知能と情報
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17 巻, 5 号
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目次
巻頭言
特集
解説
特集論文
原著論文
  • 大学の導入教育におけるblogを活用した協調学習の設計とその評価(<論文特集>高等教育と情報)
    長田 尚子, 鈴木 宏昭, 三宅 なほみ
    原稿種別: 本文
    2005 年 17 巻 5 号 p. 525-535
    発行日: 2005/10/15
    公開日: 2017/05/02
    DOIhttps://doi.org/10.3156/jsoft.17.525
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    本研究では, 教育学科の専門教育への橋渡しとしての位置づけを持つ導入教育において, 学生の協調的な学習を支援するために, 情報技術を活用した授業の設計を検討している.対象とする授業は, 「レポートの書き方」を目的とする基礎的な演習であり, 学力低下という問題領域において論証に基づくレポートを書くことが最終課題である.そこで学生は, 領域が包含するあいまいさに遭遇するとともに, 自律的な学習者として専門領域において研究を始めていくにあたっての困難に直面する.このような状況において, 領域の理解と論ずるべき問題の発見につなげていくために, 学生相互のインタラクションを促進する協調学習の枠組みをジグソー法で構成した.また, 協調過程における気づきに基づいて, 各自の考えを吟味するための支援環境としてのblogの導入を行った.結果として, 多様な論点によって構成された領域の議論への参加と, blog上に考えをまとめて公開する活動を通じて, 学生自身による吟味が起こり, 問題発見が促進されることを確認した.今回の結果は, ジグソー法とblogの活用によって, 導入教育時期の学生の新しい学習スタイルへの適応を支援できる可能性を示唆するものである.
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  • 講義データベース : オントロジーを用いた要求知識と習得知識の記述による講義情報の構造化(<論文特集>高等教育と情報)
    関谷 貴之, 山口 和紀
    原稿種別: 本文
    2005 年 17 巻 5 号 p. 536-546
    発行日: 2005/10/15
    公開日: 2017/05/02
    DOIhttps://doi.org/10.3156/jsoft.17.536
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    学術領域の細分化によって, 似た内容の講義が複数の学部や学科で行われる事は珍しくない.多くの組織はシラバスを公開しているが, 異なる学部や学科のシラバスを横断的に検索する手段は少ない.そのため, 学生が学びたい内容の講義を探したり, 教員が自身の講義内容を検討する上で関連のある講義を探したりすることは困難である.この問題を解決するために, 我々は大学内でシラバスを検索可能な「講義データベース」を構築した.講義データベースでは講義間の関係を調べるために, 共通のオントロジーを用いて, 講義の履修に必要な要求知識と受講する事で得られる習得知識を定義した.更に, オントロジーの構造を用いる事で, 知識記述における表記の揺れによる影響を緩和可能な講義間の関連度の計算式を導入した.本論文では, 講義情報の記述方法とオントロジーの構造, 関連度の計算式を説明する.更に, 講義データベースのプロトタイプと, 講義データベース上に, 実際に講義の登録や検索などを行った検証結果について報告する.
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  • 内観的情報を取り入れた運動学習支援システム(<論文特集>高等教育と情報)
    畑山 隼一, 関 和彦, 石井 克典, 村越 英樹, 山口 亨, 橋本 洋志
    原稿種別: 本文
    2005 年 17 巻 5 号 p. 547-557
    発行日: 2005/10/15
    公開日: 2017/05/02
    DOIhttps://doi.org/10.3156/jsoft.17.547
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    運動技能の獲得はフォームやタイミングといった外観的情報だけでなく, 運動イメージや, 運動感覚といった内観的情報を得ることにより達成される.しかしながら, 一般的な学習方法では内観的な情報を取り人れた学習を行うことは難しい.その理由として, 学習を重ねることにより蓄積される運動イメージ, 運動感覚を正確に記憶, または記録しておくことは難しく, かつこれらは個々人によって大きく異なることがあげられる.そこで本研究では3DCGを利用した直感的に内観的情報である運動イメージ, 運動感覚を記録可能な手法を提案, 実装し, これを利用したより効率的な学習システムの構築を行う.本システムにより, 学習者は自身が学習中に得た運動感覚, 生成した運動イメージを記録することが出来, これらを学習の中で利用することが出来る.本稿では本システムの提案, 実装方法および, 弓道を学習対象とした実証実験による有効性の検証結果について報告する.
