JP2016085284A - Program, apparatus and method for estimating evaluation level with respect to learning item on the basis of person's remark - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、人の発言に基づくテキストから、学習状況を解析する技術に関する。 The present invention relates to a technique for analyzing a learning situation from text based on a person's remarks.
従来、学習の進捗や理解度などの学習状況の測定には、試験の成績データが用いられている。しかし、試験は、その実施に時間及びコストがかかるだけでなく、生徒の課題ややる気などの状況を詳細に把握することはできない。そのために、家庭教師による個別授業や、学校や塾のグループ授業では、教師又はグループリーダが、その授業後に学習状況の記録として、報告書を記載している。 Conventionally, test result data has been used to measure learning status such as learning progress and comprehension. However, the test is not only time consuming and costly to implement, but it also does not provide a detailed picture of the student's tasks and motivation. Therefore, in individual classes by private tutors and group classes in schools and cram schools, teachers or group leaders write reports as records of learning status after the classes.
これらの試験の成績データや学習状況の報告書は、生徒の保護者との面談や、今後の授業方針の決定に用いられている。しかし、学習状況の報告書は、個々の教師やグループリーダによって、その執筆内容や記載量に差がある。また、学習状況の報告書は、試験の成績データに比べて、客観的な資料として用いることが困難であった。 These test results data and learning status reports are used to interview student parents and to determine future course policies. However, there are differences in the content and amount of writing in the learning status reports depending on the individual teachers and group leaders. In addition, it was difficult to use the learning status report as an objective material compared to the test result data.
例えば、授業内容をまとめて、電子ノートの作成を支援する技術がある(例えば特許文献1参照)。この技術によれば、入力された音声信号を音声認識によってテキストに変換し、そのテキストから登録語を検出する。そして、その登録語をテキスト上でハイライトで表示したり、注意喚起信号を送出することによってユーザを支援する。但し、まとめたノートを作成するのは、人間であって自動化されたものではない。 For example, there is a technology for collecting lesson contents and supporting creation of an electronic notebook (see, for example, Patent Document 1). According to this technique, an input voice signal is converted into text by voice recognition, and a registered word is detected from the text. Then, the registered word is highlighted on the text, or the user is assisted by sending a warning signal. However, it is a human being that creates a summary note and is not automated.
また、対話の中から重要語を抽出する技術もある(例えば特許文献2参照)。この技術によれば、最初に、対話における発話を分割し、共通出現単語を抽出する。そして、その単語の出現回数が多く、単語の発話間隔の距離が近いものほど、「重要語」として抽出する。但し、重要語を抽出するのみであって、発話内容をまとめるものではない。 There is also a technique for extracting important words from the dialogue (see, for example, Patent Document 2). According to this technique, first, utterances in a dialogue are divided and common appearance words are extracted. The more frequently the word appears and the closer the utterance interval of the word, the more important words are extracted. However, it only extracts important words and does not summarize utterance contents.
更に、質問者の知識量を客観的に推定する技術もある(例えば特許文献3参照)。この技術によれば、質問や説明の発話を判別し、発声状態と使用語彙数の特徴量と予め学習した推定情報に基づいて、質問者の知識量を推定する。但し、この技術によれば、発話内容をまとめるものではない。 Further, there is a technique for objectively estimating the amount of knowledge of the questioner (see, for example, Patent Document 3). According to this technique, the utterance of a question or an explanation is discriminated, and the knowledge amount of the questioner is estimated based on the utterance state, the feature amount of the number of vocabulary used and the estimated information learned in advance. However, according to this technique, the utterance contents are not collected.
尚、自動的に要約を生成する技術もある(例えば非特許文献1参照)。この技術によれば、要約率が1/4程度と高く、必要とされる要点のみを短くまとめることはできない。
There is also a technique for automatically generating a summary (see Non-Patent
従来の個別授業やグループ授業によれば、授業後に試験を実施しない限り、学習結果となる理解度を推定することはできない。一方で、試験の実施は、時間やコストがかかるだだけでなく、生徒における時系列な学習状況を把握することもできない。 According to conventional individual classes and group classes, it is not possible to estimate the degree of understanding that will be a learning result unless an examination is conducted after class. On the other hand, the implementation of the test is not only time consuming and expensive, but also cannot grasp the chronological learning status of the students.
これに対し、本願の発明者らは、人の発言に基づくテキストから、学習状況として、学習項目に対する評価レベル(例えば理解度)を推定することはできないか?と考えた。前述した特許文献1〜3に記載の技術によれば、人の発言に基づくテキストから、重要語を抽出したり、知識量を推定することはできるが、学習項目に対する評価レベルを推定することまではできない。また、非特許文献1に記載の技術によれば、文章全体を要約することはできるが、人の学習状況を要約推定することまでできない。
On the other hand, can the inventors of the present application estimate the evaluation level (for example, degree of understanding) for a learning item as a learning situation from a text based on a person's remarks? I thought. According to the technologies described in
そこで、本発明は、人の発言に基づくテキストから、学習状況として、学習項目に対する評価レベルを推定することができるプログラム、装置及び方法を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a program, an apparatus, and a method capable of estimating an evaluation level for a learning item as a learning situation from a text based on a person's remarks.
