| 研究課題/領域番号 |
16K12786
|
|---|
| 研究機関 | 名古屋大学 |
|---|
研究代表者 |
出口 大輔 名古屋大学, 情報連携統括本部, 准教授 (20437081)
|
|---|
| 研究分担者 |
近藤 一晃 京都大学, 学術情報メディアセンター, 講師 (30467609)
島田 敬士 九州大学, システム情報科学研究院, 准教授 (80452811)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
|
| キーワード | グループ学習 / 形成的評価 / 活動量計測 |
|---|
| 研究実績の概要 |
本研究課題では、実世界グループ学習を記録・分析・評価するための基盤技術の開発を通し、グループ学習を形成的な観点で評価するための指標を提供することを目的としている。これまで、計測と分析の難しさから参加者が対面で意見を交わす実世界グループ学習を工学的に扱った研究はほとんど行われていない。そこで、映像・音声・加速度センサ等の複数のデバイスを用いて参加者のグループ学習活動を計測し、「グループ内で主体性が共有されている状態」を自動的に定量化するための基盤技術の開発を目指している。具体的には、参加者に装着した主観視点映像（参加者装着カメラ）とウェアラブルセンサを用いることにより、(i)場の状況把握度の分析、(ii)場の注目度の分析、(iii)場の活動量の分析、の3つの観点での分析に関する技術課題を解決し、実世界グループ学習における発話中人物への注目度、活動の同期度という2つの非言語活動の計測を実現する。これにより、多くの教育機関で実践されているグループ学習で求められる形成的評価のための客観的指標の提供を目指している。
平成29年度は、平成28年度に収集したグループ学習のデータを用い、グループ学習活動の計測データから(i)場の状況把握度、(ii)場の注目度、(iii)場の活動量、の3つを定量化するための基盤技術の開発を実施した。まず、場の状況把握度と場の注目度については、各参加者の主観視点映像（参加者装着カメラ）から注目領域とその対象を自動認識する技術を開発するとともに、グループ活動中の手領域の自動認識技術を開発した。そして、場の活動量の定量化においてはウェアラブルセンサから得られる加速度と角速度の情報からアクティブに活動している時間帯の抽出と参加者間の活動の同期度を求める技術を開発した。そして、これらの3つを組み合わせたグループ学習活動の状況を可視化する技術について検討を行った。
|
| 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
平成28年度に構築したシステムを用いて収集したマシュマロ・チャレンジを題材としたグループ学習中の各参加者の主観視点映像（参加者装着カメラ）、ウェアラブルセンサ情報、それぞれを入力として、(1)各参加者の注目領域とその対象の認識、(2)各参加者の手領域認識に基づく作業状況の把握、(3)ウェアラブルセンサを用いた活動状況と参加者間の同期度計測、の3つの基盤技術を構築した。(1)と(2)については、深層学習を活用した物体検出とセマンティックセグメンテーションを組み合わせることにより、各参加者の視野内に含まれる他参加者の数とその視野占有率、参加者の手領域の抽出、という技術を実現した。また、(3)については、ウェアラブルセンサから得られる加速度情報の時系列分析によって参加者の活動量に変換する技術を実現した。そして、これらの手法で抽出した特徴を組み合わせて用いることにより、グループ学習中で主体的に活動している時間の把握、協同作業の状況把握、各参加者の役割の把握、といった形成的評価に必要となる情報を可視化できる可能性がある事を確認した。研究開発に関しては概ね計画通りに進んだものの、当初予定していた国際会議での発表までに成果の取りまとめが間に合わなかったため、平成30年7月にアメリカで開催される国際会議HCII2018にて発表を行うという計画に修正した（採択決定）。成果発表以外の部分についてはおおむね計画通りに進んだと判断する。
|
| 今後の研究の推進方策 |
平成29年度は、平成28年度に構築したグループ学習計測基盤を利用してデータ収集を行ったマシュマロ・チャレンジを題材として、(1)各参加者の注目領域とその対象の認識、(2)各参加者の手領域認識に基づく作業状況の把握、(3)ウェアラブルセンサを用いた活動状況と参加者間の同期度計測、の基盤技術の開発を行った。また、これらの手法で求めた指標を組み合わせることで、グループ学習活動の状況を可視化し、主体的に活動している時間の把握、協同作業の状況把握、各参加者の役割の把握、といった情報を取得できる可能性を確認した。そこで、平成30年度においては平成29年度の研究成果を国際会議にて発表するとともに、上記3つの項目の性能を高める研究開発を進め、そこで得られた結果とコンピテンシー評価との相関を調べる計画である。具体的には、コンピテンシー評価に用いられる基準項目の中から、本研究課題で開発した指標と高い相関を持つものを選択する。そして、本研究課題で開発した指標からコンピテンシー評価に用いられる基準への変換モデルを構築することを考えている。また、グループ学習の計測データベースを拡張し、開発した手法とモデルの有効性を検証する計画である。
|
| 次年度使用額が生じた理由 |
研究開発に関しては概ね計画通りに進んだものの、当初予定していた国際会議での発表までに成果の取りまとめが間に合わなかったため、2018年7月に開催される第20回International Conference on Human Computer Interaction (HCI International 2018)に参加して当該研究課題の成果報告（採択決定）を行うこととした。また、2017年度に収集したデータに関する追加検証を行う必要が発生したため次年度使用額が発生した。次年度使用額については、成果発表と追加検証に使用する計画である。
|
