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2019 年度 実施状況報告書

プログラミング教育のための知的エディタ

研究課題

研究課題/領域番号 19K12252
研究機関会津大学

研究代表者

渡部 有隆  会津大学, コンピュータ理工学部, 上級准教授 (30510408)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
キーワード学習支援システム
研究実績の概要

本研究プロジェクトでは、国内外で重要視されているプログラミング教育における学習と指導の効率化を目指し、知的な支援機能を備えたユーザインタフェースを開発する。2019年度は、プログラミングの学習支援環境に蓄積されたデータとそれらを活用するエージェントが活動するエコシステムを提案し、本構想を実現するためのアーキテクチャに基づいてシステムを構築した。本アーキテクチャを基に得られる集積データを活用し、ロジックエラー検知、コード修正、コード補完に関するいくつかのアルゴリズムを考案し実装した。これらのアルゴリズムは、解答コードが蓄積された教育的な内容の問題セットを用いて評価が行われた。実験結果は、プログラミングやアルゴリズムのイントロダクションコースレベルの問題セットに対して、それぞれ高い精度でバグ検知とコード補完が行えることを示した。一方、学習支援システムのユーザインタフェースについては、引き続きリファクタリングの作業を行い、サーバ側のフィードバックアルゴリズムとの連携へ向けた準備を進めた。

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

バグ検知及びコード補完に関するアルゴリズムを開発し、実験結果を発表することができた。一方で、ユーザインタフェースの構築に関しては、リファクタリングに留まっている。

今後の研究の推進方策

アルゴリズム開発については、2019年度に開発した機械学習アルゴリズムの性能の向上を目指し、異なる手法やパラメタを模索し、評価用の問題セットを拡充し実験を行う。一方、引き続き行うユーザインタフェースの構築については、APIから受け取るデータ形式の設計を行い、サーバ側とクライアント側双方について、段階的に機能を実装していく。また、フィードバックの表示を制御するための画面遷移や表示手法を考慮しながら、ユーザインタフェースの設計を行う。

次年度使用額が生じた理由

当該研究の一部の成果に関する論文投稿・発表を行うため。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Next-Generation Programming Learning Platform: Architecture and Challenges2020

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Watanobe, Chowdhury Intisar, Ruth Cortez, Alexander Vazhenin
    • 雑誌名

      SHS Web of Conferences

      巻: 77 ページ: 01004

    • DOI

      https://doi.org/10.1051/shsconf/20207701004

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Logic Error Detection System based on Structure Pattern and Error Degree2019

    • 著者名/発表者名
      Yuto Yoshizawa, Yutaka Watanobe
    • 雑誌名

      Advances in Science, Technology and Engineering Systems Journal

      巻: 4 ページ: 1-15

    • DOI

      10.25046/aj040501

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Towards Hybrid Intelligence for Logic Error Detection2019

    • 著者名/発表者名
      Taku Matsumoto, Yutaka Watanobe, Keita Nakamura
    • 学会等名
      Proceedings of the 18th International Conference on New Trends in Intelligent Software Methodologies, Tools and Techniques (SoMeT_19)
    • 国際学会
  • [学会発表] Code Completion for Programming Education based on Recurrent Neural Network2019

    • 著者名/発表者名
      Kenta Terada, Yutaka Watanobe
    • 学会等名
      2019 IEEE 11th International Workshop on Computational Intelligence and Applications (IWCIA)
    • 国際学会

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公開日: 2022-12-28  

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