本発明によれば、人の発言に基づくテキストから、学習項目に対する評価レベルを推定するようにコンピュータを機能させる学習状況推定プログラムであって、
学習項目に基づく複数の学習語を登録した学習語登録手段と、
学習項目に対して発言されるであろう複数の評価語と、各評価語に対応付けられた評価レベルとを登録した評価語登録手段と、
テキストから学習語を検出すると共に、当該学習語の前方後方の所定語間距離以内から評価語を検出する語検出手段と、
検出された学習語に基づく学習項目に、検出された評価語に対応する評価レベルを対応付ける評価レベル推定手段と
してコンピュータを機能させることを特徴とする。
According to the present invention, from a text based on a person's remarks, a learning situation estimation program for causing a computer to function to estimate an evaluation level for a learning item,
Learning word registration means for registering a plurality of learning words based on learning items;
An evaluation word registration means for registering a plurality of evaluation words that will be spoken with respect to the learning item and an evaluation level associated with each evaluation word;
A word detection means for detecting a learning word from the text and detecting an evaluation word from within a predetermined distance between the front and rear of the learning word;
The computer is caused to function as an evaluation level estimation means for associating a learning item based on a detected learning word with an evaluation level corresponding to the detected evaluation word.
本発明の学習状況推定プログラムにおける他の実施形態によれば、
語検出手段によって当該学習語が検出された際に、当該学習語に時系列符番を対応付けて記録し、
評価レベル推定手段は、学習語毎に時系列に評価レベルを出力する
ようにコンピュータを機能させることも好ましい。
According to another embodiment of the learning status estimation program of the present invention,
When the learning word is detected by the word detection means, the learning word is recorded in association with a time-series code number,
The evaluation level estimating means preferably causes the computer to function so as to output the evaluation level in time series for each learning word.
本発明の学習状況推定プログラムにおける他の実施形態によれば、
評価レベル推定手段は、語検出手段によって検出された当該学習語及び当該評価語との間の語間距離が長くなるほど、評価レベルが低くなるように導出する
ようにコンピュータを機能させることも好ましい。
According to another embodiment of the learning status estimation program of the present invention,
The evaluation level estimation means preferably causes the computer to function so that the evaluation level is lowered as the distance between the learning word detected by the word detection means and the evaluation word increases.
本発明の学習状況推定プログラムにおける他の実施形態によれば、
評価レベル推定手段は、語検出手段によって検出された当該学習語及び当該評価語との間の語間距離の逆数と、当該評価語の当該評価レベルとを乗算した値を、評価レベルとして導出する
ようにコンピュータを機能させることも好ましい。
According to another embodiment of the learning status estimation program of the present invention,
The evaluation level estimation means derives, as an evaluation level, a value obtained by multiplying the reciprocal of the interword distance between the learning word and the evaluation word detected by the word detection means and the evaluation level of the evaluation word. It is also preferable to make the computer function.
本発明の学習状況推定プログラムにおける他の実施形態によれば、
テキストを形態素に区分する形態素解析手段を更に有し、
語検出手段は、区分された形態素から、学習語及び評価語を検出する
ようにコンピュータを更に機能させることも好ましい。
According to another embodiment of the learning status estimation program of the present invention,
It further has a morphological analysis means for dividing the text into morphemes,
Preferably, the word detection means further causes the computer to detect a learning word and an evaluation word from the classified morphemes.
本発明の学習状況推定プログラムにおける他の実施形態によれば、
学習項目について、問題番号と学習語とを対応付けた学習語変換テーブルを更に有し、
学習語登録手段は、問題番号を学習語として登録しており、
評価レベル推定手段は、検出された問題番号について、変換テーブルを用いて当該問題番号を学習語に変換する
ようにコンピュータを更に機能させることも好ましい。
According to another embodiment of the learning status estimation program of the present invention,
The learning item further includes a learning word conversion table in which a problem number and a learning word are associated with each other,
The learning word registration means registers the problem number as a learning word,
It is preferable that the evaluation level estimation means further causes the computer to function so as to convert the problem number into a learning word using the conversion table for the detected problem number.
本発明の学習状況推定プログラムにおける他の実施形態によれば、
テキストは、人が発話した音声信号を音声認識によって変換したテキストである
ことも好ましい。
According to another embodiment of the learning status estimation program of the present invention,
The text is also preferably a text obtained by converting a speech signal uttered by a person by speech recognition.
本発明の学習状況推定プログラムにおける他の実施形態によれば、
語検出手段は、語間距離として、当該学習語と当該評価語との間の時間幅を用いる
ようにコンピュータを更に機能させることも好ましい。
According to another embodiment of the learning status estimation program of the present invention,
It is preferable that the word detecting means further causes the computer to function so as to use a time width between the learning word and the evaluation word as the distance between words.
本発明の学習状況推定プログラムにおける他の実施形態によれば、
学習項目に基づいて撮影された学習画像を記録する学習画像記録手段と、
学習画像から画像認識によって学習語を抽出する画像認識手段と
を更に有し、
学習語登録手段は、学習語として指示代名詞を登録しており、
評価レベル推定手段が指示代名詞を検出した際に、学習画像取得手段が学習画像を取得し、画像認識手段が当該学習画像から画像認識によって学習語を認識する
ようにコンピュータを更に機能させることも好ましい。
According to another embodiment of the learning status estimation program of the present invention,
Learning image recording means for recording a learning image taken based on the learning item;
Image recognition means for extracting a learning word from the learning image by image recognition;
The learning word registration means registers the pronoun as a learning word,
It is also preferable that when the evaluation level estimation unit detects the indicating pronoun, the learning image acquisition unit acquires the learning image, and the image recognition unit further causes the computer to recognize a learning word by image recognition from the learning image. .
