知識チャンク再利用支援ツールを利用した教師ロボット連携授業システムの開発と評価

抄録

サービスロボットアプリケーション開発には多大なコストがかかっており，ロボットや人工知能技術の知識がない領域専門家でも容易にアプリケーションを開発可能なプラットフォームが求められている． サービスロボットアプリケーションの開発 を支援する ために， 著者らは統合知能アプリケーション開発プラットフォームPRINTEPSの研究開発を進めている．PRINTEPSでは，シナリオエディタを用いて実行主体ごとに業務プロセスのワークフローを記述することにより， ロボットを 実行可能なソースコード が 生成できる．シナリオエディタでは，ワークフロー全体また は個別の業務プロセスを再利用しながら，ワークフローを構築することができる．しかし，ワークフロー全体を再利用する場合には，再利用可能な箇所を同定し，目的に合わせて修正することは困難である．一方，個別の業務プロセスを再利用する場合には，業務プロセスの組み合わせ方を考えることが困難である． これらの 問題を解決するために，本研究では異種オントロジーに基づく知識チャンク再利用支援ツー ル を提案する．提案ツールは，事例ベース推論の枠組みを用いて，応用領域知識とロボット活用の観点から再利用可能なワークフローの部分を異種オントロジーに基づいて事例（知識チャンク）として蓄積し，知識チャンクの検索および再利用を支援する．提案ツールを利用して教師ロボット連携授業システムを開発し，ケーススタディを行なった．複数の小学校で行ってきた教師ロボット連携授業のワークフローを元に，教師知識，ロボット，知識チャンクに関するオントロジーを構築し，各種オントロジーに基づいて知識チャンクベースを構築した．公立小学校の教師2名 が 提案ツールを用いて， 理科の学習単元「振り子の運動」 関する ワークフローを作成し 教師ロボット連携授業を行った．教師と児童に対するアンケートより，提案ツールと教師ロボット連携授業システムの評価を行ない，その有用性を確認した．