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ホーム「古典×IT」で未来の学びを創出
SDGsの分類
研究テーマ
IT・IoT・AI・ロボティクス人文学
学科の分類
情報科学部情報システム学科

「古典×IT」で未来の学びを創出 画像コンテンツを用いた学習支援アプリケーション

情報科学部

情報システム学科

横山恵理 講師

共同研究者

須永宏
古典くずし字学習アプリケーション

画像コンテンツを用いて効果的な学習を支援するアプリケーションを開発した。提示された画像の細部を意識しつつ、ゲーム感覚で学習できる三つの機能を実現している。①一枚の画像ファイルをピースに分割して元の絵に戻すパズル機能。アノテーション機能も付与している。②画像(絵画資料)上に付箋を貼ることで、データ管理ができる。複数人の遠隔操作でも画面共有することが可能。③複数の画像を表示し、関係の深いものをマッチングする神経衰弱ゲーム。画像提示枚数の変化によって出題難易度を変更することも可能。いずれも遠隔授業に対応している。

「源氏物語絵巻」パズル

「源氏物語絵巻」をパズルにしたもの。タブレット端末を用いてピースを動かし、正しい絵柄を作成する。見落としがちな絵の構図、人物の表情など、細部にわたり学習者の視点を向けることが可能となる。タブレットのみならずブラウザアプリも提供。

『信貴山縁起絵巻』学習アプリケーション

絵巻の全画面をスクロールして閲覧することを可能とし、文学作品の理解を促進させている。アプリケーションの画面上に付箋を貼り、そこに調査内容を書き込むことで、個人・グループワークの実践も可能とした。Webデータベースによりワークの内容は保存され、共有も可能である。洛中洛外図屏風でも同様のワークが可能。

くずし字学習アプリケーション「文字あわせマッチング」

くずし字に親しみ、くずし字の基礎を学習することに重点を置いて設計している。
先行するアプリケーションよりも、より初学者を対象とし、トランプゲームの神経衰弱のような方法を採用することで、学習者が楽しみながら学べるくずし字学習の基盤へと展開することが期待できる。本アプリケーションのインターフェースの分かりやすさ、説明の容易さ、正解・不正解の明確さという特徴は、より幅広い学習者の学習補助教材として活用されることが期待できる。(2019年度卒業生・大土友麻氏との共同研究)

「小倉百人一首」学習アプリ

百人一首の上の句の音声を聴きつつ,画面内を移動する下の句の札の中から該当句を探すというゲーミフィケーションの手法を取り入れたもの。ゲーム内に登場した百人一首は終了時に一覧となって掲載され、復習できる仕組みになっている。

国語科教育における未来の学びの創出へ
①対話的な学びと学習アプリ

次期学習指導要領では、情報技術を適切かつ効果的に活用する情報活用能力を学びの基盤として育成することを掲げ、また、習得した情報活用能力を発揮することにより、主体的・対話的で深い学びへとつながっていくことを期待している。

今回ご紹介した学習アプリには、協同的な学習、対話的な学びが行える機能を導入している。複数の考えを視覚的に同時に見える機能も有し、対話的な学びを有意義な活動にする効果が期待できる。

国語科教育における未来の学びの創出へ
②日本の言語文化にしたしむ

次期学習指導要領では、日本の言語文化を継承・発展させる態度を育成することと、伝統文化に関する学習を重視することが期待されている。

今回ご紹介した学習アプリは、ゲーミフィケーションの要素も取り入れており、学習者は古典文学に親しみながら学習を進めることが可能である。

〈参考〉

新学習指導要領(国語編・2017年発表)

「言葉がもつ価値を認識するとともに,言語感覚を豊かにし,我が国の言語文化に関わり,国語を尊重してその能力の向上を図る態度を養う」

中央教育審議会答申(2016年12月)

「言語文化を継承・発展させる態度を小・中・高等学校を通じて育成するため,伝統文化に関する学習を重視することが必要である」

〈使用画像一覧〉

『信貴山縁起絵巻』画像:

国立国会図書館デジタルコレクション『志貴山縁起』

http://dl.ndl.go.jp/info:ndljp/pid/2574276?tocOpened=1

『源氏物語絵巻』画像:国立国会図書館デジタルコレクション『源氏物語絵巻』

http://dl.ndl.go.jp/info:ndljp/pid/2590780?tocOpened=1

変体仮名:国立国語研究所「学術情報交換用変体仮名」

https://cid.ninjal.ac.jp/kana/font

論文

「画像コンテンツを用いた学習アプリケーションの開発と導入 -文学授業向けアプリケーション-」(2017)須永宏『画像関連学会連合会第4回秋季大会』p.3A01.

「くずし字学習アプリケーション『文字あわせマッチ ング』の開発とその活用」(2019)大土友麻『『じんもんこん2019論文集』p.D9.