本発明の学習状況推定プログラムにおける他の実施形態によれば、
音声信号の音高/音量遷移と、評価レベル補正値とを対応付けた音遷移テーブルを更に有し、
評価レベル推定手段は、音遷移テーブルを用いて音声信号の音高/音量遷移から評価レベル補正値を導出し、評価語から導出された評価レベルを補正する
ようにコンピュータを機能させることも好ましい。
According to another embodiment of the learning status estimation program of the present invention,
A sound transition table in which the pitch / volume transition of the audio signal is associated with the evaluation level correction value;
Preferably, the evaluation level estimation means derives an evaluation level correction value from the pitch / volume transition of the audio signal using the sound transition table, and causes the computer to function so as to correct the evaluation level derived from the evaluation word.
本発明の学習状況推定プログラムにおける他の実施形態によれば、
テキストは、人がその発言をキーボード又は電子ペンによって記述したテキストである
ようにコンピュータを更に機能させることも好ましい。
According to another embodiment of the learning status estimation program of the present invention,
Preferably, the text further causes the computer to function so that a person has written his or her statements with a keyboard or electronic pen.
本発明によれば、人の発言に基づくテキストから、学習項目に対する評価レベルを推定する装置であって、
学習項目に基づく複数の学習語を登録した学習語登録手段と、
学習項目に対して発言されるであろう複数の評価語と、各評価語に対応付けられた評価レベルとを登録した評価語登録手段と、
テキストから学習語を検出すると共に、当該学習語の前方後方の所定語間距離以内から評価語を検出する語検出手段と、
検出された学習語に基づく学習項目に、検出された評価語に対応する評価レベルを対応付ける評価レベル推定手段と
を有することを特徴とする。
According to the present invention, an apparatus for estimating an evaluation level for a learning item from text based on a person's remarks,
Learning word registration means for registering a plurality of learning words based on learning items;
An evaluation word registration means for registering a plurality of evaluation words that will be spoken with respect to the learning item and an evaluation level associated with each evaluation word;
A word detection means for detecting a learning word from the text and detecting an evaluation word from within a predetermined distance between the front and rear of the learning word;
Evaluation level estimation means for associating a learning item based on the detected learning word with an evaluation level corresponding to the detected evaluation word is provided.
本発明によれば、装置を用いて、人の発言に基づくテキストから、学習項目に対する評価レベルを推定する方法であって、
装置は、
学習項目に基づく複数の学習語を登録した学習語登録部と、
学習項目に対して発言されるであろう複数の評価語と、各評価語に対応付けられた評価レベルとを登録した評価語登録部と
を有し、
テキストから学習語を検出すると共に、当該学習語の前方後方の所定語間距離以内から評価語を検出する第1のステップと、
検出された学習語に基づく学習項目に、検出された評価語に対応する評価レベルを対応付ける第2のステップと
を有することを特徴とする。
According to the present invention, using a device, a method for estimating an evaluation level for a learning item from text based on a person's remarks,
The device
A learning word registration unit that registers a plurality of learning words based on learning items;
An evaluation word registration unit that registers a plurality of evaluation words that will be remarked with respect to a learning item and an evaluation level associated with each evaluation word;
A first step of detecting a learning word from the text and detecting an evaluation word from within a predetermined distance between the front and rear of the learning word;
And a second step of associating a learning item based on the detected learning word with an evaluation level corresponding to the detected evaluation word.
本発明のプログラム、装置及び方法によれば、人の発言に基づくテキストから、学習状況として、学習項目に対する評価レベルを推定することができる。 According to the program, apparatus, and method of the present invention, it is possible to estimate an evaluation level for a learning item as a learning situation from text based on a person's remarks.
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の学習状況推定装置における基本的な第1の機能構成図である。 FIG. 1 is a basic first functional configuration diagram in the learning situation estimation apparatus of the present invention.
図1によれば、人の発言に基づくテキストから、学習項目に対する評価レベルを推定する学習状況推定装置1が表されている。学習状況推定装置1は、端末として機能するものであってもよいし、サーバとして機能するものであってもよい。また、実施形態によれば、マイクやカメラのようなユーザインタフェースを予め搭載した、タブレット端末やスマートフォンであることも好ましい。
FIG. 1 shows a learning
図1の学習状況推定装置1によれば、本発明の基本的な機能構成であって、学習語登録部101と、評価語登録部102と、形態素解析部11と、語検出部12と、評価レベル推定部13とを有する。これら機能構成部は、装置に搭載されたコンピュータを機能させる学習状況推定プログラムとして機能する。また、これら機能構成部の処理の流れは、学習状況推定方法としても理解できる。
According to the learning
学習状況推定装置1は、インタフェースを介して、人の発言に基づくテキスト(学習収録テキスト)を入力する。「発言」としては、人が発声した発話であってもよいし、人が記述した文字や文章であってもよい。また、「テキスト」は、学習項目における個別学習やグループ授業について、教師や生徒の発言をテキスト化したものである。
The learning
[学習語登録部101]
学習語登録部101は、学習項目に基づく複数の学習語を登録したものである。「学習語」とは、例えば学習項目の単元や問題を表す語をいう。
[Learning Word Registration Unit 101]
The learning
図2は、本発明の学習語登録部に登録された学習語の例を表す説明図である。図2によれば、中学生の学年毎に、学習項目としての学習語が登録されている。 FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating an example of learning words registered in the learning word registration unit of the present invention. According to FIG. 2, a learning word as a learning item is registered for each grade of junior high school students.
[評価語登録部102]
評価語登録部102は、学習項目に対して発言されるであろう複数の評価語と、各評価語に対応付けられた評価レベルとを登録したものである。
「評価語」とは、学習項目に対して、例えば「できる/できない」「正/誤」のように、人の理解を表す語をいう。評価語としては、例えば教師の指導語や感情語も含まれる。また、評価語及び評価レベルは、人の理解に関するものに限られず、例えば人の興味・嗜好、やる気、鬱などに関するものであってもよい。「評価レベル」は、2値以上の複数の段階で設定される。
[Evaluation word registration unit 102]
The evaluation
An “evaluation word” is a word that represents a person's understanding of a learning item, such as “can / can't” or “correct / false”. Examples of the evaluation words include teacher's instruction words and emotion words. Further, the evaluation word and the evaluation level are not limited to those related to human understanding, and may be related to, for example, human interest / preference, motivation, depression, and the like. The “evaluation level” is set in a plurality of stages of two or more values.
