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1989 年度 実績報告書

人工知能の手法を用いた電磁気学教育システムの作成

研究課題

研究課題/領域番号 62302063
研究機関慶応義塾大学

研究代表者

大場 勇治郎  慶応義塾大学, 理工学部, 教授 (50051066)

研究分担者 横井 康平  慶応義塾大学, 理工学部, 専任講師 (10146574)
相吉 英太郎  慶応義塾大学, 理工学部, 助教授 (90137985)
池崎 和男  慶応義塾大学, 理工学部, 助教授 (50051462)
後藤 昌彦  玉川大学, 工学部, 教授 (60074423)
相馬 信山  玉川大学, 工学部, 教授 (60074407)
キーワード電磁気学 / ICAI / Lisp / Prolog / 学生モデル / 教授知識ベ-ス / プロダクションル-ル / 問題-解答索引システム
研究概要

1)ICAIに学生モデルを組み込むためには、学生の知識レベルおよび素質を評価する基礎デ-タが必要である。そのため、次の2つの調査を行った。(1)電磁気学に現れてくる物理量の名称を示し、その理解度を自己判定させる。(2)刺激語を与え、それと関連した他の語句を書かせる。これらの結果をもとに、学生の理解度を6段階に、また、多変量解析を行い、学生の理解の仕方によって、学生を10因子、6クラスタ-分類した。さらに、学習の効果を調査するため、物理実験の履修前と履修後において(2)と同様な調査を行い、両者の結果を比較した。学習効果は、当然のことながら、指導の先生によって大きく影響される。
2)昨年度に作成した、微分、積分およびベクトル解析に関する演習システムを拡充した。また、問題が読み易く、入力がより容易な、自然言語表現に関する研究を行い、一部システムを改良した。
3)電磁気学の基礎はマックスウェルの4つの方程式である。すなわち静電気、静磁気、電流のつくる磁界および電磁誘導である。これらの分野について、プロダクションル-ルで記述できる知識ベ-スの表現、および問題シェ-マを研究した。静電気では約80個のプロダクションル-ルと、5個の問題シェ-マを作成した。他の分野は進行中である。
4)静電気学における具体的な5問題を作成し、学生の解答入力と同時進行で、誤りを訂正し、ヒントを与えながら学習を進めるCAIシステムを作成した。学生の誤りは推論機構によって発見する。まだ完成はしていないが、学習結果を記録する学習モデルを作成中である。
5)コンデンサおよび静電場に関する約500問を、その内容に従って細かく項目分類してデ-タベ-スとする、問題-解答索引システムを作成した。コンピュ-タの出すいくつかの質問に答えれば、学生は解きの解らない問題の解答を直ちに引き出すことができる。

  • 研究成果

    (5件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (5件)

  • [文献書誌] 吉川厚、大場勇治郎: "人工知能のための言語Lisp(III)" 応用物理教育. 13. 193-217 (1989)

  • [文献書誌] 吉川厚、大場勇治郎: "数式処理を使ったベクトル解析知的CAIシステム" 応用物理. 58. 1117-1124 (1989)

  • [文献書誌] 吉川厚、大場勇治郎: "人工知能のための言語Lisp(IV)" 応用物理教育. 14. 78-97 (1990)

  • [文献書誌] 吉川厚、桑原武夫、大場勇治郎: "学習者の理解レベルの推移について" 電子情報通信学会技術研究報告. 89. 15-22 (1989)

  • [文献書誌] 吉川厚、関口和洋、大場勇治郎: "大学電磁気学学習における知的CAIシステム" 電子情報通信学会論文誌A.

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公開日: 1993-03-26   更新日: 2016-04-21  

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