JP2022529543A - 脳科学基盤の学習記憶方法、システム、記録媒体 - Google Patents

Abstract

脳科学基盤の学習記憶方法、システム、記録媒体を提供する。コンピュータで実現される脳科学基盤の学習記憶方法であって、予め指定された学習しようとする一定の個数の学習対象客体を提供する段階、および連想技法に基づいて前記学習対象客体を学習するユーザの脳刺激が実行されるように、前記学習対象客体を基盤として意味論的（ｓｅｍａｎｔｉｃ）連想刺激および視覚的（ｖｉｓｕａｌ）連想刺激を提供する段階を含む。

Description

本発明の実施形態は、携帯端末機内で学習記憶を提供する技術に関する。

英単語の暗記は、英語を学ぶ小児や青少年などの学習者が最も苦手とする部分である。教育省の基本的語彙の場合、初級は８００単語、中級は１８００単語、高級は４００単語のように約３０００単語が大学修学能力試験に出題されることから、このような単語の暗記は大学入学試験に臨む学習者の必須課題となっている。

通信技術の発達に伴ってこれらが提供する付加サービスも発達するようになり、移動通信端末機のマルチメディア機能を利用する多くの付加サービス（例えば、モバイルゲーム、無線インターネット、単語学習など）が登場するようになった。例えば、暗記できない３０００単語の学習のために、地下鉄やバスなどで移動中の隙間時間に、移動通信端末機を利用して単語学習を提供する付加サービスが提供されている。

移動通信端末機のほとんどは、無線インターネットブラウザ（例えば、ＷＡＰブラウザ、ＭＥブラウザなど）を利用して無線インターネットサービスを実行することが可能であり、無線インターネットプラットフォーム（例えば、ＧＶＭ、ＢＲＥＷ、Ｊａｖａなど）を利用することで多様な情報をいつどこにいても検索することができ、単語学習などの付加サービスを利用することができるようになった。

このような趨勢により、問答式で単語画像を覚えて単語を暗記するための方法が、公開特許第１０－２０１３－００５９９３５号公報に提示されている。

しかし、従来の単語学習方法は、単なる反復暗記が主流であり、暗記の強化のために発音連想法を活用する方法がほとんどであった。このような連想学習法は、瞬間的な単語暗記には効果的であるが、長期的な単語暗記の効果は低い。

脳の忘却曲線（ｆｏｒｇｅｔｔｉｎｇ ｃｕｒｖｅ）によると、時間の経過に伴って学習者の記憶は低下し、単なる反復学習による長期再認率は１５％程度に過ぎないことが確認されている。学習した単語は短期間には頭の中に記憶されているが、反復学習を怠れば記憶から消えていくため、反復学習による長期再認率は極めて低い。このような長期再認率を高めるためには反復学習が必要不可欠となるが、学習量の増加によって反復学習量が増え続けることにより、結局は単語学習を諦めるようになったり、短期的に覚えるだけの現象が繰り返されたりしている。

韓国公開特許第１０－２０１３－００５９９３５号公報

脳科学基盤の学習技法に基づいて学習しようとする対象（すなわち、客体（ｏｂｊｅｃｔ））に対して、視覚的（ｖｉｓｕａｌ）連想刺激、連語（ｃｏｌｌｏｃａｔｉｏｎ）基盤の意味論的（ｓｅｍａｎｔｉｃ）連想刺激によって脳を刺激する学習を提供することによって長期再認率を高める、脳科学基盤の学習記憶方法およびシステムを提供する。

また、単なる反復暗記ではない、学習者の忘却曲線（ｆｏｒｇｅｔｔｉｎｇ ｃｕｒｖｅ）に基づいて学習された客体（ｏｂｊｅｃｔ）（例えば、単語）を繰り返し復習する機能を提供することにより、学習済みの客体に対する長期再認率（すなわち、長期記憶率）を追加でさらに高める、脳科学基盤の学習記憶方法およびシステムを提供する。

コンピュータで実現される脳科学基盤の学習記憶方法であって、予め指定された学習しようとする一定の個数の学習対象客体を提供する段階、および連想技法に基づいて前記学習対象客体を学習するユーザの脳刺激が実行されるように、前記学習対象客体に基づいて意味論的（ｓｅｍａｎｔｉｃ）連想刺激および視覚的（ｖｉｓｕａｌ）連想刺激を提供する段階を含んでよい。

本発明の一実施形態において、脳科学を基盤とする学習記憶システムは、予め指定された学習しようとする一定の個数の学習対象客体を提供する客体提供部、および連想技法に基づいて前記学習対象客体を学習するユーザの脳刺激が実行されるように、前記学習対象客体に基づいて意味論的（ｓｅｍａｎｔｉｃ）連想刺激および視覚的（ｖｉｓｕａｌ）連想刺激を提供する連想刺激提供部を含んでよい。

コンピュータで実現される電子機器と結合して脳科学基盤の学習記憶方法を実行させるために記録媒体に記録されたコンピュータプログラムであって、前記脳科学基盤の学習記憶方法は、予め指定された学習しようとする一定の個数の学習対象客体を提供する客体提供段階、および連想技法に基づいて記学習対象客体を学習するユーザの脳刺激が実行されるように、前記学習対象客体に基づいて意味論的（ｓｅｍａｎｔｉｃ）連想刺激および視覚的（ｖｉｓｕａｌ）連想刺激を提供する段階を含んでよい。

本発明の実施形態によると、脳科学基盤の学習技法に基づいて学習しようとする単語に対して、視覚的（ｖｉｓｕａｌ）連想刺激、連語（ｃｏｌｌｏｃａｔｉｏｎ）基盤の意味論的（ｓｅｍａｎｔｉｃ）連想刺激によって脳を刺激する学習を提供することにより、長期記憶を高めることができる。

また、単なる反復暗記ではない、学習者の忘却曲線（ｆｏｒｇｅｔｔｉｎｇ ｃｕｒｖｅ）に基づいて学習された客体（例えば、単語）を復習する機能を提供することにより、学習済みの客体に対する単なる復習暗記に比べて長期再認率（すなわち、長期記憶率）を追加で高めることができる。

本発明の一実施形態における、脳科学基盤の学習記憶システムとユーザ端末との関係を概括的に示した図である。 本発明の一実施形態における、学習記憶システムの内部構成を示したブロック図である。 本発明の一実施形態における、学習記憶方法を示したフローチャートである。 本発明の一実施形態における、脳科学基盤の学習の提供によって刺激される脳の領域を示した図である。 本発明の一実施形態における、連想刺激のうちの１つである学習者のメタ記憶モニタリング（ｍｅｔａｍｅｍｏｒｙ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ）を確認するために提供される画面構成を示した図である。 本発明の一実施形態における、連語に基づいて意味論的連想刺激を提供する画面構成を示した図である。 本発明の一実施形態における、学習対象単語関連イメージと学習対象単語を結合して視覚的連想刺激を提供する画面構成を示した図である。 本発明の一実施形態における、学習モードによる連想刺激を提供する画面構成を示した図である。 本発明の一実施形態における、復習モードによる連想刺激を提供する画面構成を示した図である。 本発明の一実施形態における、学習者の忘却曲線の一例を示した図である。