図3は、本発明の評価語登録部に登録された評価語の例を表す説明図である。 FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating an example of evaluation words registered in the evaluation word registration unit of the present invention.
図3によれば、評価レベルが4段階で設定されている。
強いポジティブ評価 :+2
普通のポジティブ評価:+1
普通のネガティブ評価:−1
強いネガティブ評価 :−2
According to FIG. 3, the evaluation level is set in four stages.
Strong positive evaluation: +2
Normal positive rating: +1
Normal negative rating: -1
Strong negative evaluation: -2
尚、他の実施形態として、学習語登録部101及び評価語登録部102は、学習状況の推定に限られず、学習以外の用途に応じた語を登録するものであってもよい。
As another embodiment, the learning
[形態素解析部11]
形態素解析部11は、インタフェースから入力されたテキストを、形態素に区分する。「形態素」とは、文章の構成要素のうち、意味を持つ最小の単位をいう。形態素解析は、「単語」毎に「品詞」「読み」が登録された辞書を用いて、形態素に分割する。分割された形態素は、語検出部12へ出力される。
[Morphological analyzer 11]
The
[語検出部12]
語検出部12は、最初に、形態素に分割されたテキストから、学習語登録部101に登録された「学習語」を、パターン一致によって検出する。次に、当該学習語の前方後方の所定語間距離(近傍度)以内から、評価語登録部102に登録された「評価語」を検出する。語間距離が短いほど(近傍度が高いほど)、学習語と評価語とは密接な関係にあると考える。
[Word detection unit 12]
First, the
ここで、「語間距離」とは、いわゆるシソーラスを用いた意味的な関連度の単語間距離や、外国語間の差異を示す言語間距離ではない。本発明の語間距離は、例えば、学習語と評価語等との間の単語数であってもよい。 Here, the “inter-word distance” is not an inter-word distance indicating a semantic relevance using a so-called thesaurus, or an inter-language distance indicating a difference between foreign languages. The inter-word distance of the present invention may be, for example, the number of words between a learning word and an evaluation word.
また、「語間距離」は、1文(センテンス)内に制限して計測してもよい。単純に、学習語と評価語とのペアは、主語と述語との関係にあることが多い。単語数による語間距離は、発話が無く時間的に離れていても、言語の並び順による距離は近いと判断する場合がある。一方で、文単位の場合、1つの意味合いがまとまって含まれるために、正当に密接な関係を検出することができる。 Further, the “distance between words” may be measured by limiting within one sentence (sentence). Simply, a pair of a learning word and an evaluation word often has a relationship between a subject and a predicate. The inter-word distance based on the number of words may be determined that the distance based on the order of the languages is short even if there is no utterance and the time is separated. On the other hand, in the case of sentence units, since one meaning is collectively included, a close relationship can be detected properly.
また、評価語は、学習語の「前方」「後方」の所定語間距離以内から検出する。このとき、学習語の「後方」から評価語を検出することが好ましい。図1によれば、書き起こしテキストに対する適合率の例が記載されている。適合率とは、図1の装置1における評価レベル推定部13から出力された結果に対して、人手によって適合するか否かを判定したものである。ここで、後方評価語の適合率の方が、前方評価語の適合率よりも、全体的に高いことが理解できる。また、単語間距離が、6文字〜10文字程度の適合率が最も高いことが理解できる。
Further, the evaluation word is detected from within a predetermined distance between “front” and “back” of the learning word. At this time, it is preferable to detect the evaluation word from “behind” the learning word. FIG. 1 shows an example of the relevance ratio for the transcribed text. The relevance rate is a result of determining whether the result output from the evaluation
他の実施形態として、語検出部12は、当該学習語が検出された際に、当該学習語に時系列符番を対応付けて記録することも好ましい。学習項目毎に、生徒の理解度や進捗状況を表す評価語を、時系列なリストとして生成することができる。このようなリストは、その生徒に対する指導方針に役立てることもできる。
As another embodiment, when the learning word is detected, the
[評価レベル推定部13]
評価レベル推定部13は、検出された学習語に基づく学習項目に、検出された評価語に対応する評価レベルを対応付ける。これによって、学習項目毎に、生徒の理解度や進捗状況を表す評価レベルを、時系列なリストとして生成することができる。
[Evaluation level estimation unit 13]
The evaluation
図4は、本発明によって生成されたリストである。 FIG. 4 is a list generated by the present invention.
図4(a)は、テキストから検出された学習語、評価語及び評価レベルを対応付けたリストaである。このリストaによれば、学習語には時系列番号が付与され、評価語には語間距離が付与されている。そして、学習語及び評価語のペア毎に、評価レベルが+2〜−2の範囲で付与されている。図4(a)によれば、2個の評価語が対応付けられているが、少なくとも1個の評価語が対応付けられていればよい。 FIG. 4A is a list a in which learning words, evaluation words, and evaluation levels detected from text are associated with each other. According to the list a, a time series number is assigned to the learning word, and an inter-word distance is assigned to the evaluation word. And the evaluation level is provided in the range of + 2-2 for every pair of a learning word and an evaluation word. According to FIG. 4A, two evaluation words are associated with each other, but it is sufficient that at least one evaluation word is associated with each other.
