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2022 年度 実績報告書

エンゲージメントの促進を目的とした学習支援ロボットシステム

研究課題

研究課題/領域番号 20H04294
研究機関電気通信大学

研究代表者

柏原 昭博  電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (10243263)

研究分担者 太田 光一  北陸先端科学技術大学院大学, 遠隔教育研究イノベーションセンター, 助教 (00770124)
鷹岡 亮  山口大学, 教育学部, 教授 (10293135)
長谷川 忍  北陸先端科学技術大学院大学, 遠隔教育研究イノベーションセンター, 教授 (30345665)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード学習支援システム / 学習支援ロボット / エンゲージメント / モデルデザイン / 振る舞い制御
研究実績の概要

これまでの研究成果に基づき、エンゲージメント促進モデルを拡張し、学習支援ロボットによる支援の向上を図った。具体的には、以下に示す(1)から(3)を実施した。
(1)エンゲージメント促進モデルの拡張:学習支援ロボットの有効性評価実験を実施し、その結果に基づいてエンゲージメント要因とロボットの振る舞いの構成要素との対応関係を見直した。また、エンゲージメント促進に寄与する要因として、新たに学習者の向社会性を促すコミュニケーション方法や、エンゲージメントを持続させるためのインタラクティブな注意維持を取り入れて、それらを可能とするロボットの振る舞いを構成できるようにモデルを拡張した。
(2)学習支援ロボットシステムによる支援の向上:有効性評価実験の結果、学習者のエンゲージメント状態に応じたより適切な支援の必要性を見出し、学習支援ロボットシステムの洗練を図った。特に、学習者の英文読み合い状態や講義の受講状態のセンシングからエンゲージメントの状態を同定するメカニズムを開発し、エンゲージメント状態に応じたロボットの振る舞いを構成するメカニズムを開発・洗練した。また、学習者のエンゲージメントを持続させるために、同定されたエンゲージメント状態に応じて、インタラクティブに問題や説明を提示するメカニズムを開発した。
(3)開発システムの評価実験:開発した学習支援ロボットシステムを活用し、学習者のエンゲージメント促進・持続と学習効果への貢献を評価した。その結果、英文読み合いではロボットが意図的に間違い,それを表現する振る舞いを提示することで学習者の教示を引き出し、学習者の向社会性を高めるとともに英文理解を助長する効果が示唆された。また、ロボット講義では、学習者の受講状態に応じたインタラクティブなロボットの振る舞いが講義における学習者の注意維持に貢献し、講義内容への追従を助長することが示唆された。

現在までの達成度 (段落)

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (24件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (20件) (うち国際学会 7件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] 小規模校で活用する遠隔合同授業支援環境の開発と評価2023

    • 著者名/発表者名
      横山誠, 鷹岡亮, 中原章宏, 義永涼太
    • 雑誌名

      東アジア研究

      巻: 21 ページ: 125-151

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Designing and Evaluating Presentation Avatar for Promoting Self-Review2022

    • 著者名/発表者名
      INAZAWA Keisuke、KASHIHARA Akihiro
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Information and Systems

      巻: E105.D ページ: 1546~1556

    • DOI

      10.1587/transinf.2021EDP7210

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Automatic engagement estimation in smart education/learning settings: a systematic review of engagement definitions, datasets, and methods2022

    • 著者名/発表者名
      Karimah Shofiyati Nur、Hasegawa Shinobu
    • 雑誌名

      Smart Learning Environments

      巻: 9 ページ: -

    • DOI

      10.1186/s40561-022-00212-y

    • 査読あり
  • [学会発表] プレゼンテーションセルフレビュー支援ロボットのロールが学習者に与える影響2023

    • 著者名/発表者名
      佐田竣祐、柏原昭博
    • 学会等名
      2022年度教育システム情報学会学生研究発表会(関東地区)
  • [学会発表] 講義スライド間の接続関係可視化による講義理解支援2023

    • 著者名/発表者名
      廣瀬岳,柏原昭博
    • 学会等名
      電子情報通信学会教育工学研究会
  • [学会発表] インタラクティブロボット講義における注意・理解リカバリの有効性評価2023

    • 著者名/発表者名
      島崎俊介、柏原昭博
    • 学会等名
      教育システム情報学会2022年度第6回研究会
  • [学会発表] 英文読み合いにおけるLearning-by-Teaching促進システムの評価2023

    • 著者名/発表者名
      須藤敬仁,柏原昭博
    • 学会等名
      教育システム情報学会2022年度第6回研究会
  • [学会発表] Generating Context-Aware Fill-in-Blank Problems for Prompting Reflection on Web-based Investigative Learning2022