本実施形態は、学習しようとする客体（すなわち、学習対象）に対する学習を提供する技術に関し、特に、単なる反復暗記ではない、脳科学に基づいて学習対象である客体（例えば、単語）を学習するとき、または学習済みの単語を復習するときに、学習および復習した客体（例えば、単語）が脳の長期記憶場所に記憶されて長期再認率（すなわち、長期記憶率）が高まるように、刺激連想技法によって単語学習を提供する技術に関する。より詳しく説明すると、学習対象客体に対して視覚的（ｖｉｓｕａｌ）連想刺激と連語（ｃｏｌｌｏｃａｔｉｏｎ）を利用した意味論的（ｓｅｍａｎｔｉｃ）連想刺激を同時に提示することで脳への刺激を極大化し、学習対象客体が学習者の脳の長期記憶場所に記憶されるようにする技術に関する。

本実施形態では、学習対象客体として学習対象単語を例に挙げて説明するが、これは一例に過ぎず、脳科学基盤の学習記憶のための学習客体は、単語学習の他にも多様な種類の学習を含んでよい。例えば、連想刺激による脳科学基盤の学習方法は、単語学習はもちろん、建物、道路名、イメージなどを覚えたり、公務員試験、運転免許試験、ＴＯＥＩＣ試験などの過去問題を学習したりするために適用されてもよい。

本明細書において、単語学習サービスとは、単語暗記学習などを目的とし、単語とその意味（すなわち、意味）を提供するためのものであって、辞書上の単語、熟語、例文などを保存して閲覧、編集、印刷などを行うことができるサービスを意味してよい。

本明細書において、「辞書」とは、英語辞書で定義されているすべての単語、該当の単語の意味、熟語、例文などを含み、コーパス（ｃｏｒｐｕｓ）に登録された事前に定義された各単語に該当するすべての連語を含むものであってよい。コーパス（ｃｏｒｐｕｓ）とは、言語研究のためにコンピュータで読み取り可能なテキストの形態で集積された言語資料であり、言語現実を総合的に示した資料の集合体であって、媒体、時間、空間、注釈段階などの基準によって多様な種類を含んでおり、これを１つに集約した大規模な言語全集を意味してよい。例えば、辞書は、コーパスの一種であるＣＯＣＡ（Ｃｏｎｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｅｎｇｌｉｓｈ）、あるいはこれと同様のシステムに登録された事前に定義された各単語に該当するすべての連語を含んでよい。ここで、辞書は、サーバのデータベースに格納されてよく、ユーザ端末がサーバからダウンロードした場合にはユーザ端末に格納されて、オフライン上でも利用することが可能である。この他にも、事前に登録されたすべての単語ではなく、ユーザが検索あるいは選択した一部の単語が選択的にユーザ端末にダウンロードされて、オフライン上で利用可能となるように提供されてもよい。本実施形態では、辞書がコーパス（ｃｏｒｐｕｓ）（例えば、ＣＯＣＡ）に登録された連語を含んでいることを例に挙げて説明するが、これは一例に過ぎず、コーパス（ｃｏｒｐｕｓ）（例えば、ＣＯＣＡ）に登録されたすべての単語の連語は、ユーザ端末にアプリケーションの形態で実現された学習記憶システムがコーパス（ｃｏｒｐｕｓ）（例えば、ＣＯＣＡ）のサーバにアクセスしてダウンロードして保存して維持してもよい。

本明細書において、「連語（ｃｏｌｌｏｃａｔｉｏｎ）」とは、日常生活で最もよく接する単語の集積を示すものであって、特定の単語が提示されたときに連想される単語を示してよい。本明細書では、コーパス（ｃｏｒｐｕｓ）（例えば、ＣＯＣＡ）で各単語と関連付いて連想されるものとして確認されて登録された連語を利用する。例えば、「水平な」または「平行な」の意味をもつ「ｐａｒａｌｌｅｌ」の連語として「水平線」を連想させる「ｐａｒａｌｌｅｌ ｌｉｎｅ」がコーパス（ｃｏｒｐｕｓ（例えば、ＣＯＣＡ）に登録されている場合、コーパス（ｃｏｒｐｕｓ）（例えば、ＣＯＣＡ）のサーバと連動して各単語の連語が「辞書」に登録されてよい。

本明細書において、「学習単語プール」は、学習のためにユーザ（すなわち、学習者）が選択した単語、または選択した単語それぞれに該当する連語（ｃｏｌｌｏｃａｔｉｏｎ）を含むリストであって、例えば、学習リストや辞書などから暗記などの学習のために選択された単語とこれと関連する情報、および選択された単語それぞれの意味論的（ｓｅｍａｎｔｉｃ）連想刺激のための情報（例えば、連語（ｃｏｌｌｏｃａｔｉｏｎ））と視覚的（ｖｉｓｕａｌ）連想刺激のための情報（例えば、Ｗｏｒｄ ａｓ Ｉｍａｇｅ）を含んでよい。例えば、学習単語プールは、長期間にわたって持続的な学習を必要とする１００個、１０００個などの学習対象単語と、この単語と関連する多様な情報、および各学習対象単語を提示するときに連想される連語とＷｏｒｄ ａｓ Ｉｍａｇｅのような単語スペルを活用したアニメーション情報を含んでよい。ここで、学習単語プールに含まれた学習対象単語は、未暗記単語および暗記済みの復習対象単語の両方を含んでよく、学習対象単語を対象に、該当の単語に対する暗記済み単語および未暗記単語は、フラッグ（ｆｌａｇ）などの設定表示子によって区分されてよい。例えば、学習済み単語（すなわち、復習対象単語）にはフラッグが設定され、未学習単語にはフラッグが設定されなくてよい。学習済み単語と未学習単語のフラッグは、０または１のように互いに異なるように設定されて区分されてもよい。

本明細書において、「学習リスト」は、学習単語プールに含まれた学習しようとする単語のうち、予め定義された一定の時間内に（すなわち、短時間に）暗記するためにシステムで自動に抽出されるかユーザによって選択された一部の単語を含むリストを示してよい。すなわち、「学習リスト」は、学習単語プールから選定された所定の個数の単語を含んでよい。例えば、学習リストは、交通手段による移動時間や休憩時間などの時間を利用して暗記するための単語および復習するための単語を含むリストであって、学習単語プールに含まれた学習対象単語（未暗記単語および学習済みの復習対象単語を含む）のうちから選定された５個、１０個、２０個などの単語を含んでよい。

本明細書において、「復習リスト」は、学習単語プールに含まれた学習対象単語のうちで学習リストに基づいて既に学習された単語のうち、予め定義された一定の時間内に（すなわち、短時間に）暗記するためにシステムで自動に抽出されるかユーザによって選択された一部の単語を含むリストを示してよい。

本実施形態において、単語学習を提供する動作モードは、新たな単語を学習する学習モードと学習済みの単語を復習する復習モードとに区分されてよく、動作モードは、ユーザの選択によって設定されてよい。必要によっては、ユーザの利便性のために、学習モードと復習モードを１つに合わせて動作させてもよい。

本実施形態において、「学習者」とは、単語学習を実行するユーザを示してよく、「ユーザ端末」とは、ユーザまたは学習者が所持するスマートフォン、タブレット、ＰＣなどの電子機器を示してよい。

以下では、本発明の実施形態について、添付の図面を参照しながら詳しく説明する。

図１は、本発明の一実施形態における、脳科学基盤の学習記憶システムとユーザ端末との関係を概括的に示した図である。図１は、ユーザ端末１０１と学習記憶システム１００を示している。図１に示した矢印は、ユーザ端末１０１と学習記憶システム１００が無線／有線ネットワークを利用してデータを送受信することを意味する。ユーザ端末１０１は、ＰＣ（ｐｅｒｓｏｎａｌ ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、スマートフォン（ｓｍａｒｔ ｐｈｏｎｅ）、タブレット（ｔａｂｌｅｔ）、ウェアラブルコンピュータ（ｗｅａｒａｂｌｅ ｃｏｍｐｕｔｅｒ）などであって、学習記憶システム１００と関連するウェブ／モバイルサイトへのアクセスはもちろん、サービス専用アプリケーション（以下、「客体学習アプリ（例えば、単語学習アプリ）」とする）のインストールおよび実行が可能なすべての端末装置を意味してよい。このとき、ユーザ端末１０１は、ウェブ／モバイルサイトまたは専用アプリケーションの制御下に、サービス画面の構成、データの入力、データの送受信、データの格納などのようなサービス全般の動作を実行してよい。