図4(b)は、学習項目毎に、評価レベルと参考評価語とを対応付けたリストbである。学習項目の評価レベルは、例えば、複数の評価レベルにおける加算平均値であってもよい。
学習項目の評価レベル=Σi N(評価レベル×語間距離の逆数)/N
N:学習項目の学習語の出現回数
これによって、学習語及び当該評価語との間の語間距離が長いなるほど、評価レベルが低くなるように、評価レベルを導出することができる。
FIG. 4B is a list b in which an evaluation level and a reference evaluation word are associated with each learning item. The evaluation level of the learning item may be, for example, an average value at a plurality of evaluation levels.
Evaluation level of learning item = Σ i N (Evaluation level x Inverse of distance between words) / N
N: Number of occurrences of the learning word in the learning item Thereby, the evaluation level can be derived so that the evaluation level becomes lower as the distance between the learning word and the evaluation word becomes longer.
図5は、本発明の学習状況推定装置における具体的な第2の機能構成図である。 FIG. 5 is a specific second functional configuration diagram in the learning situation estimation apparatus of the present invention.
図5の装置によれば、図1の機能構成部に加えて、マイク103と、テキスト入力インタフェース(キーボード/電子ペン)104と、ディスプレイ105と、カメラ106と、音声認識部14と、学習語変換テーブル15と、学習画像記録部16と、画像認識部17と、音遷移テーブル18とを更に有する。
5, the
[マイク103]
マイク103は、授業の個別学習やグループ授業における教師及び生徒の発話音声を収音する。周辺雑音を抑制すると共に、発話音声がオーバラップしても識別できるようにするために、近接マイクであることが好ましい。収音された発話音声は、音声認識部14へ出力される。
[Microphone 103]
The
[音声認識部14]
音声認識部14は、人が発話した音声信号を音声認識によって変換したテキストを出力する。そのテキストは、形態素解析部11を介して語検出部12に入力される。音声認識の単語認識率を向上させるために、言語モデルである学習状況に関する単語辞書を備え、テキストコーパスを集約することが好ましい。また、音響モデルとして、発話者の音響サンプルを学習し、特定話者を認識にすることも好ましい。一方で、本発明によれば、学習語及び評価語のみを検出できればよいので、一般の音声認識技術に必要な高い認識率は必ずしも必要ではない。話者認識までも必要とすることなく、汎用辞書のみを用いたものであってもよい。
[Voice recognition unit 14]
The
[テキスト入力インタフェース104]
テキスト入力インタフェース104は、授業の個別学習やグループ授業における教師及び生徒が記述したテキストを入力する。そのテキストは、形態素解析部11を介して語検出部12に入力される。例えば遠隔授業の場合、授業で生徒が理解していない部分を、教師が筆記して説明することも多い。そのためにも、記述されたテキストも取得することが好ましい。
[Text input interface 104]
The
尚、他の実施形態として、テキスト入力インタフェース104に対して、電子ペンによって筆記する場合、筆記文字だけでなく、筆記速度又は筆圧のデータ値も取得することができる。筆記速度及び筆圧は、教師の説明する姿勢の強さが表れる。それは生徒の理解度が低い場合と想定できる。筆記速度又は筆圧のデータ値を、評価レベルに対する補正値として用いることもできる。
As another embodiment, when writing with the electronic pen on the
(語検出部12)
前述したように、語間距離を「単語数」とした場合、人の発話が無く、時間的に離れていても、言語の並び順による距離が近いために言語関係を誤って判定する場合がある。そこで、語検出部12は、音声認識によって生成されたテキストの場合、語間距離として、当該学習語と当該評価語との間の「時間幅」を用いる。時間幅が短いほど、学習語と評価語とは密接な関係にあると考える。但し、発話音声のテキストと筆記のテキストとの両方について、時刻が同期している必要がある。
(Word detection unit 12)
As described above, when the distance between words is set to “number of words”, there is a case where language relations are erroneously determined because there is no human utterance and the distance according to the order of the languages is close even if they are separated in time. is there. Therefore, in the case of text generated by speech recognition, the
音声信号を利用した場合であっても、学習語の「後方」から評価語を検出することが好ましい。図5によれば、音声認識されたテキストに対する適合率の例が記載されている。ここで、後方評価語の適合率の方が、前方評価語の適合率よりも、全体的に高いことが理解できる。 Even when an audio signal is used, it is preferable to detect an evaluation word from “behind” the learning word. FIG. 5 shows an example of the relevance ratio for the speech-recognized text. Here, it can be understood that the relevance rate of the backward evaluation word is generally higher than that of the front evaluation word.
[学習語変換テーブル15](評価レベル推定部13)
学習語変換テーブル15は、学習項目について、「問題番号」と「学習語」とを対応付けたものである。
[Learning Word Conversion Table 15] (Evaluation Level Estimation Unit 13)
The learning word conversion table 15 associates “question numbers” with “learning words” for learning items.
授業中には、学習語として、単元や小単元、学習項目の名称ではなく、教科書や問題集、ドリル等の問題番号やページ番号で発話されることも多い。このとき、学習項目の名称として、学習語を検出することはできない。問題番号のみでは、教師及び生徒の当事者同士は互いに認識できているものの、第三者にとってその学習項目を認識することはできない。そこで、評価レベル推定部13が、その問題番号に対応する学習語を認識することができるように、学習語変換テーブル15を備える。
During class, utterances are often spoken as problem words, such as textbooks, problem collections, drills, and page numbers, rather than units, small units, and names of study items. At this time, a learning word cannot be detected as the name of the learning item. Although only the problem number can recognize the teacher and student parties from each other, the third party cannot recognize the learning item. Therefore, a learning word conversion table 15 is provided so that the evaluation
図6は、本発明の学習語変換テーブルを用いた動作説明図である。 FIG. 6 is an operation explanatory diagram using the learning word conversion table of the present invention.
