人間の認知構造を考慮したインタラクティブ問題解決システムの研究

点击翻译按钮获取中文摘要

本研究の目的は、学習者が自分で問題を作り、それを計算機に解かせることによって問題の理解を深めるようなシステムを設計、試作することである。 またさらに、それを通して使い易いマンマシンインタフェースの設計方法に指針を与えることを目的としている。これらの目的のために、本年度は次のような研究を行なった:1. グラフィック機能とエディタ機能を持ち、オブジェクト指向型知識表現に基づいたニュートン力学問題解決システムを構成し、インプリメントする。2. 1.のために、ルールの階層構造を埋め込めるようにしたオブジェクト指向型知識表現言語を構築する。3. 上記のシステムを用いて、実際に学習、実験を行ない、マンマシンインタフェースとしての評価を得る。これらの研究の結果、次のような成果を得た:1. ルールの階層構造を埋め込めるようにしたオブジェクト指向型知識表現言語OOPS(Object-Oriented Production System)を開発し、Franz Lispで書いた版をVAX11/750上にインプリメントした。2. OOPSの上に、ニュートン力学問題解決システムをインプリメントした。このシステムはグラフィック機能とエディタ機能を持ち、ユーザが作った問題を入力しているときに、逐次ディスプレイの画面に入力された情報が表現されるようになっている。3. 上記のシステムを用いて学習の実験を行なってみた結果、ニュートン力学のごく狭い範囲に問題を限定すれば、問題の理解が進むのを助けるのに役立つことが示唆された。4. 上と同様の方法を小学生の算数応用問題解決システムの試作に適用し、システムの評価を含めていくつかの成果を得た。