学習記憶システム１００は、クライアント（ｃｌｉｅｎｔ）を対象に単語学習サービスを提供するサービスプラットフォームの役割を担う。このとき、学習記憶システム１００は、ユーザ端末１０１上にアプリケーションの形態で実現されてよいが、これに限定されてはならず、クライアント－サーバ環境において単語学習サービスを提供するサービスプラットフォームに含まれる形態で実現されることも可能である。特に、学習記憶システム１００は、脳科学に基づいて暗記単語を学習したり学習済みの単語を復習したりするときに、視覚的連想刺激と意味論的連想刺激を提供することにより、画面に提示される単語が学習者の脳の長期記憶場所に記憶されるように学習者の脳を刺激する機能を提供するものであってよい。

以下では、単語学習アプリを利用したサービス環境について具体的に説明するが、これに限定されてはならず、本発明が適用された単語学習サービスは、ウェブ／モバイルサイトのアクセス環境でも実現可能である。

図２は、本発明の一実施形態における、学習記憶システムの内部構成を示したブロック図であり、図３は、本発明の一実施形態における、学習記憶方法を示したフローチャートである。

図２に示すように、本実施形態に係る学習記憶システム２００はプロセッサ２１０、バス２２０、ネットワークインタフェース２３０、メモリ２４０、およびデータベース２５０を含んでよい。メモリ２４０は、オペレーティングシステム２４１とサービス提供ルーチン２４２を含んでよい。プロセッサ２１０は、客体提供部２１１と連想刺激提供部２１２を含んでよい。他の実施形態において、学習記憶システム２００は、図２の構成要素よりも多くの構成要素を含んでもよいし、一部の構成要素が省略されてもよい。

メモリ２４０は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、ＲＡＭ（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（ｒｅａｄ ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ）、およびディスクドライブのような永続的大容量記録装置（ｐｅｒｍａｎｅｎｔ ｍａｓｓ ｓｔｏｒａｇｅ ｄｅｖｉｃｅ）を含んでよい。また、メモリ２４０には、オペレーティングシステム２４１とサービス提供ルーチン２４２のためのプログラムコードが記録されてよい。このようなソフトウェア構成要素は、ドライブメカニズム（ｄｒｉｖｅ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ）を利用してメモリ２４０とは別のコンピュータ読み取り可能な記録媒体からロードされてよい。このような別のコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、フロッピー（登録商標）ドライブ、ディスク、テープ、ＤＶＤ／ＣＤ－ＲＯＭドライブ、メモリカード、外付けＨＤＤなどのコンピュータ読み取り可能な記録媒体を含んでよい。他の実施形態において、ソフトウェア構成要素は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体ではなく、通信インタフェース２３０を介してメモリ２１０にロードされてもよい。

バス２２０は、学習記憶システム２００の構成要素間の通信およびデータの送信を可能にしてよい。バス２２０は、高速シリアルバス（ｈｉｇｈ－ｓｐｅｅｄ ｓｅｒｉａｌ ｂｕｓ）、並列バス（ｐａｒａｌｌｅｌ ｂｕｓ）、ＳＡＮ（Ｓｔｏｒａｇｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、および／または他の適切な通信技術を利用して構成されてよい。

ネットワークインタフェース２３０は、学習記憶システム２００をコンピュータネットワークに連結するためのコンピュータハードウェア構成要素であってよい。ネットワークインタフェース２３０は、学習記憶システム２００を無線または有線コネクションを介してコンピュータネットワークに連結させてよい。

データベース２５０は、単語学習アプリによって構成されるものであって、オンライン上の辞書ＤＢ（ｄａｔａｂａｓｅ）システムから基本辞書情報をダウンロードして学習リストとして格納および保持したり、学習記憶システムを運営するときに必要なすべての情報を格納したりする役割を担う。一例として、データベース２５０は、オフラインのローカル環境で単語学習機能を提供するために利用されてよい。このとき、基本辞書情報は、各単語のスペル（表題語）と発音記号、発音の音声データ、少なくとも一部の意味、少なくとも一部の例文と該当の例文の翻訳文などを含んでよい。例えば、少なくとも一部の意味は、単語がもつ辞書上の多様な意味のうちの主要意味に制限されてよく、少なくとも一部の例文も、該当の単語に対して辞書上に登録された多様な例文のうちの数個の代表例文に制限されてよい。各単語には、例文と翻訳文が存在するかに関する情報が含まれてよい。言い換えれば、辞書上の単語は、例文がない単語、例文はあるが翻訳文がない単語、例文も翻訳文もある単語に区分されてよい。上述した基本辞書情報は、辞書ＤＢシステムから一括でダウンロードすることも可能であるし、一部の辞書情報（例えば、例文や翻訳文など）の場合は、特定の時点（例えば、ユーザが学習リストにアクセスした時点など）にダウンロードすることも可能である。さらに、各単語には、辞書上で区分された難易度に関する情報（例えば、上／中／下）が含まれてよい。この他にも、辞書ＤＢは、コーパス（ｃｏｒｐｕｓ）（例えば、ＣＯＣＡ）のサーバに登録された各単語に該当する連語を含んでよく、このような連語も、オフライン上で利用可能なように一括でダウンロードされてよい。

また、学習記憶システム２００は、データベース２５０に対する同期化によってクラウド基盤の単語学習サービスを支援してよい。言い換えれば、学習リストに含まれる単語は、オンライン上でユーザアカウントによってログインされており、ユーザが同期化設定をしておけば、データベース２５０のユーザ情報とマッチングされてデータベース２５０に同期化されることにより、他のデバイスやＰＣで検索して格納した単語も同じリストプールに保持されてよい。したがって、学習記憶システム２００は、データベース２５０の同期化された学習リストにより、多様なデバイスで同じ単語リストプールを保持することができる。

プロセッサ２１０は、基本的な算術、ロジック、および学習記憶システム２００の入出力演算を実行することにより、コンピュータプログラムの命令を処理するように構成されてよい。命令は、メモリ２４０またはネットワークインタフェース２３０によって、バス２２０を介してプロセッサ２１０に提供されてよい。プロセッサ２１０は、客体提供部２１１および連想刺激提供部２１２のためのプログラムコードを実行するように構成されてよい。このようなプログラムコードは、メモリ２４０のような記録装置に記録されてよい。

客体提供部２１１および連想刺激提供部２１２は、図３の各段階３１０～３２０を実行するために構成されてよい。

先ず、学習しようとする単語を提供するに先立ち、学習者が暗記しようとする学習対象単語を選定するか、マシンラーニングまたはゲーム理論で広く使用されているアルゴリズムを利用してシステムが単語を推薦する方式により、学習単語プール（ｐｏｏｌ）が生成されてよい。このとき、学習対象単語は、辞書や学習単語プールに含まれた単語を対象に選定された、予め設定された一定の個数の単語を含んでよい。