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  • 分類候補数の能動的調整を可能にした学位授与事業のための科目分類支援システムの提案と評価(<論文特集>高等教育と情報)
    宮崎 和光, 井田 正明, 芳鐘 冬樹, 野澤 孝之, 喜多 一
    原稿種別: 本文
    2005 年 17 巻 5 号 p. 558-568
    発行日: 2005/10/15
    公開日: 2017/05/02
    DOIhttps://doi.org/10.3156/jsoft.17.558
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    大学評価・学位授与機構(NIAD-UE)では, 短期大学・高等専門学校卒業者及び専門学校修了者等を対象に, 単位累積加算を基にした学士の学位授与事業を行っている.この制度を利用し学士の学位授与を希望する者は, 各専門分野ごとに定められた所定の単位数以上を修得しなければならない.申請者は, 自らの判断で修得した科目をNIAD-UEが定める科目区分に合致するように分類・整理し申告する.それに対し, NIAD-UEでは, 申請者による分類の正しさを, 各専門分野の専門委員が, 各科目区分ごとに設定されている例示科目を手がかりに, 申告された科目のシラバスを読むことで検討している.しかしながら, 近年の申請者数の増大から, この作業には膨大な時間と労力を要しており, 情報技術を活用した科目の分類支援が望まれている.これに関し, 各科目区分ごとに, その科目区分のみに含まれている特徴的な用語をキーワードとして抽出することで, 専門委員の分類作業を支援するシステムとして, 「科目分類支援システム」(CCS)が提案されている.CCSを用いて, ある科目区分に分類される可能性のある科目を探す場合には, その科目区分のみに含まれるとされた用語を含むか否かの基準で判定が行われる.そのため, そのような用語をシラバス内に含む科目は全て同列に扱われる.しかし, NIAD-UEの学位授与事業では必ずしもすべての科目を分類する必要はなく, ある一定の基準を満たした時点で終了することが可能である.そこで本論文では, シラバス内に存在する用語の各科目区分への結び付きの強さを連続値で評価することで, 分類を試みている科目区分に帰属する可能性の高い順に申告された科目を専門委員に提示する「分類候補数の能動的調整を可能にした科目分類支援システム」(ACCS)の構築を行う.これにより, 専門委員等が自ら能動的に判定すべき科目の候補を調整することが可能になり, 分類作業のさらなる負担軽減が期待できる.平成15および16年度に実際に申告された科目に適用することで提案手法の有効性を確認する.
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  • シラバス-専門用語の相互クラスタリングを用いたカリキュラム分析システムの改善(<論文特集>高等教育と情報)
    野澤 孝之, 井田 正明, 芳鐘 冬樹, 宮崎 和光, 喜多 一
    原稿種別: 本文
    2005 年 17 巻 5 号 p. 569-586
    発行日: 2005/10/15
    公開日: 2017/05/02
    DOIhttps://doi.org/10.3156/jsoft.17.569
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    高等教育のカリキュラム設計や評価で必要となる.多数の教育機関にまたがる教育内容の横断的な把握を支援するため, シラバスの文書クラスタリングに基づくカリキュラム分析システムが野澤らによって開発されている.このシステムへの改善要求として, クラスタリング処理の応答性と対話性の向上が挙げられていた.本研究では, 二部グラフ構造でその関係が表現されるシラバス-専門用語の集合を同時にクラスタリングする相互クラスタリング(co-clustering)の手法をカリキュラム分析システムに導入する.相互クラスタリングをシラバス-専門用語の集合に再帰的に適用することで, シラバスのクラスタリングとカリキュラムの特徴把握をより高速かつ対話的に行えることを示す.
