説明理解過程における認知的負荷の制御メカニズムに関する研究

理解解释过程中认知负荷控制机制研究

• 批准号: 06780164
• 负责人: 柏原 昭博
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Osaka University
• 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: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06780164/
• 关键词: 説明; 認知的負荷; 理解; 知的教育支援システム; コミュニケーション; 知識工学

本研究では,学習者による説明の理解を強化する新しい方法として,意識的に学習者の理解過程に認知的負荷(心的作業)を与える計算機メカニズムについて検討した.負荷を与える上で重要な点は,学習者の理解能力に合わせて負荷の大きさを制御することである.負荷を乗り越えることに学習者の注意を向けさせることが必要となる.本研究では,まず,説明内容を既有知識に関係づけて自らの知識を構造化する過程を説明理解とみなし,理解の結果得られる知識構造を意味ネットワークとして表現した.また,説明内容からこのネットワークを組み立てる作業を理解における認知的負荷とみなし,学習者に与える説明の量を調整することで,学習者が行わなければならないネットワークの組立作業量を適度に制御するメカニズムを開発した.この制御メカニズムでは,説明を与える前に,学習者の理解にかかる負荷を見積もる機能も実現している.さらに,ネットワークを組み立てる演習を通して,精度よく,学習者の負荷を予測することを可能にしている.また,グラフィカルに意味ネットワークを記述させるマンマシンインタフェイスを開発することで,学習者の注意を負荷に向けさせる工夫を行った.以上の研究成果については,人口知能関連の国際会議および電子情報通信学会研究会において発表を予定している.さらに,本研究では,負荷を伴った場合に,理解の結果得られる知識構造の定着度が高まることを確かめる実験を行った.32人の被験者を対象に説明の理解を行わせた結果,ある一定以内の負荷の大きさであれは,負荷を与えたほうが有意にに知識定着度が高まったが,負荷が大きい場合には逆に定着度が低くなり理解に悪影響を及ぼす傾向が見られた.このことから,負荷を与える効果が確かめられたと同時に,開発した負荷制御メカニズムの必要性も確認することができた.本実験についての研究成果は,人工知能学会誌に掲載される予定である.

在这项研究中，我们研究了有意识地施加认知负荷（心理任务）的计算机机制，以了解学习者的理解过程，以此来增强学习者对解释的理解。施加负载的重要点是根据学习者的理解能力来控制负载的大小。有必要集中学习者的注意力以克服负载。在这项研究中，我们首先考虑通过将解释内容与现有知识联系起来并表达作为语义网络获得的知识结构来构建知识的过程。此外，我们开发了一种机制，该机制适度地控制了学习者必须通过认为从解释内容组装网络的工作作为理解的认知负担，并调整给出的学习者的解释量来进行的。该控制机制还意识到在提供解释之前，在学习者理解上估算负载的功能。此外，我们创建了一种机制，该机制通过在提供学习者之前评估组装网络的工作来组装网络。通过学习，有可能以高精度来预测学习者的负担。此外，通过开发一个允许图形描述语义网络的人机接口，我们已经努力指导学习者注意负载。上述研究结果计划在国际人口情报会议和电子与信息与传播工程师研究所举行。此外，在这项研究中，我们将确认由于负载伴随着负载而获得的知识结构水平会增加。我们进行了一个实验。当要求32名受试者了解解释时，发现当负载在一定程度的负载水平范围内时，知识保留水平显着提高，但是当负载较大时，保留程度降低了，对理解产生负面影响。这证实了施加载荷的效果，同时，也有可能确认对开发的负载控制机制的需求。该实验的结果将发表在《人工智能学会杂志》上。

项目成果

柏原 昭博: "説明への協調的アプローチ" 電子情報通信学会研究会技術報告. (1995)

Akihiro Kashihara：“协作解释方法”IEICE 技术报告（1995 年）。

柏原 昭博: "説明における認知負荷の適用と実験的評価" 人工知能学会誌. 10. (1995)

Akihiro Kashihara：“认知负荷在解释中的应用和实验评估”人工智能学会杂志10。（1995）

Akihiro Kashihara: "A Cognitive Load Application in Explanation" Proceedings of Eighth Intemational Conference on Industrial&Engineering Application of Artificial Intelligence and Expert Systems (IEA/AIE-95). (1995)

Akihiro Kashihara：“解释中的认知负载应用”第八届国际工业会议论文集

柏原 昭博: "プログラム理解の促進制御に向けて-空欄補充問題と認知的負荷-" 電子情報通信学会研究会技術報告. (1995)

Akihiro Kashihara：“促进程序理解的控制 - 填空问题和认知负荷”IEICE 技术报告（1995）。