概念の理解と知識の定着をはかる知的CAIに関する研究

理解概念、巩固知识的智能CAI研究

• 批准号: 04229221
• 负责人: 竹内 章
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Kyushu Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1992
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1992 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-04229221/
• 关键词: 知的教育システム; 知的CAI; 発見的学習; 演えき的学習; 発見学習支援; 環境型CAI

マイクロワールドに代表される発見的学習環境と、知的教授システムに代表される問題解決中心の学習環境を統合した、Bimodus CAIと呼ぶ新しい教育環境を提案し、特に、発見学習の支援方法を中心に研究した。Bimodus CAIにおける発見学習環境は、現実世界のモデルを計算機上に実現したダイレクト・マニピュレーション環境である。学習者はモデルを操作し、反応を観察しながら、モデルに埋め込まれた概念を獲得する。この過程で学習者は実験環境から情報を集め、整理し、自分の持っている背景知識を用いて仮説を立て、実験結果を解釈し、加工しながら、試行錯誤を繰り返す。学習者が新しい概念を発見するには、それを導くための前提知識を持っていることが必要であるが、この条件のもので、学習者に対する支援は、次の二つの目的を満たすシステムの振舞いであると考える。1)学習者の行う思考の領域を、背景知識全体から関連のある知識領域へ、さらに目標概念の発見に必要な前提知識領域へと、次第に縮小する。2)前提知識の領域において、正しい知識を導出できるような実験環境を提示する。学習者支援には学習者モデルが必要で、これは、システムに学習者と同じように実験環境から新しい概念を発見する機能をもたせ、学習者のふるまいをモニタして構築する。この機構は、内部実験装置、機械学習プログラム、背景知識から構成される。機械学習プログラムは、背景知識と内部実験装置から得られる情報を基に目標概念を獲得する。内部実験装置は学習者が行うのと同じ操作が可能で、学習者が収集するのと同じ情報が機械学習プログラムに与えられる。内部実験装置と学習者が操作する実験装置は表裏一体の関係にあり、学習者の操作をモニターしたり、システムが実験装置を操作してその結果を学習者に示したりする。

我们提出了一种名为 Bimodus CAI 的新型教育环境，它集成了以微观世界为代表的启发式学习环境和以所研究的智能教学系统为代表的解决问题的学习环境。 Bimodus CAI 中的发现学习环境是一个直接操作环境，其中现实世界模型在计算机上实现。学习者在操作模型和观察反应的同时获取模型中嵌入的概念。在此过程中，学习者从实验环境中收集和组织信息，利用自己的背景知识提出假设，解释和处理实验结果，并重复试错。为了让学习者发现一个新概念，需要有先决知识来指导它，在这种情况下，为学习者提供的支持是由满足以下两个目的的系统所提供的。 1）逐步将学习者的思维范围从整体背景知识缩小到相关知识领域，进一步缩小到发现目标概念所必需的前提知识领域。 2）提供一个可以在先决知识领域得出正确知识的实验环境。学习者支持需要学习者模型，该模型使系统能够以与学习者相同的方式从实验环境中发现新概念，并通过监视学习者的行为来构建它。该机制由内部实验设备、机器学习程序和背景知识组成。机器学习程序根据背景知识和从内部实验设备获得的信息获取目标概念。内部实验室设备可以按照与学习者相同的方式进行操作，并且机器学习程序将获得学习者收集的相同信息。内部实验设备和学习者操作的实验设备是同一枚硬币的两面，对学习者的操作进行监控，系统操作实验设备并向学习者展示结果。

项目成果

Akira Takeuchi: "EXPITS;an Experimental Environment on ITS" Intelligent Tatoring Systems,Lecture Notes in Conputer Science. No.608. 124-131 (1992)

Akira Takeuchi：“EXPITS；ITS 的实验环境”智能 Tatoring 系统，计算机科学讲义。

Akira Takeuchi: "Intelligent Tutoring Sys Tem and Experimental Environment" Proc.of Internatconal AI Syaposiam 92 Nagoya. 87-94 (1992)

Akira Takeuchi：“智能辅导系统和实验环境”Proc.of Internatconal AI Syaposiam 92 Nagoya。