    • 著者名/発表者名
      Kato Shinyu and Kashihara Akihiro
    • 学会等名
      HCI International 2022 (HCII 2022)
    • 国際学会
  • [学会発表] Learning by Teaching Partner Robot in Collaborative Reading2022

    • 著者名/発表者名
      Sudo Tahahiro, and Kashihara Akihiro
    • 学会等名
      HCI International 2022 (HCII 2022)
    • 国際学会
  • [学会発表] An Interactive Robot Lecture System Embedding Lecture Behavior Model2022

    • 著者名/発表者名
      Shimazaki Toshiyuki, Sugawara Ayumu, Goto Mitsuhiro, and Kashihara Akihiro
    • 学会等名
      HCI International 2022 (HCII 2022)
    • 国際学会
  • [学会発表] ロボット講義におけるインタラクションデザイン2022

    • 著者名/発表者名
      柏原昭博、島崎俊介
    • 学会等名
      教育システム情報学会2022年度第2回研究会
  • [学会発表] 顔画像に基づく個別適応エンゲージメント促進支援ロボットの開発2022

    • 著者名/発表者名
      YAO Bowei、太田光一、柏原昭博、卯木輝彦、長谷川忍
    • 学会等名
      教育システム情報学会 第47回全国大会
  • [学会発表] 非構造な情報空間における主体的学習支援の難しさ2022

    • 著者名/発表者名
      柏原昭博
    • 学会等名
      教育システム情報学会 第47回全国大会
  • [学会発表] 英文法の相補的教え合いを可能とする学習パートナーロボット2022

    • 著者名/発表者名
      佐藤孝史、柏原昭博
    • 学会等名
      教育システム情報学会 第47回全国大会
  • [学会発表] プレゼンテーションのセルフレビューを目的としたロボットプレゼン動作のデザイン2022

    • 著者名/発表者名
      伊藤絢勇、柏原昭博
    • 学会等名
      教育システム情報学会 第47回全国大会
  • [学会発表] インタラクティブロボット講義における学習者状態推定と注意維持支援2022

    • 著者名/発表者名
      島崎俊介、菅原歩夢、後藤充裕、柏原昭博
    • 学会等名
      教育システム情報学会 第47回全国大会
  • [学会発表] Learning-by-Teaching を促進する学習パートナーロボットの有効性評価2022

    • 著者名/発表者名
      須藤敬仁、柏原昭博
    • 学会等名
      教育システム情報学会 第47回全国大会
  • [学会発表] インタラクティブロボット講義における注意・理解リカバリとその評価2022

    • 著者名/発表者名
      島崎俊介、柏原昭博
    • 学会等名
      教育システム情報学会2022年度第4回研究会
  • [学会発表] 適応的エンゲージメント促進支援ロボットの開発と評価2022

    • 著者名/発表者名
      Yao Bowei、太田光一、柏原昭博、卯木輝彦、長谷川忍
    • 学会等名
      教育システム情報学会2022年度第4回研究会
  • [学会発表] A Real-time Engagement Assessment for Learner in Asynchronous Distance Learning2022

    • 著者名/発表者名
      Shofiyati Nur Karimah, and Shinobu Hasegawa
    • 学会等名
      IIAI Letter on Informatics and Interdisciplinary Research
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of a Learning Companion Robot with Adaptive Engagement Enhancement2022

    • 著者名/発表者名
      Bowei Yao, Koichi Ota, Akihiro Kashihara, Teruhiko Unoki and Shinobu Hasegawa
    • 学会等名
      The 30th International Conference on Computers in Education (ICCE2022)
    • 国際学会
  • [学会発表] Engagement Estimation using Time-series Facial and Body Features in an Unstable Dataset2022

    • 著者名/発表者名
      Xianwen Zheng, Tuan M. Tran, Koichi Ota, Teruhiko Unoki, Shinobu Hasegawa
    • 学会等名
      The 30th International Conference on Computers in Education (ICCE2022)
    • 国際学会
  • [学会発表] MeetmEE: Engagment Estimation based Online Meeting Room for Distance Learning2022

    • 著者名/発表者名
      Shofiyati Nur Karimah, Shinobu Hasegawa
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Teaching, Assessment, and Learning for Engineering (TALE2022)
    • 国際学会
  • [備考] 電気通信大学柏原研究室

    • URL

      https://wlgate.inf.uec.ac.jp/publication/

URL: 

公開日: 2023-12-25  

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