図6によれば、学習語登録部101は、学習語変換テーブル15の「問題番号」を、学習語として登録している。評価レベル推定部13は、検出された学習語としての「問題番号」について、学習語変換テーブル15を用いて当該問題番号を学習語に変換する。これによって、当該学習語に基づく学習項目に、検出された評価語に対応する評価レベルを対応付けることができる。
According to FIG. 6, the learned
図6によれば、テキストから、学習語「3の1」が検出され、その学習語に対する評価語「注意」が検出されたとする。このとき、学習語変換テーブル15によれば、「3の1」は「現在進行形」に変換される。これによって、学習語「現在進行形」に対して評価語「注意」が対応付けられる。 According to FIG. 6, it is assumed that the learning word “1 of 3” is detected from the text and the evaluation word “attention” for the learning word is detected. At this time, according to the learned word conversion table 15, “1 of 3” is converted to “currently progressive”. Accordingly, the evaluation word “attention” is associated with the learning word “currently progressive”.
[ディスプレイ105]
ディスプレイ105は、評価レベル推定部13から出力された結果としてのリストを表示することができる。また、学習語記録部16によって撮影された学習画像の中で、語検出部12から指示代名詞として指示された時の学習画像を表示する。
[Display 105]
The
[カメラ106]
カメラ106は、例えば生徒が学習している机上の教科書や問題用紙を、学習画像として常時撮影しているものである。カメラ106は、短時間毎に間欠的に学習画像を撮影する。撮影された学習画像は、その撮影時刻と共に、学習画像記録部16へ出力される。
[Camera 106]
The
[学習画像記録部16]
学習画像記録部16は、カメラ106によって撮影された学習画像を逐次記録している。また、語検出部12から指示代名詞として指示された時、その学習画像をディスプレイ105へ出力する。
[Learning image recording unit 16]
The learning
[画像認識部17]
画像認識部17は、学習画像記録部16に記録された学習画像から、画像認識によって学習語を抽出する。具体的には、語検出部12から指示代名詞として指示された時、学習画像記録部16から出力された学習画像から、学習語を認識する。
[Image recognition unit 17]
The
図7は、本発明の装置に搭載されたカメラを用いた動作説明図である。 FIG. 7 is an operation explanatory diagram using a camera mounted on the apparatus of the present invention.
図7によれば、学習語登録部101に、学習語として指示代名詞「この」「これ」等を登録している。授業中に発話される学習語は、単元や小単元、学習項目の名称ではなく、「この」「これ」等の指示代名詞で話されることがある。これらの指示代名詞を学習語として抽出することができたとしても、教師と生徒の当事者以外の者は、その学習内容が具体的に何であったかが分からない。
According to FIG. 7, the pronoun pronouns “this” and “this” are registered in the learning
そこで、語検出部12は、「この」「これ」が検出された際(又はその時刻)に、学習画像記録部16へ指示する。学習画像記録部16は、その時(又は同じ撮影時刻)の学習画像をディスプレイ105へ出力すると共に、画像認識部17へ出力する。画像認識部17は、その学習画像から、例えば問題番号を認識する。図7によれば、学習語「この」が検出された際に、その時の学習画像から「3の1」が認識される。そして、「3の1」に対応する学習語を、学習語変換テーブル15によって変換される。結果的に、指示代名詞「この」から、学習語「現在進行形」が得られる。
Therefore, the
尚、教師が、筆記用具や指で示す場合、ペン先や指先の形状を抽出する画像認識技術を用いたものであってもよい。
また、カメラ106によって撮影された学習画像から文字を認識できない場合、その学習画像を評価語とリンクさせて記憶しておくものであってもよい。
In the case where the teacher indicates with a writing tool or a finger, an image recognition technique for extracting the shape of the pen tip or the fingertip may be used.
In addition, when a character cannot be recognized from a learning image photographed by the
図8は、本発明の音遷移テーブルを用いた動作説明図である。 FIG. 8 is an operation explanatory diagram using the sound transition table of the present invention.
発話音声をテキスト化した場合、例えば同音異義語については、評価レベルが異なる場合がある。例えば形態素解析によって「いい」という言語があったとしても、以下のように評価レベルが異なる。
「良い」というポジティブな意味
「いいのか」というネガティブな意味
「もういい」という必要がないという意味
「いい?」と語尾を上げて了解を確認する意味
また、言語の強調する程度やニュアンスなども分からない場合が多い。
When the uttered voice is converted into text, for example, the evaluation level may be different for the homonyms. For example, even if there is a language “good” by morphological analysis, the evaluation levels are different as follows.
Positive meaning of “Good” Negative meaning of “Is it good” Meaning that it is not necessary to say “I do not need it” Meaning to confirm the understanding by raising the word “Good?” Also, the degree of emphasis and nuance There are many cases where I do not know.
