2019 Fiscal Year Annual Research Report
Educational effects of engineering education project including design and fabrication of apparatuses on the chemistry-based engineering students.
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16K12792
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| Research Institution | The University of Tokushima |
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Principal Investigator |
上田 昭子 徳島大学, 技術支援部常三島技術部門, 技術員 (30597836)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
外輪 健一郎 京都大学, 工学研究科, 教授 (00336009)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 装置設計 / 技術者教育 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
AIを利用した画像認証pH測定装置の構築・製作プロジェクトを実施した。被験者としては、徳島大学理工学部の1年生4名を対象とした。まず、溶液のpHを理解することは溶液の調整、反応など重要な特性であることを学生へ説明した。一般的な電極を用いたpH測定において、強酸、強塩基を測定した後には使用した電極を十分洗浄した上で、pHの再校正を行なわなければ測定されるpHに大きなズレが生じ正確なpHが測定できないことを実験にて確認させた。また、pH試験紙のような試験紙を用いる場合にはその色合いを人間が指標となる色見表と照らして判断するため、個人誤差が生じることも実際に測定して確認させた。このような色による判断をする上で昨今注目されているAIは最適なツールであること、それを用いるとAIが瞬時にpHを判断することを調査させた。AI構築に必要なコードは予め当研究室の修士学生に基本形を準備させて、1年生はAIに学習させるための画像取得、AIの精度について検討させた。まず、画像取得のためにpH広域に色調を示す山田式万能指示薬を調整させ、塩酸および水酸化ナトリウム水溶液を適量添加してpH調整することで低pHから高pHまでの画像取得を行った。その後、AIに学習させ、未知pH溶液の画像からAIにpH判断させた結果と電極によるpH測定結果を比較したところ、精度95.6%でpHの判別に成功した。実験後は、人が判断する色見の精度とAIが判断する色見の精度のそれぞれの利点、欠点についての考察と、AIをより高効率に活用するための方法について検討させた。AIが適用されることにより人間の仕事が奪われるなどの負のイメージが強かった学生が本プロジェクトによるAI構築を通じてAI導入の利便性と将来の可能性について理解した。
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