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実践研究論文
  • 受講者撮影機能を持つ双方向コミュニケーション記録型講義自動アーカイブシステム(<論文特集>高等教育と情報)
    西口 敏司, 村上 正行, 亀田 能成, 角所 考, 美濃 導彦
    原稿種別: 本文
    2005 年 17 巻 5 号 p. 587-598
    発行日: 2005/10/15
    公開日: 2017/05/02
    DOIhttps://doi.org/10.3156/jsoft.17.587
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    講義の様子を撮影したり, 講義で使用される教材を電子的なメディアに変換して, Web上に公開して学習者に提供する試みが盛んに行われるようになってきている, 従来の講義のアーカイブ化では, 学習者が時間や場所を問わずに講義を受講可能とするために, 講義を行う講師の音声付きの映像を撮影し, 教材と共にWeb上に公開することが行われている.しかしながら, 講義において発信されている情報は, 講師が発するものだけではなく, 講師-受講者間及び受講者-受講者間の双方向のコミュニケーションの過程で受講者が発するものも存在する.このような情報は, 講義のアーカイブを用いた授業改善(FD)を目的とした教授者だけでなく, アーカイブを用いた学習者にとっても, 講義を理解する上で有効である.そこで本稿では, まず, 講義のアーカイブ化に関する従来の状況について概観し, 講義室における講師と受講者の間のコミュニケーションの双方向性について考察する.これに基づき, 受講者を撮影する機能を持つことを特徴とする自動アーカイブシステム及びその評価に関してこれまで我々が行ってきた研究を, 受講者が発する情報の記録という観点から総括する.
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ショートノート
  • 電子アンケートシステムの試作(<論文特集>高等教育と情報)
    北垣 郁雄
    原稿種別: 本文
    2005 年 17 巻 5 号 p. 599-606
    発行日: 2005/10/15
    公開日: 2017/05/02
    DOIhttps://doi.org/10.3156/jsoft.17.599
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    教育評価に資するための電子アンケートシステムを試作したので, 設計内容を報告する.このアンケートシステムは, 高等教育における活用を意図しており, Web上で利用する.意識調査を主な対象としており, アンケート項目の記述内容に賛成する度合(賛成度)などを, 順序尺度で回答するよう設計している.アンケートの制作では, 3種類の回答方式の選択を可能にしている.回答内容はつぎのとおりである.: A方式-項目の記述内容に対する賛成度, B方式-前記賛成度と項目の重要度, C方式-前記の賛成度・重要度および任意の項目(元項目)に対する下位項目の記述内容に対する賛成度・重要度.特に, 制作者が, ある一項目とそれをより具体的に表現した項目の集合を, 内容的にほぼ等価とみなした場合は, C方式を採ることができる.本研究では, 試作したアンケートシステムの設計内容と考察をまとめている.
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報告
書評
用語解説
学生部会ΔNGLE
博士論文紹介
  • 多様解導出のための創発に基づく設計方法
    井上 全人
    原稿種別: 本文
    2005 年 17 巻 5 号 p. 614-
    発行日: 2005/10/15
    公開日: 2017/05/02
    DOIhttps://doi.org/10.3156/jsoft.17.614_1
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    本論文においては, 従来の工学設計方法では適用の難しかった設計上流過程における多様解導出のための新たな設計方法を提案した.本方法は, 設計過程と創発過程の類似性に着目し, ボトムアップ過程とトップダウン過程の2つの過程を有する創発に基づく設計方法である.本方法を具体的な人工物設計へ応用するために, 自己組織的に多様な3次元形状を生成する多様解導出システムを提案した.本システムでは, 3次元セルラ・オートマトンと遺伝的アルゴリズムを組み合わせ, 生物の形態多様性を生起させる誘導と頂部支配を応用することにより多様な形状を自己組織的に生成し, さらに, 最適性規準法を用いることにより力学的に最適な形状を設計解として導出する.本システムを椅子の形状生成へ適用した結果, 強度を満足しつつ軽量化された構造面に評価の高い設計解だけでなく, 意匠面に対しても評価の高い多様解が導出されることが確認された.
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  • 複数の絵情報からの物語生成
    加藤 茂
    原稿種別: 本文
    2005 年 17 巻 5 号 p. 614-
    発行日: 2005/10/15
    公開日: 2017/05/02
    DOIhttps://doi.org/10.3156/jsoft.17.614_2
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    本論文では複数の絵から物語を生成するシステムの構築について述べている.システムの入力は複数の絵情報で, 出力は絵から考えられる物語である.絵本や紙芝居は主に, 場面に描かれている登場人物の行動と, 場面のつながりの説明から構成されており, 本システムもこれらの記述の生成を行っている.物語生成の第一歩として, オブジェクトの状態解釈の一貫性を考慮した物語生成に取り組んでおり評価実験を行ったところ, 一貫性のある物語生成を行えることが確認された.しかし, 物語は一貫性に加えて面白味が必要であり, 面白味のある物語生成に取り組んでいる.物語の面白さについて一般的な観点から定義することは困難であるし, 面白さは個人によって異なる.そこで, 個人が面白いと思う物語の事例を用い, 事例ベース推論で物語生成を行っている.システムの評価実験を行ったところ, 一貫性を考慮するのみよりも面白味のある物語が生成されることが確認された.
