Research on educational systems applying image media and artificial intelligence technologies

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映像メディアと人工知能の技術の組み合わせによる学習者の理解状態の認識方式を基本設計した。映像メディア技術により、教育システムの学習コンテンツを映像メディアに変換して可視化し、映像メディアの呈示による学習者による認識と、人工知能技術による映像メディアの推論、認識により、学習者の理解状態の認識機能を実現するものである。この設計をもとに、プログラミング学習システムへの適用方式を設計した。図形や映像の出力を課題とするプログラミング問題において学習者のプログラムが出力した図形や映像の出力画像と正解画像、誤り画像との比較に加えて、図形や映像を表す座標情報の検知による正誤判定機能を考案した。さらに、核となるプログラミング教育機能のプログラミングを用いたCGシミュレーションにより理解度が深まる教育分野を対象とした教育システムへの適用方式を設計した。具体的には、映像制作、物理、数学、ゲーム、VRの教育分野において、各対象分野の教育内容を題材にしたCGシミュレーションを実現するプログラミングの学習を通じて、各対象分野とプログラミングを同時に学ぶ方式を設計した。最後に身体運動の教育など映像メディアによる視覚的な教育効果や近年進展が著しい人工知能技術の活用により新たな教育効果が発現する教育分野について、教育システムへの適用方式を設計した。具体的には、人工知能の成果による人体映像からの骨格の自動抽出技術を応用して、楽器の演奏など身体運動に関係する教育機能を実現する方式を考案した。