AR技術によるパケットの可視化を利用したネットワーク学習用演習教材の開発

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令和4年度より施行された新しい高等学校学習指導要領では、『情報Ⅰ』と『情報Ⅱ』が必修科目として新設された。情報Ⅰの学習内容には、小規模なネットワークの設計活動を通じて情報通信ネットワークの仕組みや構成要素について理解すること、が含まれる。しかしながら、情報通信ネットワーク分野の学習は非常に複雑であり、たとえ情報工学を得意とする学生であったとしてもその理解は容易ではない。当該分野の学習が難しいとされる大きな要因の一つとして、ネットワークでの通信が目に見えない点が挙げられる。つまり、仮に学習者が通信中のネットワークを観測したとしても、その目にはPCやネットワーク機器のランプが点滅しているだけにしか見えず、通信全体のイメージが湧きづらいのである。そこで、本研究ではネットワークの初学者へ通信の直感的なイメージを提供することを目的とし、ネットワーク上で行われている通信の内容をAR（Augmented Reality：拡張現実）技術を用いてリアルタイムで可視化するシステムを開発する。初年度は主に上述の可視化システムの設計と開発を行った。本システムはパケット解析装置とARアプリケーションの2つで構成される。はじめに、パケット解析装置がネットワーク内で発生した通信パケットを観測し、当該パケットの送信元、宛先、通信の種類、を取得する。次に、解析装置は取得した情報をARアプリへ送信する。それから、ARアプリは受信した情報をもとにパケットを模した3DオブジェクトをAR空間上に生成し、本オブジェクトを送信元から宛先までネットワークに沿いながら移動させる。以上のように、本可視化システムを用いることで学習者は情報通信ネットワーク内でのやり取りを視覚的に観測することが可能となり、当該分野に対する理解度の向上が期待できる。