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数式入力のインテリジェント化と数学eラーニングに関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 26330413
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 学習支援システム
研究機関武庫川女子大学

研究代表者

福井 哲夫  武庫川女子大学, 生活環境学部, 教授 (70218890)

連携研究者 中村 勝則  武庫川女子大学, 生活環境学部, 講師 (10413329)
小野 賢太郎  武庫川女子大学, 短期大学部・幼児教育学科, 教授 (50268538)
研究協力者 白井 詩沙香  
古川 明  
杉野 隆三郎  
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016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)
2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2015年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2014年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード数式入力インタフェース / 知的学習支援システム / 数学eラーニング / 機械学習 / 理数系IT活用教育 / 知的インタフェース / 知的インターフェース / 自然言語処理 / 知的UI
研究成果の概要

我々は、数式入力のインテリジェント化と数学eラーニングに関する研究に取り組み、パーセプトロンの機械学習による予測アルゴリズムを使ったインテリジェント数式入力UI(MathTOUCH)の開発に成功した。高校数学で使われている一般数式4000個に対する予測精度評価実験によって、候補の10位以内に正解が含まれる正解率が85%に達した。さらに、MathTOUCHを数学eラーニングSTACKに実装して、被験者生徒・学生によるパフォーマンス実験およびドリル学習実験により、従来技術より1.2~1.6倍効率性が上がり、高い満足度が得られることを検証できた。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて 2017 2016 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (12件) (うち査読あり 10件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 10件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 5件、 招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] 数式予測アルゴリズムを実装した数式入力インタフェースMathTOUCHの試作と評価2017

    • 著者名/発表者名
      白井詩沙香,仲村裕子,福井哲夫
    • 雑誌名

      情報処理学会研究会報告集

      巻: Vol.2017-CE-139 No.7 ページ: 1-6

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] MathTOUCH: Mathematical Input Interface for E-Assessment Systems2016

    • 著者名/発表者名
      Shizuka Shirai, Tetsuo Fukui
    • 雑誌名

      MSOR Connections EAMS special issue

      巻: Vol.15, No.2 ページ: 70-75

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Evaluation of a Predictive Algorithm for Converting Linear Strings to Mathematical Formulae for an Input Method2016

    • 著者名/発表者名
      Shizuka Shirai, Tetsuo Fukui
    • 雑誌名

      Mathematical Aspects of Computer and Information Sciences (MACIS 2015, Springer)

      巻: LNCS 9582 ページ: 421-425

    • DOI

      10.1007/978-3-319-32859-1_36

    • ISBN
      9783319328584, 9783319328591
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 多種ある数式自動採点システムの統一的解答入力の提案2016

    • 著者名/発表者名
      白井詩沙香,福井哲夫
    • 雑誌名

      2016 PC Conference CIEC研究大会論文集

      巻: - ページ: 11-12

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 数式曖昧表記変換型数式入力の機械学習による数式予測と精度2015

    • 著者名/発表者名
      福井哲夫
    • 雑誌名

      ARG Web インテリジェンスとインタラクション研究会第6回研究会予稿集

      巻: Vol.6 ページ: 67-74

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 数式自動採点システムSTACKの行列問題における解答入力方法改善の取り組み2015

    • 著者名/発表者名
      白井 詩沙香,福井 哲夫
    • 雑誌名

      情報処理学会論文誌「教育とコンピュータ」

      巻: Vol.1, 3号 ページ: 22-29

    • NAID

      170000092952

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 数式自動採点システムにおける数式入力インタフェースの提案と評価2015

    • 著者名/発表者名
      白井 詩沙香,仲村裕子,福井 哲夫
    • 雑誌名

      情報処理学会論文誌「教育とコンピュータ」

      巻: Vol.1, 3号 ページ: 11-21

    • NAID

      170000147373

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Predictive Algorithm from Linear String to Mathematical Formulae for Math Input Method2015

    • 著者名/発表者名
      Tetsuo Fukui, Shizuka Shirai
    • 雑誌名

      Booklet of Abstracts of the 21st conference on Applications of Computer Algebra

      巻: ACA2016 ページ: 17-22

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 機械学習による数式予測アルゴリズムを実装したMathTOUCHの試作2015

    • 著者名/発表者名
      白井 詩沙香,福井 哲夫
    • 雑誌名

      京都大学数理解析研究所講究録「数学ソフトウェアとその効果的教育利用に関する研究」

      巻: Vol.1978 ページ: 212-214

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Development and Evaluation of a Web-Based Drill System to Master Basic Math Formulae Using a New Interactive Math Input Method2014

    • 著者名/発表者名
      Shizuka Shirai and Tetsuo Fukui
    • 雑誌名

      International Congress on Mathematical Software 2014, Lecture Notes in Computer Science, Springer

      巻: Vol. 8592 ページ: 621-628

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 数式自動採点システムSTACKの行列問題における解答入力方法改善の取り組み2014

    • 著者名/発表者名
      白井 詩沙香,福井 哲夫
    • 雑誌名

      情報教育シンポジウム論文集

      巻: Vol.2014, 2号 ページ: 207-212

    • NAID

      170000092952

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 数式自動採点システムSTACKにおける数式入力方法の改善2014

