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2021 年度 実績報告書

教師採点データに拠らない深層学習に基づく記述式自動採点システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 20H04300
研究機関独立行政法人大学入試センター

研究代表者

石岡 恒憲  独立行政法人大学入試センター, 研究開発部, 教授 (80311166)

研究分担者 中川 正樹  東京農工大学, 学内共同利用施設等, 特任教授 (10126295)
峯 恒憲  九州大学, システム情報科学研究院, 准教授 (30243851)
須鎗 弘樹  千葉大学, 大学院工学研究院, 教授 (70246685)
宮澤 芳光  独立行政法人大学入試センター, 研究開発部, 助教 (70726166)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード自然言語処理 / 自動採点 / 機械学習 / 深層学習 / 手書き文字認識
研究実績の概要

近年、自然言語で記述される文を順番のある時系列データと見なし、時系列データを入力データとして処理するリカレントニューラルネットワークと呼ばれるディープラーニング手法、特にBERTなどのトランスフォーマーの研究が進み、その性能の良さが証明されてきた。そこで平成29年および30年に実施した共通テスト試行調査の計12万件による記述回答データを文字認識から一気通貫でBERTによる自動採点までを行うことを試み、多くの学会で発表した。大学入試センターと農工大の共同研究グループは、通常の採点システムが用いる人手による補助輪をしない実運用で平均96%,最低でも93%の一致率を確保した。また各問6万件という膨大なデータにより、機械学習における必要なサンプルサイズについても新たな知見を得た。いままでの研究では学習データに用いるサンプルはせいぜい2千件程度であり、どの程度のサンプルがあれば十分な予測ができるかの目安は与えられていなかった。さらに九大グループでは意味的埋め込みと呼ばれる異なったアプローチによる方法を試みた。これら結果については本科研で3件の学会表彰(1.日本計算機統計学会第35回大会, 学生研究発表賞;2.Duolingo Award for IMPS 2021;3. SMASH22 Winter Symposium,準優秀賞.)を受け、その成果については日本教育新聞や日経新聞に掲載された。千葉大グループも別の方法を試みており、良い結果を得ている。

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

手書き文字認識から自動採点までの一気通貫の採点システムについては一定の成果が上がり、現時点での最新技術を用いた採点性能についてのメルクマークを示すことができた。

今後の研究の推進方策

研究分担者である農工大・中川教授の研究グループでは共通テスト試行調査における手書き数式認識という更に難しい問題にチャレンジしている。同じく分担者である千葉大・須鎗教授の研究グループでは少ない解答サンプルでも十分な性能を確保できるよう、効果的な学習データのサンプリングについての研究に着手している。この研究を更に進めたい。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2022 2021

すべて 学会発表 (6件)

  • [学会発表] Automated Short Answer Grading with Rublic-based Semantic Embedding Optimization2022

    • 著者名/発表者名
      Wang,B., Ishioka,T., Mine,T.
    • 学会等名
      SMASH22 Winter Symposium
  • [学会発表] 大学入学共通テスト試行調査における短答式記述答案の完全自動採点2022

    • 著者名/発表者名
      岡知樹,N.T.Hung, N.TCuong, 中川正樹, 石岡恒憲
    • 学会等名
      言語処理学会第28回年次大会, E3-5, 若手奨励賞
  • [学会発表] Fully automatic scoring of handwritten descriptive answers in Japanese language tests2022

    • 著者名/発表者名
      Hung Tuan Nguyen・Cuong Tuan Nguyen(TUAT)・Haruki Oka(UTokyo)・Tsunenori Ishioka(The National Center for University Entrance Examinations)・Masaki Nakagawa(TUAT)
    • 学会等名
      電子情報通信学会 研究会PRMU2021-32, 45-50.
  • [学会発表] 大学入学共通テスト試行調査における記述式問題の自動採点2021

    • 著者名/発表者名
      岡知樹,N.T.Hung, N.TCuong, 中川正樹, 石岡恒憲
    • 学会等名
      日本計算機統計学会第35回大会, 学生研究発表賞
  • [学会発表] Short answer scoring of the trial test for Japanese Common University Entrance Examination,2021

    • 著者名/発表者名
      Oka,H., Hung,N.T., Cuong,N.T., Nakagawa,M., Ishioka,T.
    • 学会等名
      IMPS, Duolingo Award
  • [学会発表] 共通テストの試行調査国語記述解答データを用いた自動採点のアルゴリズムとその評価2021

    • 著者名/発表者名
      石岡恒憲, 岡知樹, N.T.Hung, N.TCuong, 中川正樹
    • 学会等名
      日本テスト学会第19回大会発表論文抄録集, 124-125.

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公開日: 2023-12-25  

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