事例ベース推論によるプログラム評価のためのアセンブラプログラムの一般化と特殊化

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12780293
• Research Institution: Teikyo University
• Principal Investigator: 渡辺 博芳 帝京大学, 理工学部, 助手 (40240519)
• Keywords: プログラミング教育 / プログラム評価 / アセンブラプログラミング / CASL / 事例ベース推論 / 事例ベース構成法

Research Abstract

事例に基づくプログラム評価支援に関する検討,事例ベース構築法の提案,提案手法の実装と評価を行った.
(1)事例に基づくプログラム評価に関する検討:検討の結果,「事例中のプログラムリストは一般化表現でなく,具体的なプログラムリストのままの方がよい」という結論に至った.プログラムリストを一般化表現とすることで,複数のバリエーションをカバーできるが,一方で,(a)ユーザとしての教員が一般化表現を習得する必要があり,(b)題意などの条件変化に対する事例管理処理が複雑になるためである.これらのうち,(a)はユーザフレンドリな実用的システムを構築するためには,致命的である.そこで,事例中のプログラムリストを一般化表現としない代わりに,事例ベースのインデックスをプログラムリストの一般化に基づいた階層構造とすることで,類似のバリエーションをカバーすることとした.このような方針に基づくと,インデックスの階層を上位に辿ることが一般化であり,下位に辿ることが特殊化であると捉えられる.
(2)事例ベース構築法の提案:以上の検討結果に基づき,プログラムの一般化に基づく階層構造のインデックスの構築方法を考案した.提案した手法では,インデックスは4つの階層から成る.第1階層はインデックスのルートであり,検索の際のスタート地点となる.第2階層は,プログラムリストを可能な限り一般化したノードである.第3階層には,(a)命令の種類,(b)命令の順序,(c)冗長命令の有無の3つの観点に基づいて3種類のノードのグループを形成する.第4階層に典型的な事例を配置する.一般化ルールは,(a)命令の種類に関するもののみを定義し,(b)命令の順序や(c)冗長命令の有無に関する一般化は手続き的に行う.
(3)提案手法の実装と評価:提案したインデックス構築法を,CASLを対象とした事例に基づくプログラム評価システムにおいて実装し,授業で使用することでシステムの評価データを収集した.大まかに分析した結果,提案した手法の有効性を確認した.今後,より詳細に評価を行う予定である.

Research Products

• [Publications] Watanabe,H.,Arai,M.and Takei,S.: "Case-Based Evaluating Assistant of Novice Programs"Proc.of The 8th International Conference on Computers in Education (ICCE2000). Vol.1. 133-137 (2000)
• [Publications] Watanabe,H.,Arai,M.and Takei,S: "Case-Based Evaluation of Novice Programs"Proc.of The 10th International Conference on Artificial Intelligence in Education (AI-ED2001). (掲載予定). (2001)