Projects

【本ページについて】

 本ページでは研究生の研究プロジェクトとその成果の概要について公開しています.水谷研究室では2015年度より研究生の受け入れを開始しました.2022年度は4つの研究が進行中です.現在進行中の研究については成果が得られ次第,本ページにて公開してまいります.


※研究の成果は水谷研究室のホームページでも公開しています.

【2021年度】


○机上の振動を用いた学習者の状況予測による学習支援システムの研究

 本研究では机上の振動を用いて学習者の状況を予測することにより学習支援を行うシステムの実現を目指している.学習者の状態推定による学習支援の研究はこれまで多く行われているが,特にオンライン型授業を想定したものや,デバイスを使用しないような学習の際に学習者の状況を推定する仕組みについては稀有であった.本研究では,机上に設置した振動センサ(マイク)により学習中の振動を捉え,深層学習によるモデルによって識別することで,学習者の状況を推定する方法を試みた.

(参考:WONG CHING JIN,野田 雄希,水谷 晃三:机上の振動を用いた学習者の状況予測による学習支援システムの研究,情報処理学会 第84回全国大会,1ZL-05,2022.【学生奨励賞受賞】)

キーワード:振動センサ,深層学習,AI,学習状況推定



○プログラミンを通じた英語学習システムの研究

 プログラミング初学者がプログラミングを学ぶ際,予約語などの言葉の意味を正確に理解することは,プログラミングのスキルを早期に修得するうえで重要であると考えられる.そこで,初学者向けのプログラミング言語であるProcessingを題材として,その開発環境(Processing Development Enviroment)のプラグインとして,ソースコード中に出現する英単語の意味,頻出頻度などを表示する機能の実装を試みた.閲覧履歴などを管理できるようにすることで学習に役立てられるようにするなどの工夫を併せて導入した.
キーワード:プログラミング教育,学習支援,英語学習,Processing



○エラーメッセージの理解促進を図るためのプログラミング学習支援システムの研究

 プログラミング初学者によっては,構文エラーなどによりコンパイラが出力するエラーメッセージの意味を理解し,自らの力でもんだ個所を特定して解決することが難しい.そこで本研究では,エラーメッセージの内容に応じて,その解説コンテンツを出力することで学習支援を行う仕組みの構築を試みた.初学者向けのプログラミング言語であるProcessingを題材として,その開発環境(Processing Development Enviroment)のプラグインとして,エラーメッセージの翻訳文,補色説明などを表示する仕組みの実装を行った.
キーワード:プログラミング教育,学習支援,エラーメッセージ


○天井に設置したセンサによる空中手書き文字の文字認識機能の研究

 本研究では,天井に設置した深度センサによりユーザの指先の動きを捉え,空中書き文字を認識するシステムの実装を試みた.空中手書き文字を認識してこれにより文字列を入力しようとする研究はほかにもあるが,既存の研究ではユーザの正面センサなどを設置することが前提となっており,使用時の立ち位置に制約が生じやすい.本研究では天井に設置したセンサを用いることで,入力時の立ち位置の制約を改善することが可能になると期待される.本研究では,指先の動きの方法からひらがなを識別する方法について検討した.
キーワード:空中手書き文字,ジェスチャ認識,深層学習,AI,RGB-Dセンサ


○天井に設置した複数のRGB-D センサによる学生の行動認識の研究

 授業中の学生の状況をシステムが認識し,その結果を教授者に伝えて指導に役立てたり,認識結果に基づいてシステムが学生に働きかけることで学習を支援しようとする研究がおこなわれている.本研究では,天井に下方へ向けて設置したセンサを用いて学生の状態を推定する方法を試みた.前方や側方などに設置したセンサや,学習者の端末のセンサを用いる方法に比べ,各学習者の状態を認識しやすくなる効果が期待できる.本研究では,深度センサおよびRGBセンサのデータを深層学習による識別することで,学習者の状態を判定する方法を検討した.
キーワード:学習支援,学習者状態推定,深層学習,RGB-Dセンサ


【過去の研究】