分けマップ」の使用感について英語学習者に自由記述式でのアンケート調査を行った。
「単語使い分けマップ」は,検索語とその類語の使い分けを用例とともに確認することのできるツールであり,その特徴として,(1)検索語を含む用例が自動生成される点,(2)他の類語と置き換えられる確率を自動で計算される点,(3)他の類語と置き換えられる確率を可視化される点が挙げられる。(1)検索語を含む用例の自動生成にはOpen AIの提供するChatGPT APIを利用し,(2)他の類語と置き換えられる可能性の自動計算にはFitBERTを用い,(3)確率の可視化には階層的クラスター付きヒートマップを用いた。
実際に英語学習者に「単語使い分けマップ」を利用してもらったところ,「英文がいつも違うから何回でも楽しめた。」や,「どの語が(文脈の中で)使えるか見れるのはすごい。」,「図があるとわかりやすい。」など,多くの肯定的な感想が寄せられ,今後「類語学習支援システム」を本格的に開発していく上で重要な知見が得られた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

当初の計画では,初年度は最適なシソーラスや深層学習モデルの選定を中心に行う予定であったが,それらを選定した上で,実際にデモシステムを稼働させ,デモシステムを使ったアンケート調査を実施することができた。

今後の研究の推進方策

デモシステムを用いたアンケート調査の結果,システムのインタフェイスや類語の抽出方法などに関する問題点が明らかになった。今後の研究では,まず,これらの改善を行い,その後,本格的なシステム開発に取り掛かっていく予定である。
それ以外の部分については,当初の計画通りに進めていく予定である。

報告書

(1件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2023

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] ニューラルネットワークを活用した類語検索システムの可能性2023

    • 著者名/発表者名
      中西 淳
    • 雑誌名

      e-Learning教育研究

      巻: 17 号: 0 ページ: 13-24

    • DOI

      10.20623/well.17.0_13

    • ISSN
      1881-6711, 2189-888X
    • 年月日
      2023-03-20
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 外国語学習者のための語彙学習支援ツールの開発:文章生成AIの活用による新たな試み2023

    • 著者名/発表者名
      中西 淳
    • 雑誌名

      2023PCカンファレンス論文集

      巻: 30 ページ: 128-131

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 外国語学習者のための語彙学習支援ツールの開発:文章生成AIの活用による新たな試み2023

    • 著者名/発表者名
      中西 淳
    • 学会等名
      2023PCカンファレンス
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書

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公開日: 2023-04-13   更新日: 2024-12-25  

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