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一般論文
原著論文
  • カラーイメージスケールを利用した音楽の特徴抽出
    山脇 一宏, 椎塚 久雄
    原稿種別: 本文
    2005 年 17 巻 5 号 p. 615-621
    発行日: 2005/10/15
    公開日: 2017/05/02
    DOIhttps://doi.org/10.3156/jsoft.17.615
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    共感覚保持者, とりわけ音と色彩に関する共感覚保持者(色聴保持者)の存在については, メシアン, スクリャービンの例が有名であるが, そのような色聴保持者の報告から音と色彩の協調的な関係の存在が想起される.著者らは, 音と色彩の協調的な関係に注目し, 色彩のイメージ分析に使われているカラーイメージスケールを利用した音楽の特徴抽出を試みる.音楽専攻の大学生らに対するアンケート調査を行った結果, 音楽の微細な特徴を抽出することができた.共感覚および共通認識に関する様々な議論に一つの実証を与えることもできた.
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  • ブランチ制御による機能局在を利用したマルチブランチニューラルネットワーク
    山下 貴志, 平澤 宏太郎, 古月 敬之
    原稿種別: 本文
    2005 年 17 巻 5 号 p. 622-630
    発行日: 2005/10/15
    公開日: 2017/05/02
    DOIhttps://doi.org/10.3156/jsoft.17.622
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    ニューラルネットワークはネットワークサイズが小さければ, 単純な問題しか解くことが出来ない.一方, サイズを大きくすると, 特に, 誤差逆伝播法を利用する場合, 学習に要する計算量やメモリ消費量が増大する.このような計算コストを削減し, 学習能力・汎化能力を向上させるための方法の1つがマルチブランチ構造である.従来のニューラルネットワークではノード間接続にシングルブランチを用いているが, マルチブランチ構造では, 任意の数のブランチでノード間を接続する.本論文では, ブランチ制御の機能局在の性質を利用して, マルチブランチ構造のニューラルネットワークの学習能力・汎化能力を向上させている.ブランチ制御では入力情報に依存してブランチを伝播する信号を調節し, ある入力情報に対してはあるブランチの信号を通過させ, 別のあるブランチでは信号を遮断する機能局在が可能である.ブランチ制御付きのマルチブランチニューラルネットワークを関数近似とTwo Spirals分類問題に適用し, 学習能力・汎化能力が向上することを検証している.
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  • SOMによる株式投資銘柄選定およびその選定銘柄を用いたファジィ推論による有リスク/無リスク資産分配法の提案
    中岡 伊織, 谷 久壹郎, 亀井 且有
    原稿種別: 本文
    2005 年 17 巻 5 号 p. 631-640
    発行日: 2005/10/15
    公開日: 2017/05/02
    DOIhttps://doi.org/10.3156/jsoft.17.631
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    ポートフォリオは株価の変動から期待収益率とリスクを算出し, 最適な有リスク資産運用を目的としている.従来手法として様々な手法が提案されているが, 過去の期間での投資システムや単純に株価を予測するシステムしか提案されていず, 現実問題に適用可能な意思決定システムは未だ提案されていない.一方, 有リスク/無リスク資産分配においても, 従来法はポートフォリオによる銘柄選択とは独立して, 一般的な指標を用いてその分配比が求められており, 有リスク資産運用を考慮した最適有リスク/無リスク資産分配とは言い難い.本論文では, 分散投資の観点から自己組織化マップ(SOM)を用いて同様の経営指標を有する銘柄への複数投資を避けながら, 幅広く株式投資銘柄を選定し, またその選定銘柄の経営指標を用いてファジィ推論により, 有リスク/無リスク資産(株式/国債)の投資資産分配をする手法を提案する.また, 提案手法を実株価データへ適用し, TOPIXを用いた場合より受取額が多く, 2000年以降のITバブル崩壊のような株価急変に対しても有効な投資を行えることを示す.
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