一例として、学習単語プールに含まれた学習対象単語のうちの未暗記単語（すなわち、学習されていない新たな単語）のうちの少なくとも一部が学習対象単語からシステムによって自動選定されてもよいし、学習者の選択によって選定されてもよい。他の例として、事前に含まれた単語のうち、学習者の現在の学習難易度または学習者が要求する難易度に該当する一定の個数の未暗記単語が学習対象単語として選定されてもよい。このとき、学習者が要求する難易度が設定されていない場合、難易度が最も低いレベルの単語に該当する一定の個数の単語が学習対象単語として設定されてよく、以後、単語学習が終わるたびに、同い難易度または一段階高い難易度に該当する一定の個数の単語が順に学習対象単語として選定されてよい。

この他にも、システムが学習対象単語を自動で選定する場合、学習対象単語は、最新性の暗記状況、難易度、学習者とシステムに参加する他の学習者の単語学習レベル情報などの比較による推薦などの多様な選定基準のうちの２つ以上の選定基準を組み合わせて選定されてよく、選定された学習対象単語を含む学習単語解釈が生成されてよい。例えば、辞書または学習単語プールに含まれた未暗記単語を対象に、上位レベルの最新単語、中間レベルの最新単語、下位レベルの最新単語が区分され、下位レベルの最新単語から上位レベルに該当する単語まで学習者あるいはシステムが定めた個数だけの単語を選定し、この単語を含む学習リストが生成されてよい。

段階３１０で、客体提供部３１０は、単語学習を提供するための動作モードを確認し、動作モードに応じて学習リストに含まれた学習対象単語を提供してよい。

一例として、客体提供部３１０は、単語学習のための動作モードが、新たな単語を学習するための学習モードまたは学習済みの単語を復習するための復習モードのうちのいずれか１つに設定されているかを確認してよい。学習記憶システム１００がユーザ端末１０１にアプリケーションの形態で実現されている場合、ユーザ端末１０１の画面で提供される動作モードの設定画面上に表示される学習モードと復習モードの設定情報に対する学習者選択に基づいて動作モードが設定されてよい。必要によっては、学習モードと復習モードに対する設定をシステムが行うようにし、ユーザには１つの動作モードだけが表示されるようにしてもよい。

これによって単語学習機能の実行命令語が発生した場合、客体提供部３１０は、上述したように設定された動作モードの設定情報を確認し、確認したモードに応じて、学習リストに含まれた学習対象単語または復習リストに含まれた学習対象単語を提供してよい。ここで、復習リストに含まれた単語（すなわち、復習対象単語）は、学習単語プールに含まれたすべての単語を対象に、学習リストで既に学習された単語のうち、予め定義された一定の時間内に（すなわち、短時間に）暗記するためにシステムによって自動で抽出されるか学習者によって選択された単語を含んでよい。この他にも、復習リストは、現時点を基準に予め定義された基準時間前に学習リストに含まれた単語を復習するための単語（すなわち、復習対象単語）として含んでよい。例えば、現時点を基準に１週間、１０日、１５日、一ヶ月などの基準時間前に学習リストに含まれた単語が、復習のための単語（すなわち、復習対象単語）として復習リストに自動で含まれてよい。このように、システムが復習リストに含まれる単語（すなわち、復習対象単語）を自動で設定してもよいし、学習者によって前記基準時間が設定されるようにしてもよい。この他にも、学習済みの単語のうちでユーザによって選択された単語が前記復習リストに含まれてもよい。

段階３２０で、連想刺激提供部２１２は、設定された動作モードによって提供された学習対象単語（すなわち、暗記する新たな単語および復習対象単語を含む）に基づいて、意味論的（ｓｅｍａｎｔｉｃ）連想刺激および視覚的（ｖｉｓｕａｌ）連想刺激を提供してよい。

ここで、意味論的（ｓｅｍａｎｔｉｃ）連想刺激とは、提供された学習対象単語のうちのいずれか１つの特定の単語に該当する連語（すなわち、コーパス（ｃｏｒｐｕｓ）（例えば、ＣＯＣＡ）に特定の単語と関連付けて登録された連語）を該当の学習対象単語とともに提供して学習者の脳を刺激する機能を示してよい。また、視覚的（ｖｉｓｕａｌ）連想刺激とは、学習対象単語の意味を連想させるイメージ（または、アニメーション）を学習対象単語とともに提供することによって学習者の脳を刺激する機能を示してよい。

段階３２１で、連想刺激提供部２１２は、提供された学習対象単語と関連してユーザのメタ記憶モニタリング（ｍｅｔａｍｅｍｏｒｙ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ）確認を提供してよい。ここで、メタ記憶モニタリング（ｍｅｔａｍｅｍｏｒｙ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ）確認を提供するということは、メタメモリ効果（ｍｅｔａｍｅｍｏｒｙ ｅｆｆｅｃｔ）を確認することを示すものであってよい。メタ記憶（ｍｅｔａｍｅｍｏｒｙ）とは、超認知の一要素であって、自身の記憶能力および容量に関する知識、記憶の過程と記憶の戦略に関する知識、ある情報を脳に記憶させたり引き出したりするための努力に対する知識などを示してよい。

例えば、ユーザのメタ記憶モニタリング（ｍｅｔａｍｅｍｏｒｙ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ）確認を提供するということは、提供された学習対象単語を学習者が認知しているかどうかを選択する機能を提供し、ユーザの選択に対するモニタリングを提供することにより、該当の単語を学習または復習するときに学習者の海馬（ｈｉｐｐｏｃａｍｐｕｓ）が刺激されるようにすることを示してよい。このように、ユーザのメタ記憶モニタリング（ｍｅｔａｍｅｍｏｒｙ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ）確認は、学習前または復習前に該当の学習単語を認知しているかどうかを学習者自らが判断して選択するようにすることにより、該当の学習単語をより確実に記憶するように誘導するために利用されてよい。

このように、学習対象単語と関連してメタ記憶モニタリング（ｍｅｔａｍｅｍｏｒｙ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ）確認を提供した後に、意味論的連想刺激および視覚的連想刺激が順に提供されてよい。このとき、視覚的連想刺激が提供された後に意味論的連想刺激が順に提供されてもよい。視覚的連想刺激および意味論的連想刺激は、学習または復習しようとする該当の学習対象単語が思い浮かぶようにサポートするヒントの役割を担うものであって、キューエフェクト（ｃｕｅｄ ｅｆｆｅｃｔ）と表現されてもよい。すなわち、単語と関連する意味、感覚、スペル、イメージなどを単語とともに提供することにより、学習者が該当の単語および単語の意味をより長く記憶できるようにする機能を実行してよい。

段階３２２で、連想刺激提供部２１２は、提供された学習対象単語に該当する連語基盤の意味論的連想刺激を提供してよい。

例えば、連想刺激提供部２１２は、複数の単語、各単語の意味、該当の単語の語源、類似語、反対語、および連語を関連付けて保存している辞書または学習単語プールを対象に学習対象単語の連語を抽出し、抽出された連語と学習対象単語を結合してともに提供することにより、意味論的連想刺激を提供してよい。ここでは連語を抽出する場合を例に挙げて説明したが、これは一例に過ぎず、連語の他にも、学習対象単語の語源、類似語、反対語を抽出して学習対象単語と結合してともに提供してもよい。また、意味論的連想刺激のために語源、類似語、反対語、および連語のうちの少なくとも１つを抽出し、前記学習対象単語と結合して提供してもよい。

