教師との対話とドリルテキストの相互参照に基づく初等数学の問題解決に関する研究

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自然言語処理と図形処理を統合化し、教師との対話を参照しながら小学校1年の算数ドリルテキストの意味理解と問題解決を行うシステムの実現を目指している。本年度は以下の研究課題に取り組んだ。1.問題解決過程で生じる対話文の分析小学校1年の算数の教科書(大日本図書、教育出版)と教師用指導書および2種類のドリルテキスト(教育書籍、教学研究社)から文章を収集し、問題設定用、質問用、解答合成用、解法解説用といった機能に分類するとともに、その構文構造と格構造を明らかにした。さらに、テキストの最終的な意味解釈結果を記述するためのコマンド体系を定義した。各コマンドには言語と図形情報を統合するための制約条件が与えられている。2.知識モジュールの整備システムの基本設計は並列分散型であり、テキストの構成要素毎に生成された複数の解釈モジュールが、要素の特徴に応じて各種の知識モジュールを使用し、必要ならば相互に通信をしながら意味理解と問題解決を試みる。そこで、立案、文字処理、言語処理、図形認識などを行う知識モジュールの仕様とアルゴリズムを定めた。3.図形表現の構造記述インスタンス名、クラス名、座標、空間的位置関係等をスロットとするフレーム型の図形表現法を提案した。4.対話管理モジュールの設計知識モジュールの終了ステータスに基づくシステムからの発話要求を受理して外部(教師)に出力し、教師からの発話文を必要なモジュールに引き渡す役割を持つ対話管理モジュールの仕様を決定した。