この場合、収音した発話音声から、音響情報を解析し、音高による抑揚の変化、音量の大小、又は、発話言語のイントネーションを取得し、正確な意味合いを把握することが好ましい。図5によれば、評価レベル推定部13は、音声信号の音高/音量遷移と、評価レベル補正値とを対応付けた音遷移テーブル18を参照する。図8によれば、経過時間に対する音高/音量の遷移に対して、以下のような評価レベルの補正値を設定する。
ポジティブな「いい!」の音高/音量である場合:補正値1
疑問的な 「いい!」の音高/音量である場合:補正値0.5
評価レベル推定部13は、音遷移テーブル18を用いて音声信号の音高/音量遷移から、「いい」の評価レベル補正値を導出する。そして、その評価語から導出された評価レベルを補正する。具体的には、「いい」の評価レベルに対して、補正値を乗算することによって、最終的な評価レベルを決定する。
In this case, it is preferable that the acoustic information is analyzed from the collected uttered voice, and the change of inflection due to the pitch, the magnitude of the volume, or the intonation of the utterance language is acquired, and the precise meaning is grasped. According to FIG. 5, the evaluation
If the pitch is positive and the volume is “Good!”:
In case of questionable “Good!” Pitch / volume: Correction value 0.5
The evaluation
図9は、本発明における評価度推定システムの機能構成図である。 FIG. 9 is a functional configuration diagram of the evaluation degree estimation system according to the present invention.
図9によれば、図5の機能構成部をそれぞれ、端末と推定サーバとに割り当てることによって、システムとして学習状況を推定する機能を実現する。
端末は、マイク103、テキスト入力インタフェース104、ディスプレイ105及びカメラ106を搭載した端末は、音声認識部14と、学習画像記録部16とを有する。
これに対し、推定サーバは、学習語登録部101と、評価語登録部102と、形態素解析部11と、語検出部12と、評価レベル推定部13と、学習語変換テーブル15と、画像認識部17と、音遷移テーブル18とを有する。
According to FIG. 9, the function which estimates a learning condition as a system is implement | achieved by allocating the function structure part of FIG. 5 to a terminal and an estimation server, respectively.
The terminal equipped with the
In contrast, the estimation server includes a learning
以上、詳細に説明したように、本発明のプログラム、装置及び方法によれば、人の発言に基づくテキストから、学習状況として、学習項目に対する評価レベルを推定することができる。 As described above in detail, according to the program, apparatus, and method of the present invention, it is possible to estimate an evaluation level for a learning item as a learning situation from a text based on a person's speech.
学習語と評価語と評価レベルが時系列に並ぶリストによって、学習状況を把握することができる。例えば、同じ学習語であっても、授業の前半には理解度が低かったものの、後半には理解度が高くなり、学習内容を習得している状況を把握することもできる。また、ある学習語の発話回数が多かったり、その学習語が長時間に渡って検出される場合、教師が時間をかけて指導していることが推定され、学習内容の理解が進んでないことも把握できる。このような学習状況を表すリストは、その後の学習方針の決定にも用いることができる。 The learning status can be grasped by a list in which learning words, evaluation words, and evaluation levels are arranged in time series. For example, even if the same learning language is used, the understanding level is low in the first half of the lesson, but the understanding level is high in the second half, and the situation where the learning content is acquired can be grasped. Also, if there is a large number of utterances of a learning word, or if the learning word is detected over a long period of time, it is estimated that the teacher is teaching over time, and the understanding of the learning content may not progress I can grasp. Such a list representing the learning situation can also be used for subsequent learning policy determination.
前述した本発明の種々の実施形態について、本発明の技術思想及び見地の範囲の種々の変更、修正及び省略は、当業者によれば容易に行うことができる。前述の説明はあくまで例であって、何ら制約しようとするものではない。本発明は、特許請求の範囲及びその均等物として限定するものにのみ制約される。 Various changes, modifications, and omissions of the above-described various embodiments of the present invention can be easily made by those skilled in the art. The above description is merely an example, and is not intended to be restrictive. The invention is limited only as defined in the following claims and the equivalents thereto.
1 学習状況推定装置
101 学習語登録部
102 評価語登録部
103 マイク
104 テキスト入力インタフェース
105 ディスプレイ
106 カメラ
11 形態素解析部
12 語検出部
13 評価レベル推定部
14 音声認識部
15 学習語変換テーブル
16 学習画像記録部
17 画像認識部
18 音遷移テーブル
DESCRIPTION OF
Claims (13)
学習項目に基づく複数の学習語を登録した学習語登録手段と、
学習項目に対して発言されるであろう複数の評価語と、各評価語に対応付けられた評価レベルとを登録した評価語登録手段と、
前記テキストから前記学習語を検出すると共に、当該学習語の前方後方の所定語間距離以内から前記評価語を検出する語検出手段と、
検出された前記学習語に基づく学習項目に、検出された前記評価語に対応する評価レベルを対応付ける評価レベル推定手段と
してコンピュータを機能させることを特徴とする学習状況推定プログラム。 A learning situation estimation program that makes a computer function to estimate an evaluation level for a learning item from text based on a person's remarks,
Learning word registration means for registering a plurality of learning words based on learning items;
An evaluation word registration means for registering a plurality of evaluation words that will be spoken with respect to the learning item and an evaluation level associated with each evaluation word;
Detecting the learning word from the text and detecting the evaluation word from within a predetermined distance between the front and rear of the learning word; and
A learning situation estimation program that causes a computer to function as evaluation level estimation means for associating an evaluation level corresponding to a detected evaluation word with a learning item based on the detected learning word.
前記評価レベル推定手段は、前記学習語毎に時系列に前記評価レベルを出力する
ようにコンピュータを機能させることを特徴とする請求項1に記載の学習状況推定プログラム。 When the learning word is detected by the word detection means, the learning word is recorded in association with a time-series code number,
The learning level estimation program according to claim 1, wherein the evaluation level estimation unit causes a computer to function so as to output the evaluation level in time series for each learning word.
ようにコンピュータを機能させることを特徴とする請求項1又は2に記載の学習状況推定プログラム。 The evaluation level estimation means causes the computer to derive so that the evaluation level decreases as the distance between the learning word detected by the word detection means and the evaluation word increases. The learning situation estimation program according to claim 1 or 2, characterized by the above-mentioned.
