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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 准教授

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』

https://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』

https://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」

httpss://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 准教授

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SDGs
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安達 照

新しいテクノロジーを使った物理実験開発と物理教育への応用

 スマートフォン(スマホ)の加速度センサーを用いたアプリケーション "DiracmaA"や”DiracmaJump" を開発し、種々の力学実験への応用可能性を明らかにした。誰もが持っているスマホに内蔵されている加速度センサーを用いることで、実験室に限らずどこででも実験が可能となる。本装置を用いて、鉛直投げ上げ運動、水平投射運動、人のジャンプの運動を測定した。

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安留 誠吾

初等中等教育向けロボットプログラミング学習環境

2020年度から小学校においてプログラミング教育が必修化された。小学校では、ビジュアルブロックエディタを利用したプログラミングが想定されるが、中学校、高校では、テキストエディタを利用することになる。そこで、ビジュアルブロックエディタからテキストエディタへの移行をスムーズに行えるように、両エディタに対応したロボットプログラミング学習環境を開発した。また、教員の負担を軽減するための教員支援システムも開発した。

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尾田 知子

J. D. サリンジャーの文学作品における「移動」

本研究は、アメリカ作家J. D. サリンジャーの文学に描かれる「移動」に着目し、その多様性と特異性を明らかにするものである。アメリカ西部や南部への長距離移動を描く「ロード・ナラティヴ」の本流とみなされてきたのは、同時代のアメリカ作家ジャック・ケルアックであるが、サリンジャーの小説はケルアックの文学と少なからぬ共通項を有する。したがって本研究は、両作家作品の共通点を踏まえつつ、ケルアックとは方向性を異にするサリンジャー作品独自の「移動」の諸相を考察する。

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 道に迷いやすい人と,1度で道順を覚えて目的地に移動できる人がいる.道に迷わない空間把握能力の高い人は,実空間においても,VR空間においても,同じように目的地まで迷わず行ける傾向がある.このような人は,どのように視覚情報を得て,道順を記憶し,移動しているのだろうか.これまでの研究で,この点について詳細は明らかではない.そこで本研究では,看板等のある都市部の街並みを模したVR空間内を移動し,目的地まで到達する間の視線を検討した.また,心理的指標の1つとして,移動中の心拍数の変化についても検討した.将来的には,実空間においても,記憶に残りやすい街並みや,空間を移動しながら行う探索型の教育コンテンツやゲームのVR空間において,迷わず進める空間作りの1つの基礎データとなることを期待し,本研究を行った.

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深層学習を用いた物体領域推定のための学習データの生成支援

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本研究室では,患者の傍から近接操作でき,医師と共存協調する手術支援ロボットを,医工・産学連携で研究しています.執刀医が一人で行えるロボット支援手術が実現すれば,少ない医療スタッフでの手術が可能となり(感染症対策,外科医の働き方改革,大規模災害),患者は地元病院で手術を受けられ,診療科の偏在の縮小,医療費の低減にもつながります.

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+1
米田 達郎

双児宮の名称変化

語彙の変化をヒトが意図的に起こすことは一般的にはない。自然に変化していくものである。しかし、十二宮の名称は明治になってから学術的に変化する。これはギリシア神話とも密接に結びつくかとも思われるが、何よりも世界基準に合わせるということもあると思われる。ここでは、双児宮の名称変化について、幕末から明治にかけて陰陽宮・双兄宮・双女宮が双児宮へと変化する過程を記述的に確認しつつ、双児宮へと名称変化した背景について考察する。 本研究では、理科学語彙の歴史的な変化を取り上げているが、それは生活語彙・教育語彙の変化ともいえる。多方面に派生する研究の一側面である。

+2
重弘 裕二

超大規模組合せ最適化問題に対する新解法の提案

設計、割り当て、スケジューリング等、様々な問題は組合せ最適化問題として定式化できる。しかし、実応用において厳密に最適な解を求めるのが不可能な場合も多い。そのような状況においても可能な限り良質な解を探索するために、これまでにも遺伝的アルゴリズムのような手法が提案されているが、万能ではない。本研究では、特に超大規模な組合せ最適化問題を対象とし、確率論、統計論的な観点から、最適と考えられる方法を追究している。

+1
本田 澄

欠陥データを利用したソフトウェアプロジェクト比較手法に関する研究

本研究では様々なドメインや開発スタイルに属するソフトウェア開発に対して有効なソフトウェア信頼性モデルを構築し活用方法を広く普及することでソフトウェア開発をより効果的で制御可能とすること目的とします。そのためには多くの企業の開発データの収集方法および普及方法としてウェブアプリケーションの開発が必要です。また企業の開発データのみならずオープンソースソフトウェアにおける開発データも対象とします。本研究を行うことで現在困難とされている開発スケジュールの定量的な決定に役立つと考えられます。

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宮脇 健三郎

スマート農林業のための自律走行型クローラロボット「アグリムーバ」

農地や山林での移動に適した中型のクローラロボット「アグリムーバ」を株式会社デザイオ社と共同で研究・開発しています. 雑草除去や作物の運搬等様々な作業に使用可能なロボットで,GNSS(Global Navigation Satellite System:米国の GPS や日本の衛星を含む全球測位衛星システム)や3 次元 LiDAR(光学的な距離計測センサ)を搭載し,ROS(Robot Operating System)にも対応しています. ROSはロボット制御ソフトウェアの効率的な開発を実現するツール・ライブラリ群のセットで,世界中でロボットの研究・開発に利用されているため,様々なソフトウェア資産を活用し容易に機能拡張ができます. 現在は,GNSSによるセンチメートル単位での測位情報に基づく自律走行や,LiDARを用いたSLAM(距離データに基づく環境地図の作成)をすることが可能です.

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