段階３２３で、連想刺激提供部２１３は、学習対象単語関連イメージと学習対象単語を結合して提供することにより、視覚的連想刺激を提供してよい。

一例として、連想刺激提供部２１３は、学習対象単語の意味、品詞による属性や主題状況、または動作／機能などを連想させるイメージと前記学習対象単語を結合して提供してよい。この他にも、連想刺激提供部２１３は、学習対象単語の連語を連想させるイメージと学習対象単語を結合して提供してもよい。辞書または学習単語プールに保存された単語または学習する単語を対象に、単語の意味、該当の単語の語源、類似語、反対語、および連語のうちの少なくとも１つの意味を示すイメージを該当の単語と結合して提供してもよい。このように、意味論的連想刺激と視覚的連想刺激を提供することにより、記憶の通路である海馬に保存された単語が脳の長期記憶場所に記録されるように誘導することができる。

例えば、連想刺激提供部２１３は、以下の表１に提示された規則のうちの少なくとも１つに基づいて予め生成された該当の学習対象単語関連イメージと該当の学習対象単語を結合してともに提供することにより、視覚的連想刺激を提供してよい。

図３で説明したように、メタ記憶モニタリング確認を提供して意味論的連想刺激、視覚的連想刺激を提供することにより、学習者が特定の単語を繰り返し学習したり復習したりすることができる。さらに、学習者が正解を入力するようにし、入力された情報（例えば、正解）が合っているかどうかを評価／確認するテスト機能（すなわち、試験効果（ｔｅｓｔ ｅｆｆｅｃｔ））を追加で提供し、前記メタ記憶モニタリング確認、意味論的、視覚的連想刺激に加えてテスト機能（すなわち、試験効果（ｔｅｓｔ ｅｆｆｅｃｔ））を追加で提供することにより、該当の単語に対する学習および復習の反復効果を高め、長期再認率を高めることができる。ここで、前記テスト機能（例えば、試験効果（ｔｅｓｔ ｅｆｆｅｃｔ））は、学習者が正解を入力するようにするテスト入力機能と入力された情報が合っているかを評価／確認するテスト評価機能の両方を含んでよく、テスト入力機能とテスト評価機能が個別のものとして区分されてもよい。これにより、段階ごとに正解を入力するようにするテスト入力過程が含まれてよく、テスト結果（すなわち、入力された情報が正解に該当するか）を確認する過程（すなわち、テスト評価機能）も段階ごとに実行されてよい。

図４は、本発明の一実施形態における、脳科学基盤の学習の提供によって刺激される脳の領域を示した図である。

図４を参照すると、学習または復習するときに視覚的連想刺激（Ｗｏｒｄ Ａｓ Ｉｍａｇｅ Ｃｕｅ）４０１および意味論的連想刺激（ＣＯＣＡ Ｃｏｌｌｏｃａｔｉｏｎ Ｃｕｅ）４０２を提供することにより、学習者の脳の互いに異なる部分を刺激し、該当の学習対象単語が海馬から長期記憶場所に保存される可能性（すなわち、確率）を高めることができることが分かる。言い換えれば、該当の単語が脳に記憶される時間を示す長期再認率（すなわち、長期記憶率）が高まるように、連想刺激によって脳の互いに異なる部分に刺激を与えてよい。

また、復習モードを実行するときに、反復間隔アルゴリズム（Ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ Ｅｆｆｅｃｔ）に基づいて復習対象単語に対する復習機能を提供することにより、該当の単語の学習者の記憶力を最大化し、復習の負担を減らすことができる。例えば、忘却曲線に基づいて復習のための反復間隔（すなわち、反復周期または復習周期）を計算し、計算された反復間隔（すなわち、復習周期）に基づいて復習を提供することにより、復習するときに脳のまた他の部分に刺激を与えながら該当の単語が脳に記憶される長期再認率を高めると同時に、不必要な単純暗記による復習の負担を減らすことができる。

図５は、本発明の一実施形態における、連想刺激のうちの１つである学習者のメタ記憶モニタリング（ｍｅｔａｍｅｍｏｒｙ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ）確認のために提供される画面構成を示した図である。

図５を参照すると、単語学習のためのアプリケーションが実行されて該当のプログラムがメモリにロードされると、単語学習のための動作モード設定画面（すなわち、単語学習初期画面）５１０がユーザ端末（すなわち、学習記憶システム）の画面に表示されてよい。

このとき、前記画面５１０に含まれた学習モードと復習モードのうちのいずれか１つが学習者（すなわち、ユーザ）によって選択されてよく、選択されたモードに応じて、学習リストに含まれた単語または復習リストに含まれた単語が画面５２０を通じて学習者に提供されてよい。すなわち、学習モードまたは復習モードがユーザタッチによって選択されれば、動作モード設定画面５１０は、学習者のメタ記憶モニタリング（ｍｅｔａｍｅｍｏｒｙ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ）確認を提供する画面５２０に切り換わってよい。学習モードと復習モードはシステム内部でのみ管理され、ユーザの利便性のために１つの動作モードに合わせて提供されてもよい。

特定の単語、イメージ、問題などのように学習／記憶しようとするすべての対象を学習者が五感を使って声に出して読み、目で見て、書いて聞くなどの学習をすれば、学習によって認知された対象客体は、人間（すなわち、学習者）の脳の海馬に優先的に保存されるようになる。海馬に保存された対象客体（例えば、単語など）は短期的に保存されるものであり、長期間の記憶のためには、海馬に保存された対象客体が脳の長期記憶場所に移動されなければならず、このためには脳の多様な領域が刺激されなければならない。すなわち、認知された対象客体（例えば、単語など）は、先ずは海馬に流入し、ここで対象客体を残すかどうか（すなわち、記憶するかしなか）を決定するため、学習の最初の段階で海馬に刺激を与えて優先的に認知した単語を短期的にでも脳に残しておくためにメタ記憶モニタリング確認が提供されてよい。

例えば、画面５１０上で、学習モード５１１と復習モード５１２のうちのいずれか１つを学習者が選択するかシステムによって自動に選択されれば、画面５１０は画面５２０に切り換わってよく、画面５２０は、学習者の海馬を刺激して該当の学習単語が脳に一時的に保存されるように「分かる」、「分からない」を示す表示情報５２１、５２２を学習者が直接選択するようにすることにより、学習者の海馬を刺激してよい。

図６は、本発明の一実施形態における、連語に基づいて意味論的連想刺激を提供する画面構成を示した図である。

図６を参照すると、画面６１０、６３０は、メタ記憶モニタリング（ｍｅｔａｍｅｍｏｒｙ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ）確認を提供する画面構成を示しており、画面６２０、６４０は、連語基盤の意味論的連想刺激を提供する画面構成を示している。

画面６１０および画面６２０は、動作モードとして学習モードが選択された場合、学習モードによって提供されるメタ記憶モニタリング確認のために提供される画面と、意味論的連想刺激を提供する画面を示してよい。また、画面６３０および６４０は、動作モードとして復習モードが選択された場合、復習モードによって提供されるメタ記憶モニタリング確認のための画面と、意味論的連想刺激を提供する画面を示してよい。画面６１０と６３０はメタ記憶モニタリング確認のための画面であり、画面６２０と６４０は意味論的連想刺激を提供する画面であるが、必要によっては１つに合わせて提供されてもよい。

一例として、メタ記憶モニタリング確認を提供する画面６１０、６３０で提示された単語「Ｐａｒａｌｌｅｌ」と関連して「分からない」を示す表示情報６１１、６３１をユーザが選択すれば、連想刺激提供部２１２は、該当の単語に関連付けられた連語（例えば、Ｐａｒａｌｌｅｌ Ｌｉｎｅ）６２２、６４２を該当の単語（Ｐａｒａｌｌｅｌ）６２１、６４１と結合して画面６２０、６４０に提供してよい。ここで、連語基盤の意味論的連想刺激のために、該当の単語の識別子と連語の識別子とをマッチングしてデータベースで保存および保持してよい。