研究者INFO: 情報科学部 情報システム学科 横山恵理 講師

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深海 悟

プログラム実行時の変数値変動履歴からのバグ原因の可能性がある変数の推測

プログラムにバグがあっても、命令文は走ってしまえば終わりでバグの足跡を残さない。一方、バグの足跡は変数に残っていることがある。そこで、プログラム実行時の変数値の履歴をログとして収集し、これを解析することで怪しい変数を見つけ、この変数に書き込みを行った命令文の周辺にバグがあるのではとの目星をつけることができないかと考えた。 そこでまず第一段階として、全ての変数に代入される値をログとして保存し、障害が発生した実行時のログと正常動作したログで異なる値を出力している変数を怪しい変数と判断する手法を考えた。本手法を1つのオープンソースプロジェクトに適用した結果、代入命令 32861 箇所中、怪しい代入命令を 270 個まで絞り込む事ができ、確かにこの中にバグ原因となる代入命令が含まれていることを確認できた。この結果、提案手法によりバグ原因となる代入命令及び変数を推測できる可能性のあることがわかった。

杉川 智

スケジュール変更を考慮した数理モデル

システム開発や建設業などのプロジェクトにおいて,スケジュール作成時点では,わからない不確定な事象によってスケジュールの変更を余儀なくされることがある.さらに,昨今の社会では即応性が求められるため,十分に吟味されないままスケジュールを作成し後で変更することもあります.本研究は,それらのスケジュール立案後の変更を考慮したスケジューリングモデルのための基本的な考え方,分類,数理モデルを提案します.本モデルによりスケジュールの変更をふまえた新しいスケジュールを作成すること,新しい解法を提案することが可能になります.

村木 祐太

植物画像を対象とした枝の構造復元

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容易に構築できる球面ディスプレイ環境

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人同士のコミュニケーションを支援する

会話時の声の音響的特徴(ピッチ、パワー、周波数特性など)及びしぐさの動的特徴の時間変化度合いを観察することで、会話が楽しく進行しているかそれともギクシャクしているかなどの会話の雰囲気を推定できることがわかってきました。この技術を用いた会話支援システムを構築中ですが、他にも、高齢者の理解度衰え推定、場の雰囲気盛り上げシステム、学習支援システムなど、幅広いアプリケーション展開を図っています。

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英国ヴィクトリア朝の文学作品における男性像の研究

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田熊 隆史

腕振り運動の科学

動物の四脚歩行と異なり,ヒトの二脚歩行は力学的に不安定なものです.体幹や腕部といった質量の大きな部位が脚の上にあり,これを転倒せずに片足で支える制御は大変難しいです.本研究ではこれら上半身を制御の安定性を阻害する要素と考えるのではなく,「うまく上半身を動かすことで歩行を促進できないか?」と考え,そのメカニズムの解明と検証を行います.検証では上半身をバネ要素を持つ柔軟体幹と前後に質点を移動させる腕パーツに近似し,歩行の安定指標である床反力中心が腕振り運動を調整することで操作可能であることを数理的に示しました.またこのことを検証するために実機を試作し,腕振り運動により床反力中心が歩行をしやすいように移動していること,それにより歩行が可能であることを確認しました.

上野 未貴

創作者の表現を計算機に学習させる

漫画・写真・小説などの創作物を創り,読み解く過程のデータを収集し,人工知能分野で拡がる画像処理・自然言語処理・機械学習・人とコンピュータ間の対話的なシステム開発に基づき,創ることを支援する研究を進めています.

平山 亮

ディスプレイから音が聞こえるデジタルサイネージシステム

公共施設や店舗等で使うデジタルサイネージ(電子看板)の音響提示技術である。従来の電子看板ではパネル周辺にスピーカーを埋め込んでいたため、音が放射状に広がり、周囲に音漏れして迷惑をかけることがあり、また、音響の臨場感が不足していた。本技術では超指向性パラメトリックスピーカーを天井等に設置しパネル面に反射させて利用者の耳に届けることで、周囲への音漏れがなく、パネルそのものから音が出ていると感じさせるデジタルサイネージシステムを実現した。

小林 弘一

レーダ画像からレーダ断面積とアンテナパターンが評価できる?!

電気長の非常に大きな物体のレーダ断面積、アンテナパターンの計測は困難を極めます。このため、物体近傍の散乱電磁界を計測し、逆合成開口による画像処理後、遠方電磁界を数学的に評価する方法を確立、提案しています。

塚本 勝俊

電波を効率よく利用するヘテロジニアスワイヤレスシステム

Beyond 5Gなどの将来のワイヤレスアクセスネットワークにおけるフロントホールの課題に、無線アクセス区間の広帯域化に伴うMIMOアンテナ数の増加やIoT基盤への応用に起因したフロントホール伝送容量の増大、 一層のスモールセル化に伴って発生する膨大な数のDU(分散無線ユニット)を有する基地局設備の設置、それらへのフロントホールリンク数の増大がある。これらに対する一つの解決策となるのが光ファイバの中に様々な電波に対して透明な自由空間を提供するRoF (Radio over Fiber) ネットワークである。RoFを用いることによってヘテロジニアスワイヤレスに汎用的に使用できるフロントホールと基地局が実現できる。また分散アンテナシステムの構築も容易となる。本シーズでは、RoFによる分散アンテナシステムを紹介し、それを用いた位置検出システムへの取り組みについて述べる。

島野 顕継

高等学校普通教科「情報」の質向上を目的とした教材及び シラバスの作成

文部科学省高等学校次期学習指導要領解説情報編(平成30年度改訂)では,情報分野を学ぶ上で専門的な知識に触れ,それがどの様な仕組みであるかを知るための教育を重要視しているが,内容を詰め込み過ぎて現場の疲弊を生じさせかねない内容となっている.本研究では情報の科学的な理解を深め,情報分野に対する興味・関心を引き出すことをねらいとする高等学校情報科科目「情報I」で実際に活用でき,特定の環境を用意できる現場を助ける教材開発及びシラバスの作成を行った.

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