    • 著者名/発表者名
      白井 詩沙香,福井 哲夫
    • 雑誌名

      コンピュータ&エデュケーション

      巻: Vol.37 ページ: 85-90

    • NAID

      130005073833

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 数学を活かす計算機と計算機を活かす数学2017

    • 著者名/発表者名
      福井哲夫
    • 学会等名
      農工大数学セミナー2017
    • 発表場所
      東京農工大学(東京都・小金井市)
    • 年月日
      2017-03-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 数式予測アルゴリズムを実装した数式入力インタフェースMathTOUCHの試作と評価2017

    • 著者名/発表者名
      白井詩沙香,仲村裕子,福井哲夫
    • 学会等名
      情報処理学会 コンピュータと教育研究会 139回研究発表会
    • 発表場所
      津田塾大学(東京都・小平市)
    • 年月日
      2017-03-11
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] MathTOUCH: Mathematical Input Interface for E-Assessment Systems2016

    • 著者名/発表者名
      Shizuka Shirai, Tetsuo Fukui
    • 学会等名
      The International Conference on E-Assessment in Mathematical Sciences 2016 (EAMS 2016)
    • 発表場所
      Newcastle University (Newcastle upon Tyne,United Kingdom)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 多種ある数式自動採点システムの統一的解答入力の提案2016

    • 著者名/発表者名
      白井詩沙香,福井哲夫
    • 学会等名
      2016 PC Conference
    • 発表場所
      大阪大学(大阪府・吹田市)
    • 年月日
      2016-08-10
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] STACK PROJECT IN JAPAN; ITEM BANK SYSTEM, MATH INPUT INTERFACE AND QUESTION SPECIFICATION2016

    • 著者名/発表者名
      Yasuyuki Nakamura, Tetsuya Taniguchi, Kentaro Yoshitomi, Shizuka Shirai, Tetsuo Fukui and Takahiro Nakahara
    • 学会等名
      13TH International Congress on Mathematical Education
    • 発表場所
      Congress Center Hamburg (Hamburg, Germany)
    • 年月日
      2016-07-24
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] MATHTOUCH WEB: ONLINE MATH INPUT EDITOR FOR INTERACTIVELY CONVERTING LINEAR STRINGS2016

    • 著者名/発表者名
      Shizuka Shirai, Tetsuo Fukui
    • 学会等名
      13TH International Congress on Mathematical Education
    • 発表場所
      Congress Center Hamburg (Hamburg, Germany)
    • 年月日
      2016-07-24
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] MathTOUCHプロジェクト:数学eラーニングにおける数式入力改善の取り組み2016

    • 著者名/発表者名
      白井詩沙香,福井哲夫
    • 学会等名
      日本数式処理学会合同分科会
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県・名古屋市)
    • 年月日
      2016-01-23
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Evaluation of a Predictive Algorithm for Converting Linear Strings to Mathematical Formulae for an Input Method2015

    • 著者名/発表者名
      Shizuka Shirai, Tetsuo Fukui
    • 学会等名
      Sixth International Conference on Mathematical Aspects of Computer and Information Sciences (MACIS2015)
    • 発表場所
      Berlin (Germany)
    • 年月日
      2015-11-11
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] MathTOUCH with Predictive Algorithm from Linear String to Math Formulae2015

    • 著者名/発表者名
      白井詩沙香,福井哲夫
    • 学会等名
      京都大学数理解析研究所研究集会「数学ソフトウェアとその効果的教育利用に関する研究」
    • 発表場所
      京都大学数理解析研究所(京都府・京都市)
    • 年月日
      2015-08-31
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Predictive Algorithm from Linear String to Mathematical Formulae for Math Input Method2015

    • 著者名/発表者名
      Tetsuo Fukui, Shizuka Shirai
    • 学会等名
      21st Conference on Applications of Computer Algebra (ACA2015)
    • 発表場所
      Kalamata(Greece)
    • 年月日
      2015-07-20
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 数式曖昧表記変換型数式入力の機械学習による数式予測と精度2015

    • 著者名/発表者名
      福井哲夫
    • 学会等名
      第6回ARG Webインテリジェンスとインタラクション研究会 (ARG SIG-WI2)
    • 発表場所
      大阪大学(大阪府・豊中市)
    • 年月日
      2015-06-13
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] JavaScript版数式入力インタフェースMathTOUCHの試作2014

    • 著者名/発表者名
      白井 詩沙香,福井 哲夫
    • 学会等名
      京都大学数理解析研究所研究集会「数学ソフトウェアとその効果的教育利用に関する研究」
    • 発表場所
      京都大学数理解析研究所(京都府・京都市)
    • 年月日
      2014-09-01 – 2014-09-03
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 数式自動採点システムSTACKの行列問題における解答入力方法改善の取り組み2014

    • 著者名/発表者名
      白井 詩沙香,福井 哲夫
    • 学会等名
      情報処理学会情報教育シンポジウム SSS2014
    • 発表場所
      ホテルオリビアン小豆島(香川県・小豆郡土庄町)
    • 年月日
      2014-08-24 – 2014-08-26
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Development and Evaluation of a Web-Based Drill System to Master Basic Math Formulae Using a New Interactive Math Input Method2014

    • 著者名/発表者名
      Shizuka Shirai and Tetsuo Fukui
    • 学会等名
      International Congress on Mathematical Software 2014
    • 発表場所
      ソウル(大韓民国)
    • 年月日
      2014-08-05 – 2014-08-09
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [備考] 数式入力インタフェースMathTOUCH

    • URL

      http://math.mukogawa-u.ac.jp

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実施状況報告書 2014 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2014-04-04   更新日: 2023-03-16  

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