このように、連語基盤の意味論的連想刺激を提供する画面６２０、６４０は、該当の学習対象単語６２１、６４１および連語６２２、６４２を含んでよく、このとき、該当の学習対象単語６２１、６４１の意味を学習者が脳に刺激を受けることで思い出したり類推したりするように誘導するためのヒントとして、連想刺激提供部２１２は、学習対象単語６２１、６４１の意味を予め指定されたマーク（＊＊）あるいはこれに相応する表示情報と連語の意味（線）を結合し、ともに画面６２０、６４０を通じて提供してよい。

動作モードが学習モードの場合、画面６２０は、該当の学習対象単語の正解を入力するための入力ウィンドウ６２４、またはこれと同様なものとして正解を確認することができる方式を、画面の下端領域にさらに含んでよい。このように、連想刺激提供部２１２は、意味論的連想刺激を提供するときに、該当の単語の正解を学習者が入力するテスト過程（例えば、試験効果（ｔｅｓｔ ｅｆｆｅｃｔ））を提供することにより、該当の単語の暗記率を高めることができる。このとき、該当の単語の正解を学習者が認知できない場合、学習者が次のヒントを示す表示情報６２５を選択するかまたは自動的に、連想刺激提供部２１２が「Ｐａｒａｌｌｅｌ」と関連するイメージを次のヒントとして提供してよい。すなわち、視覚的連想刺激を提供する画面が提供されてよい。視覚的連想刺激を提供する動作については、図７を参照しながら詳しく説明する。

この後、前記入力ウィンドウ６２４に提示された単語（「Ｐａｒａｌｌｅｌ」）と関連する情報が入力されれば、正解確認部（図示せず）は、入力された情報が該当の単語の正解に該当するかどうかを、辞書または学習単語プールを参考しながら確認してよい。ここで、プロセス２１０は、テスト結果を確認するための正解確認部をさらに含んでよい。

一方、動作モードが復習モードの場合、画面６４０は、該当の学習対象単語（「Ｐａｒａｌｌｅｌ」）を学習者が認知している単語（すなわち、暗記した単語）であるか、それとも認知していない単語（すなわち、未暗記単語）であるかを選択するようにし、ユーザの脳を追加で刺激する表示情報６４４、６４５を含んでよい。このとき、「分かる」を示す表示情報６４４が選択された場合、連想刺激提供部２１２は、該当の単語の意味と連語の意味を含む画面、または学習者がその単語を正確に認知しているかに関する正解を確認する画面に前記画面６４０が切り換わるように制御することにより、該当の単語（「Ｐａｒａｌｌｅｌ」）の意味を学習者が再度確認するようにして脳を追加で刺激してよい。「分からない」を示す表示情報６４５が選択された場合、連想刺激提供部２１２は、前記画面６４０が視覚的連想刺激を提供する画面に切り換わるように制御してよい。

図７は、本発明の一実施形態における、学習対象単語関連イメージと学習対象単語を結合して視覚的連想刺激を提供する画面構成を示した図である。

図７を参照すると、画面７１０は、動作モードが学習モードの場合に視覚的連想刺激が提供される画面構成を示しており、画面７２０は、動作モードが復習モードの場合に視覚的連想刺激が提供される画面構成を示している。図６と同様、学習モードと復習モードは、システム的に１つに合わせて運営されてもよい。

図７を参照すると、視覚的連想刺激が提供される画面７１０、７２０は、学習対象単語（例えば、学習リストに含まれた単語または復習リストに含まれた単語）および学習対象単語関連イメージ（Ｗｏｒｄ Ａｓ Ｉｍａｇｅ）を含んでよい。このとき、学習対象単語関連イメージは、表１で説明した規則に基づいて該当の単語の意味や連語の意味などを連想させるイメージに該当してよく、該当のイメージ７１１、７２１は、該当の学習対象単語のスペル（ｓｐｅｌｌｉｎｇ）のうちの少なくとも一部を含んでよい。

このとき、学習モードの場合、連想刺激提供部２１２は、正解確認のための入力ウィンドウを画面７１０に含ませて提供してよい。また、動作モードが復習モードの場合、連想刺激提供部２１２は、提示された該当の単語のスペルを含むイメージに基づいて該当の単語の意味が連想されることで単語が分かったかどうかを学習者が選択するための表示情報７２２、７２３を含ませて画面７２０を提供してよい。

図７では、「ｐａｒａｌｌｅｌ」の意味を示すイメージと「ｐａｒａｌｌｅｌ」を結合して視覚的連想刺激を提供する動作を例に挙げて説明したが、この他にも、「ｅｘｉｔ」の場合は、出口などの意味として逃げる様子が連想されることから、「ＥＸＩＴ」のスペルのうちの「Ｘ」を変形させることで逃げる様子が思い浮かぶようにするイメージが、視覚的連想刺激のために利用されてよい。「ＥＬＥＶＡＴＯＲ」の場合は、スペルのうちの「Ｖ」を下に降りるエレベーターボタンの形状に、「Ａ」を上に上がるエレベーターボタンの形状に変形したイメージが、視覚的連想刺激のために利用されてよい。このように、視覚的連想のために利用されるイメージは、該当の単語の意味を連想させるように、該当の単語のスペルの一部あるいは全部を変形して生成されたイメージが利用されてよい。

図８は、本発明の一実施形態における、学習モードによる連想刺激を提供する画面構成を示した図である。

図８は、動作モードが学習モードに設定された場合、学習モードによって学習リストに含まれた単語のうちのいずれか１つの特定の単語と関連して学習者の脳を刺激し、該当の単語が海馬から長期記憶場所に移動して長期記憶されるように制御される画面転換構成８１０、８２０、８３０、８４０、８５０、８６０を示している。

図８によると、学習モードの場合に、メタ記憶モニタリング確認を提供する画面８２０と連想刺激を提供する画面８３０、８４０の他に、画面８２０で「分かる」を示す表示情報８２１が選択された場合に、連想刺激提供部２１２は、学習者が該当の単語の意味を認知しているかを確認する画面８６０に画面８２０が切り換わるように制御してよい。このとき、画面８６０で、学習者が該当の単語の意味を正確に暗記できておらずに「間違い」を示す表示情報８６１が選択された場合、連想刺激提供部２１２は、画面８６０が画面８３０に切り換わるように制御してよい。「次の単語」を示す表示情報８６２が選択された場合、客体提供部２１１は、学習リストに含まれた単語のうちで前記画面８２０に含まれた次の順序の単語に対する学習を提供するように制御してよい。例えば、次の順序に該当する単語（すなわち、次の単語）と関連して画面８２０の構成が提供されてよく、次の単語と関連して８２０～８６０に画面が切り換わるように制御してよい。

また、動作モードが学習モードの場合、画面８４０の入力ウィンドウ８４１に学習者から該当の単語の意味が情報として入力された場合、前記画面８４０は、入力された情報が正解であるかどうかを確認する評価機能を提供する画面８５０に切り換わってよい。このように、確認機能を提供する画面８６０および評価機能を提供する画面８５０が単語学習のときに追加で提供されることにより、該当の単語が学習者の脳に長期記憶される確率、すなわち、長期再認率を高めることができる。

図９は、本発明の一実施形態における、復習モードによる連想刺激を提供する画面構成を示した図である。

図９は、動作モードが復習モードの場合、復習モードによって復習リストに含まれた単語のうちのいずれか１つの特定の単語と関連して学習者の脳を刺激し、該当の単語が海馬から長期記憶場所に移動して長期記憶されるように制御される画面転換構成９１０、９２０、９３０、９４０、９５０、９６０を示している。図９において、学習モードによって学習リストに含まれた単語の学習が終わった時点を基準に予め定義された一定の時間（例えば、５分、１０分、または３０分など）後、動作モードが学習モードから復習モードに自動で変更されてよい。これにより、図９に示しように、復習モードに変更される前の学習モードで学習リストによって学習が終わった単語に対する復習機能を提供するように画面が切り換わってよい。

