仮想実験環境における定性推論の技法を用いた誤りの可視化とその制御

在虚拟实验环境中使用定性推理技术可视化和控制错误

• 批准号: 10780234
• 负责人: 堀口 知也
• 金额: $ 0.32万
• 依托单位: 神戸商船大学
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1998
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1998 至 1999
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-10780234/
• 关键词: 仮想実験環境; 知的教育支援システム; シミュレーション; 力学; 定性推論; 可視化; 認知特性; 視覚; 教育支援システム; シミュレーション環境; 動機づけ; 認知実験; 運動視覚

知的教育支援システム研究分野では,計算機上に構築された仮想実験環境内での挙動シミュレーションを用いて,様々な物理概念を説明する機能の実現が,近年の重要な課題となっている.本研究の目的は,学習者が誤った物理概念を有する場合に,その発見・修正を支援するシミュレーションの生成・提示の枠組みの提案である.第1年度は,学習者の誤りを反映した挙動シミュレーションの生成法を提案・実装し,シミユレ一ション上のおかしな動きが予想と異なるとき,誤りへの気づきが生起することを確認した.シミュレータの設計においては提示された現象が予想される現象と「速度」において定性差を持つ場合に差異を認識できるという条件を仮定しこれに基づいて可視化効果を診断する機能を実現した.定性推論機構(QSlM)による自動化が実現されている.第2年度は,シミュレータの扱える誤りの範囲を拡大するため,提示された現象と予想される現象との定性差が「速度」のみならず「速度の変化率」の場合にも効果的であると仮定し,可視化効果の診断機能を拡張した.定生推論機構(DQ解析)による自動化が実現されている.また,可視化効果の診断条件を検証するための認知実験を,専用に設計されたシミユレータを用いて行い,仮説を裏付ける結果を得た.設計・構築されたシミュレーション制御システムは,人間の観察者による検証実験により,その効果が確認された.本研究により,シミュレーションを用いた仮想実験環境の,教育効果を考慮した運用法に関する指針が得られたと考える.また,人間の運動視に関する,有益な認知的知見も得られた.研究成果は,別掲の雑誌掲載論文,国際会議発表論文などにより公表されている.

Knowledge education support system research is divided into three areas: computer architecture, computer simulation, physical concept explanation, function realization, and so on. The purpose of this study is to develop suggestions for the generation, modification, and organization of learning systems in situations where learners have mistaken physical concepts. In the first year, learners 'errors were reflected in the proposed method of generating the system, and the system was implemented. In the design of the system, the phenomenon is suggested, the phenomenon is thought, the qualitative difference is recognized, the condition is determined, and the basic visual effect is diagnosed. Qualitative inference mechanism (QSlM) is used for automatic realization. In the 2nd year, the scope of errors in the production process was greatly expanded, indicating that the phenomenon and qualitative differences in the production process were "speed" and "speed change rate". Decision making inference mechanism (DQ resolution) is implemented automatically. The results of visualization and diagnostic criteria are presented in the table below. Design, construction, design, design, design This study focuses on the study of environmental and educational effects in the context of the study. The human movement is related to the human movement, and the cognitive knowledge is obtained. The results of the research are published papers, international conference papers and public papers.

项目成果

堀口知也,平嶋宗,柏原昭博,豊田順一: "可視化効果を考慮したEroor-Based Simulationの制御手法と実装-2つの視点を中心として-"人口知能学会研究会資料. 7-12 (1998)

Tomoya Horiguchi、So Hirashima、Akihiro Kashihara、Junichi Toyota：“考虑可视化效果的基于 Eroor 的模拟的控制方法和实现 - 关注两个视角 -” 人工智能研究小组的材料 7-12 (1998)。

T.Hpriguchi,T.Hirashima A.Kashihara,J.Toyoda: "Error-Visualization by Error-Based Simulation Considering Its Effectiveness-Introducing Two Viewpoints-"Proceedings of AI-ED'99. 421-428 (1999)

T.Hpriguchi、T.Hirashima A.Kashihara、J.Toyoda：“考虑其有效性的基于错误的模拟的错误可视化 - 引入两种观点 -”AI-ED99 论文集。

T.Hpriguchi,T.Hirashima A.Kashihara,J.Toyoda: "Two Points of View for Managing Error-Basek Simulation"Proceedings of ICCE'98. 422-431 (1998)

T.Hpriguchi、T.Hirashima A.Kashihara、J.Toyoda：“管理基于误差的模拟的两种观点”ICCE98 论文集。

堀口 他: "EBSの誤り可視化効果に関わる諸要因の分析とそれに基づく制御" 人工知能学会全国大会(第12回)論文集. 600-603 (1998)

Horiguchi等人：“与EBS误差可视化效果相关的各种因素的分析以及基于此的控制”第12届日本人工智能学会全国会议论文集600-603（1998）。

堀口 他: "可視化効果を考慮したError-Based Simulationの制御手法と実装-2つの視点を中心として-" 人工知能学会研究会資料. SIG-IES-9802-2. 7-12 (1998)

Horiguchi 等人：“考虑可视化效果的基于误差的模拟的控制方法和实现 - 关注两个视角 -”人工智能研究小组的材料 SIG-IES-9802-2 (1998)。