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2012 年度 実績報告書

ストレス・ストレングスモデルによる新能力評価法とそのe-ラーニング化

研究課題

研究課題/領域番号 23650543
研究機関九州工業大学

研究代表者

廣瀬 英雄  九州工業大学, 情報工学研究院, 教授 (60275401)

キーワード教育工学 / SSモデル / 学習支援システム
研究概要

学習支援システムは、教材の提供や課題提出にこれまで大いに利用されているが、能力評価法についてはいまだに古典的テスト理論に依っているのが現状である。学生の能力を適切に評価するには学生の能力に合わせたテストを行なうのが最適であるが、学生の能力に対応した問題を自動的に提供できるシステム(アダプティブシステム)はまだ確立されていない。新しいテスト理論である「項目反応理論」とアダプティブシステムの両方をテスト結果の評価に取り込むことができれば、大学・高校で利用できる学習支援システムの中に、公平で公正な能力評価法を確立させることができる。 本研究では、統計的信頼性解析の分野で用いられている「ストレス・ストレングスモデル」と心理学系で発展した「項目反応理論」を組み合わせ、学生の能力に自動的に適合するテストシステム(アダプティブシステム)構築の基礎を固めることを目標としている。 平成23年度は、テスト結果に「ストレス・ストレングスモデル」を用いた評価法の理論的側面を強化した。具体的には、周辺化法、ベイズ推定法の計算法を「項目反応理論」に取り込み、また「ストレス・ストレングスモデル」を組み込んだ場合の推定誤差の評価法を示した。また、数値実験(シミュレーション)も行なって理論的側面の妥当性を確認した。更に、実際に大学内で、高校の数学レベルの試験を課し、シミュレーションでは得られない問題点を洗い出し、その解決法について考察した。 平成24年度は、項目反応理論におけるアダプティブシステムを実現するために、欠測値のある反応パターン(マトリクス)でも項目反応理論が適用可能になるEMタイプの推定方法(LIRT)を開発しシステムの実装を行った。また、これを高校生の数学試験に試験的に適用した。

  • 研究成果

    (23件)

すべて 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (15件) 図書 (1件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] 2011年 統計検定2級・3級試験結果の分析 ―項目反応理論による解析―2013

    • 著者名/発表者名
      廣瀬 英雄
    • 雑誌名

      統計教育の質保証と検定問題の分析(研究叢書)

      巻: 1 ページ: 59-75

  • [雑誌論文] A rainfall forecasting method using machine learning models and its application to Fukuoka city case2012

    • 著者名/発表者名
      S. Monira SUMI, M. Faisal ZAMAN, Hideo HIROSE
    • 雑誌名

      International Journal of Applied Mathematics and Computer Science

      巻: 22 ページ: 841-854

    • DOI

      10.2478/v10006-012-0062-1

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Estimation of the number of failures in the Weibull model using the ordinary differential equation2012

    • 著者名/発表者名
      H. Hirose
    • 雑誌名

      European Journal of Operational Research

      巻: 223 ページ: 722-731

    • DOI

      10.1016/j.ejor.2012.07.011

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Extended Cumulative Exposure Model (ECEM) and Its Application to Oil Insulation Test2012

    • 著者名/発表者名
      H. Hirose, T. Sakumura
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Reliability

      巻: 61 ページ: 625-633

    • DOI

      10.1109/TR.2012.2207575

    • 査読あり
  • [学会発表] Seasonal Rainfall Prediction Using the Matrix Decomposition Method2013

    • 著者名/発表者名
      H. Hirose, J. Sulaiman, M. Tokunaga
    • 学会等名
      14th ACIS International Conference on Software Engineering, Artificial Intelligence, Networking and Parallel/Distributed Computing (SNPD 2013)
    • 発表場所
      Hawaii, USA
    • 年月日
      20130701-20130703
  • [学会発表] EMタイプ項目反応理論を用いた季節性感染拡大予測2013

    • 著者名/発表者名
      作村, 廣瀬
    • 学会等名
      情報処理学会火の国シンポジウム2012
    • 発表場所
      熊本大学
    • 年月日
      20130314-20130315
  • [学会発表] A seasonal infectious disease spread prediction method by using the singular-value decomposition2013

    • 著者名/発表者名
      H. Hirose, T. Nakazono, M. Tokunaga, T. Sakumura, S.M. Sumi, J. Sulaiman
    • 学会等名
      The First BMIRC International Symposium on Frontiers in Computational Systems Biology and Bioengineering
    • 発表場所
      Fukuoka, Japan
    • 年月日
      20130228-20130301
  • [学会発表] Pandemic analysis using SIR stochastic differential equation2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Maki, H. Hirose
    • 学会等名
      The First BMIRC International Symposium on Frontiers in Computational Systems Biology and Bioengineering
    • 発表場所
      Fukuoka, Japan
    • 年月日
      20130228-20130301
  • [学会発表] Seasonal Infectious Disease Spread Prediction Using Matrix Decomposition Method2013