図９によると、復習モードの場合に、メタ記憶モニタリング確認を提供する画面９２０と連想刺激を提供する画面９３０、９４０の他に、画面２２０で「分かる」を示す表示情報９２１が選択された場合に、連想刺激提供部２１２は、学習者が該当の単語の意味を認知しているかどうかを確認する画面９６０に画面９２０が切り換わるように制御してよい。このとき、画面９６０で、学習者が該当の単語の意味を正確に暗記できておらず「間違い」を示す表示情報９６１が選択された場合、連想刺激提供部２１２は、画面９６０が画面９３０に切り換わるように制御してよい。「次の単語」を示す表示情報９６２が選択された場合、客体提供部２１１は、復習リストに含まれた単語のうちで前記画面９２０に含まれた次の順序の単語に対する復習を提供するように制御してよい。このとき、画面９３０でも画面９２０と同様に表示情報９３１が選択されれば、連想刺激提供部２１２は、画面９３０が画面９６０に切り換わるように制御することにより、該当の単語の意味を学習者が正確に認知しているのか、または本当に認知しているのかを再度確認する確認機能を提供してよい。画面９４０で表示情報９４１が選択された場合にも、連想刺激提供部２１２は、画面９３０が画面９６０に切り換わるように制御してよい。このように、連想刺激提供部２１２は、メタ記憶モニタリング確認、意味論的連想刺激、および視覚的連想刺激の各段階でモニタリング確認機能を提供することによって学習者の脳刺激を追加で実行し、該当の単語が学習者の長期記憶場所に記憶される確率、すなわち、長期再認率を高めることができる。

図８と図９に反映された基本的な哲学は保ちながらも、ユーザの利便性に合わせて機能を加減したり、共通する機能を１つの画面に合わせて運営したりすることも可能である。

評価機能（すなわち、評価段階）を提供する画面９４０、８５０で学習および復習された単語と関連するテストや確認（例えば、分かる、分からない、間違いなどのユーザ選択）などのユーザフィードバック（ｆｅｅｄｂａｃｋ）情報に基づいて、該当の単語関連ユーザの記憶指数（すなわち、記憶程度）が決定されてよく、決定された記憶指数に基づいて、学習者に提供される学習レベル、すなわち、単語の難易度が決定されてよい。例えば、現在は初級である難易度１に該当する単語を対象に学習が提供されているが、前記フィードバック情報に基づいて提供される単語の難易度が中級である難易度２に決定された場合、以後の学習モードからは難易度２に該当する単語が提供されて学習が実行されてよい。これにより、学習リストに含まれた難易度１に該当する単語が難易度２に該当する単語に更新されてよい。また、各単語の記憶指数は、図１０の忘却曲線に基づく反復間隔の計算に利用されてよい。

また、記憶指数は、学習者であるユーザが該当の単語を認知している程度に比例してよい。例えば、学習対象単語が英単語の場合、学習者が該当の英単語を見ただけでも該当の単語の意味（すなわち、意味）が分かるのか、該当の英単語の連語が与えられることで該当の英単語の意味が分かるのか、または該当の英単語や連語と関連するイメージが与えられることで該当の英単語の意味が分かるのかの程度（すなわち、記憶の程度）に比例して記憶指数が異なってよい。例えば、各段階のメタ記憶モニタリング確認により、いずれかの段階（単語が与えられた直後、連語が与えられたとき、またはイメージが与えられたとき）で該当の単語と関連するユーザの記憶指数が計算または決定されてよい。これにより、学習対象単語の難易度は、ユーザの正解率、質問項目反応理論の難易度、および弁別度（すなわち、弁別度指数）に基づいて決定することができる。

図１０は、本発明の一実施形態における、学習者の忘却曲線の一例を示した図である。

図１０は、忘却曲線（ｆｏｒｇｅｔｔｉｎｇ ｃｕｒｖｅ）を基盤とする反復間隔アルゴリズム（Ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ Ｅｆｆｅｃｔ）に基づいて復習対象単語に対する復習機能を提供することにより、長期再認率が相当に高まることを説明するための図である。

図１０によると、忘却曲線基盤の反復間隔アルゴリズムに基づいて、該当の単語の学習が終わった後に該当の単語の記憶が長く持続するようにシステム自体で自動的に復習を提供する反復間隔（すなわち、反復周期または復習周期と表現）が決定されてよく、決定された反復間隔（すなわち、反復周期または復習周期）に基づいて復習が提供されてよい。反復間隔アルゴリズムに基づいて反復周期を決定するために、図２のプロセッサ２１０は、反復周期決定部をさらに含んでよい。

反復周期決定部は、学習リストに含まれた単語のうちで既に学習が終わった単語を対象に、各単語のユーザの記憶指数、該当の単語の難易度、および忘却曲線に基づいて単語ごとに同一あるいは相違する反復周期を決定してよい。また、決定された反復周期に基づいて復習単語が自動で提供されてよい。

例えば、動作モードが学習モードに設定されて単語学習が実行されている途中に現時点が特定の単語と関連する反復周期に該当する場合、動作モードの設定が学習モードから復習モードに自動で変更されてよく、これにより、反復周期に該当する単語に対する復習機能が提供されてよい。他の例として、反復周期に該当する時点に到達すれば、学習モードで現在学習が行われている特定の単語の学習が終わるか、現在学習リストに含まれた一定の個数の単語の学習が終わった直後あるいは予め定義された一定の時間後に、学習モードが復習モードに自動で変更され、反復周期に到達した復習単語関連復習機能が提供されてよい。

このとき、反復周期決定部（図示せず）は、既に学習が終わった単語を対象に、各単語の反復周期を以下の数式（１）に基づいて計算してよい。

・・・（１）
※初期ＥＦ値、最小ＥＦ値、Ｉ（１）初期値、Ｉ（２）初期値と０．１、５、０．０８、０．０２のような定数は、学習システムに最適な反復周期を決定するために変更されてよい。

数式（１）において、ＥＦ（Ｅａｓｉｎｅｓｓ Ｆａｃｔｏｒ）は該当の単語の難易度（例えば、上級、中級、初級）を示し、ｍは該当の単語関連学習者の記憶指数（すなわち、単語記憶指数）（ｍｅｍｏｒｙ ｓｔａｔｅ）を示し、Ｉ（ｉｎｔｅｒｖａｌ）は反復周期（すなわち、復習周期）を示し、ｎは反復回数（または、反復次数）を示してよい。

数式（１）によると、初期ＥＦは、２．５などの初期値が予め指定されてよく、初期値２．５に基づいて該当の単語の最初の反復周期（すなわち、復習周期）が計算されてよい。この後、学習者のフィードバック情報、記憶指数ｍに基づいて２番目の反復周期に提供される学習難易度が決定され、学習難易度に基づいて２番目の反復周期が決定されてよい。