ようにコンピュータを機能させることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の学習状況推定プログラム。 The evaluation level estimation means uses, as an evaluation level, a value obtained by multiplying the reciprocal of the interword distance between the learning word and the evaluation word detected by the word detection means and the evaluation level of the evaluation word. The learning situation estimation program according to any one of claims 1 to 3, wherein the computer functions so as to be derived.
前記語検出手段は、区分された形態素から、前記学習語及び前記評価語を検出する
ようにコンピュータを更に機能させることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の学習状況推定プログラム。 Morphological analysis means for dividing the text into morphemes,
5. The learning state estimation according to claim 1, wherein the word detection unit further causes a computer to detect the learning word and the evaluation word from the classified morphemes. 6. program.
前記学習語登録手段は、前記問題番号を学習語として登録しており、
前記評価レベル推定手段は、検出された前記問題番号について、前記変換テーブルを用いて当該問題番号を学習語に変換する
ようにコンピュータを更に機能させることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の学習状況推定プログラム。 The learning item further includes a learning word conversion table in which a problem number and a learning word are associated with each other,
The learning word registration means registers the question number as a learning word,
6. The evaluation level estimating means further causes the computer to function so as to convert the problem number into a learning word using the conversion table for the detected problem number. The learning state estimation program according to item 1.
ことを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の学習状況推定プログラム。 The learning status estimation program according to any one of claims 1 to 6, wherein the text is a text obtained by converting a voice signal uttered by a person by voice recognition.
ようにコンピュータを更に機能させることを特徴とする請求項7に記載の学習状況推定プログラム。 8. The learning state estimation program according to claim 7, wherein the word detection unit further causes the computer to function so as to use a time width between the learning word and the evaluation word as the inter-word distance.
前記学習画像から画像認識によって学習語を抽出する画像認識手段と
を更に有し、
前記学習語登録手段は、学習語として指示代名詞を登録しており、
前記評価レベル推定手段が指示代名詞を検出した際に、前記学習画像取得手段が学習画像を取得し、前記画像認識手段が当該学習画像から画像認識によって学習語を認識する
ようにコンピュータを更に機能させることを特徴とする請求項9又は10に記載の学習状況推定プログラム。 Learning image recording means for recording a learning image taken based on the learning item;
Image recognition means for extracting a learning word from the learning image by image recognition;
The learning word registration means registers a pronoun as a learning word,
When the evaluation level estimation means detects an indicating pronoun, the learning image acquisition means acquires a learning image, and the image recognition means further causes the computer to recognize a learning word by image recognition from the learning image. The learning situation estimation program according to claim 9 or 10, characterized in that
前記評価レベル推定手段は、前記音遷移テーブルを用いて前記音声信号の音高/音量遷移から評価レベル補正値を導出し、前記評価語から導出された評価レベルを補正する
ようにコンピュータを機能させることを特徴とする請求項7から9のいずれか1項に記載の学習状況推定プログラム。 A sound transition table in which pitch / volume transition of the audio signal is associated with an evaluation level correction value;
The evaluation level estimation means derives an evaluation level correction value from the pitch / volume transition of the audio signal using the sound transition table, and causes the computer to function to correct the evaluation level derived from the evaluation word. The learning situation estimation program according to any one of claims 7 to 9, wherein
ようにコンピュータを更に機能させることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の学習状況推定プログラム。 The learning status estimation program according to any one of claims 1 to 6, wherein the computer further functions so that the text is a text in which a person describes his / her speech with a keyboard or an electronic pen.
学習項目に基づく複数の学習語を登録した学習語登録手段と、
学習項目に対して発言されるであろう複数の評価語と、各評価語に対応付けられた評価レベルとを登録した評価語登録手段と、
前記テキストから前記学習語を検出すると共に、当該学習語の前方後方の所定語間距離以内から前記評価語を検出する語検出手段と、
検出された前記学習語に基づく学習項目に、検出された前記評価語に対応する評価レベルを対応付ける評価レベル推定手段と
を有することを特徴とする装置。 An apparatus for estimating an evaluation level for a learning item from a text based on a person's remarks,
Learning word registration means for registering a plurality of learning words based on learning items;
An evaluation word registration means for registering a plurality of evaluation words that will be spoken with respect to the learning item and an evaluation level associated with each evaluation word;
Detecting the learning word from the text and detecting the evaluation word from within a predetermined distance between the front and rear of the learning word; and
An apparatus comprising: an evaluation level estimating unit that associates an evaluation level corresponding to the detected evaluation word with a learning item based on the detected learning word.
前記装置は、
学習項目に基づく複数の学習語を登録した学習語登録部と、
学習項目に対して発言されるであろう複数の評価語と、各評価語に対応付けられた評価レベルとを登録した評価語登録部と
を有し、
前記テキストから前記学習語を検出すると共に、当該学習語の前方後方の所定語間距離以内から前記評価語を検出する第1のステップと、
検出された前記学習語に基づく学習項目に、検出された前記評価語に対応する評価レベルを対応付ける第2のステップと
を有することを特徴とする方法。 A method for estimating an evaluation level for a learning item from a text based on a person's remarks using a device,
The device is
A learning word registration unit that registers a plurality of learning words based on learning items;
An evaluation word registration unit that registers a plurality of evaluation words that will be remarked with respect to a learning item and an evaluation level associated with each evaluation word;
A first step of detecting the learning word from the text and detecting the evaluation word within a predetermined distance between the front and rear of the learning word;
A second step of associating a learning item based on the detected learning word with an evaluation level corresponding to the detected evaluation word.
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