    • 著者名/発表者名
      H. Hirose, T. Nakazono, M. Tokunaga, T. Sakumura, S.M. Sumi, J. Sulaiman
    • 学会等名
      the 4th International Conference on Intelligent Systems, Modelling and Simulation (ISMS 2013)
    • 発表場所
      Bangkok, Thailand
    • 年月日
      20130129-20130131
  • [学会発表] Infectious Disease Spread Analysis Using Stochastic Differential Equations for SIR Model2013

    • 著者名/発表者名
      Yoshihiro Maki, Hideo Hirose
    • 学会等名
      the 4th International Conference on Intelligent Systems, Modelling and Simulation (ISMS 2013)
    • 発表場所
      Bangkok, Thailand
    • 年月日
      20130129-20130131
  • [学会発表] Prediction of Infectious Disease Spread using Twitter: A Case of Influenza2012

    • 著者名/発表者名
      Hideo Hirose, Liangliang Wang
    • 学会等名
      the 5th International Symposium on Parallel Architectures, Algorithms and Programming (PAAP'12)
    • 発表場所
      Taipei, Taiwan
    • 年月日
      20121217-20121220
  • [学会発表] A Method to Predict Heavy Precipitation using the Artificial Neural Networks with an Application2012

    • 著者名/発表者名
      Sulaiman Junaida, Hideo Hirose
    • 学会等名
      7th International Conference on Computing and Convergence Technology (ICCIT2012)
    • 発表場所
      Seoul, Republic of Korea
    • 年月日
      20121203-20121205
  • [学会発表] IRTにおける能力評価について2012

    • 著者名/発表者名
      桑幡, 作村, 廣瀬
    • 学会等名
      日本計算機統計学会第26回シンポジウム
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      20121101-20121102
  • [学会発表] NNRMLR: A Combined Method of Nearest Neighbor Regression and Multiple Linear Regression2012

    • 著者名/発表者名
      Hideo Hirose, Yusuke Soejima, Kei Hirose
    • 学会等名
      6th International Workshop on e-Activity (IWEA 2012)
    • 発表場所
      Fukuoka, Japan
    • 年月日
      20120920-20120922
  • [学会発表] IRT 結果を基準とした事前配点最適決定法とその結果2012

    • 著者名/発表者名
      廣瀬, 作村
    • 学会等名
      日本行動計量学会第40回大会
    • 発表場所
      新潟県立大学
    • 年月日
      20120913-20120916
  • [学会発表] Rank Estimation by Making up Incomplete Questionnaire Matrix: A Case of Online Word of Mouth of Service Quality in Airlines2012

    • 著者名/発表者名
      TSENG W.C., LIN T.M.Y., NI J.J., NAKAZONO T., SAKUMURA T., HIROSE H.
    • 学会等名
      日本オペレーションズ・リサーチ学会2012年秋期研究発表会
    • 発表場所
      Winc Aichi
    • 年月日
      20120912-20120913
  • [学会発表] IRT 結果を基準とした事前配点最適決定法2012

    • 著者名/発表者名
      桑幡, 作村, 廣瀬
    • 学会等名
      2012年度統計関連学会連合大会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      20120909-20120912
  • [学会発表] Item Response Prediction for Incomplete Response Matrix Using the EM-type Item Response Theory with Application to Adaptive Online Ability Evaluation System2012

    • 著者名/発表者名
      H. Hirose, T. Sakumura
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Teaching, Assessment, and Learning for Engineering 2012 (TALE 2012)
    • 発表場所
      Hong Kong
    • 年月日
      20120820-20120823
  • [学会発表] A Comparative Study in the Bump Hunting between the Tree-GA and the PRIM2012

    • 著者名/発表者名
      H. Hirose, G. Koga
    • 学会等名
      13th ACIS International Conference on Software Engineering, Artificial Intelligence, Networking and Parallel/Distributed Computing (SNPD 2012)
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 年月日
      20120808-20120810
  • [図書] 統計検定 1 級テキスト「統計学」2013

    • 著者名/発表者名
      日本統計学会
    • 総ページ数
      312(内237-258)
    • 出版者
      東京図書
  • [備考] 研究業績

    • URL

      http://hirose.ces.kyutech.ac.jp/HirosePublications.html

  • [備考] IRT e-Education

    • URL

      http://hirose.ces.kyutech.ac.jp/IRT.html

  • [備考] Score evaluation service using IRT

    • URL

      http://ume98.ces.kyutech.ac.jp/score-service/

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公開日: 2014-07-24  

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