一例として、Ｉ（１）＝１は、該当の単語関連の１番目の反復周期が１日（一日）である場合を示してよい。すなわち、学習モードで該当の単語の学習が終わった時点から１日が経過した時点に該当の単語の復習を提供することを示してよい。Ｉ（２）＝３は、該当の単語関連の２番目の反復周期が３日である場合を示してよい。すなわち、１番目の反復周期によって該当の単語の復習が終わった時点から３日が経過した時点に該当の単語の復習が提供されることを示してよい。また、特定の単語関連学習者の記憶指数、提供される単語関連学習難易度、および反復周期は、特定の単語が学習または復習されるときにフィードバックされる学習者のフィードバック情報に基づいて持続的に変更および更新されてよい。これにより、同一単語に対しても、学習者ごとに相異する記憶力程度（すなわち、記憶力指数）を考慮した上で、学習者ごとに適応的に最適な学習および復習を提供することができる。すなわち、学習および復習による単語の記憶が脳で維持される期間を学習者ごとに最適化することができる。

上述した脳科学基盤の学習記憶方法は、図１～１０を参照しながら説明した詳細内容に基づいて、より短縮された動作または追加の動作を含んでよい。また、２つ以上の動作が組み合わされてもよく、動作の順序や位置が変更されてもよい。

本発明の実施形態に係る方法は、多様なコンピュータシステムによって実行可能なプログラム命令（ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）の形態で実現されてコンピュータ読み取り可能媒体に記録されてよい。

本実施形態に係るプログラムは、ＰＣ基盤のプログラムまたはモバイル端末専用のアプリケーションで構成されてよい。また、本発明の実施形態に係る方法は、単語学習アプリがユーザ端末機を制御することで実行されてよい。このようなアプリケーションは、ファイル配布システムが提供するファイルに基づいてユーザ端末機にインストールされてよい。一例として、ファイル配布システムは、ユーザ端末機の要請にしたがって前記ファイルを送信するファイル送信部を含んでよい。

このように、本発明の実施形態によると、学習リストに含まれた単語および復習リストに含まれた単語を単に反復暗記するだけの学習を提供するのではなく、メタ記憶モニタリング確認、意味論的、視覚的連想刺激によって脳の多様な領域を刺激することにより、認知された単語が記憶場所に移動する通路である脳の海馬に流入した後、該当の単語が長期記憶場所に移動して保存されるようにすることができる。また、単語の難易度によって学習者ごとに異なる学習者の記憶力（すなわち、学習者個人の忘却曲線）を基盤とする反復間隔アルゴリズム（Ｒｅｐｅｔｉｔｉｏｎ Ｅｆｆｅｃｔ）に基づいて学習者ごとに最適な反復周期（すなわち、復習周期）を決定し、学習者が学習または復習するたびにフィードバックされる情報（例えば、該当の単語の難易度、正解率、分かる／分からない確認情報など）に基づいて前記反復周期を適応的に調節することにより、学習者ごとに単語によって異なる記憶指数に最適化した復習機能を提供することができる。すなわち、単に学習者が願う時点に復習したりユーザが願う単語を復習したりするときよりも、復習された単語が学習者の脳に記憶される持続時間、すなわち、長期再認率を相当に高めることができる。

上述した装置は、ハードウェア構成要素、ソフトウェア構成要素、および／またはハードウェア構成要素とソフトウェア構成要素との組み合わせによって実現されてよい。例えば、実施形態で説明された装置および構成要素は、例えば、プロセッサ、コントローラ、ＡＬＵ（ａｒｉｔｈｍｅｔｉｃ ｌｏｇｉｃ ｕｎｉｔ）、デジタル信号プロセッサ、マイクロコンピュータ、ＦＰＧＡ（ｆｉｅｌｄ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｇａｔｅ ａｒｒａｙ）、ＰＬＵ（ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｌｏｇｉｃ ｕｎｉｔ）、マイクロプロセッサ、または命令を実行して応答することができる様々な装置のように、１つ以上の汎用コンピュータまたは特殊目的コンピュータを利用して実現されてよい。処理装置は、オペレーティングシステム（ＯＳ）およびＯＳ上で実行される１つ以上のソフトウェアアプリケーションを実行してよい。また、処理装置は、ソフトウェアの実行に応答し、データにアクセスし、データを記録、操作、処理、および生成してもよい。理解の便宜のために、１つの処理装置が使用されるとして説明される場合もあるが、当業者は、処理装置が複数個の処理要素および／または複数種類の処理要素を含んでもよいことが理解できるであろう。例えば、処理装置は、複数個のプロセッサまたは１つのプロセッサおよび１つのコントローラを含んでよい。また、並列プロセッサのような、他の処理構成も可能である。

ソフトウェアは、コンピュータプログラム、コード、命令、またはこれらのうちの１つ以上の組み合わせを含んでもよく、思うままに動作するように処理装置を構成したり、独立的または集合的に処理装置に命令したりしてよい。ソフトウェアは、ネットワークによって接続されたコンピュータシステム上に分散され、分散された状態で記録されても実行されてもよい。ソフトウェアおよびデータは、１つ以上のコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてよい。

実施形態に係る方法は、多様なコンピュータ手段によって実行可能なプログラム命令の形態で実現されてコンピュータ読み取り可能な媒体に記録されてよい。コンピュータ読み取り可能な媒体は、プログラム命令、データファイル、データ構造などを単独または組み合わせて含んでよい。前記媒体に記録されるプログラム命令は、実施形態のために特別に設計されて構成されたものであっても、コンピュータソフトウェア当業者に公知な使用可能なものであってもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体の例としては、ハードディスク、フロッピー（登録商標）ディスク、および磁気テープのような磁気媒体、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤのような光媒体、フロプティカルディスク（ｆｌｏｐｔｉｃａｌ ｄｉｓｋ）のような光磁気媒体、およびＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリなどのようなプログラム命令を格納して実行するように特別に構成されたハードウェア装置が含まれる。プログラム命令の例には、コンパイラによって生成されるもののような機械語コードだけではなく、インタプリタなどを使用してコンピュータによって実行される高級言語コードが含まれる。

以上のように、実施形態を、限定された実施形態および図面に基づいて説明したが、当業者であれば、上述した記載から多様な修正および変形が可能であろう。例えば、説明された技術が、説明された方法とは異なる順序で実行されたり、かつ／あるいは、説明されたシステム、構造、装置、回路などの構成要素が、説明された方法とは異なる形態で結合されたりまたは組み合わされたり、他の構成要素または均等物によって対置されたり置換されたとしても、適切な結果を達成することができる。

したがって、異なる実施形態であっても、特許請求の範囲と均等なものであれば、添付される特許請求の範囲に属する。

Claims (20)

1. コンピュータで実現される脳科学基盤の学習記憶方法であって、
   予め指定された学習しようとする一定の個数の学習対象客体を提供する段階、および
   連想技法に基づいて前記学習対象客体を学習するユーザの脳刺激が実行されるように、前記学習対象客体を基盤として意味論的（ｓｅｍａｎｔｉｃ）連想刺激および視覚的（ｖｉｓｕａｌ）連想刺激を提供する段階
   を含む、脳科学基盤の学習記憶方法。
2. 前記連想刺激を提供する段階は、
   前記学習対象客体と関連してユーザのメタ記憶モニタリング確認を提供する段階、および
   前記学習対象客体と関連して入力された情報が正解であるかどうかを確認するテスト機能（ｔｅｓｔ ｅｆｆｅｃｔ）を提供する段階
   を含む、請求項１に記載の脳科学基盤の学習記憶方法。
3. 前記連想刺激を提供する段階は、
   複数の単語、各単語の意味、該当の単語の語源、類似語、反対語、および連語を関連付けて保存している辞書または学習単語プールを対象に、前記学習対象客体の語源、類似語、反対語、および連語のうちの少なくとも１つを抽出する段階、および
   抽出された前記学習対象客体の語源、類似語、反対語、および連語のうちの少なくとも１つと前記学習対象客体を結合して提供する段階
   を含む、請求項１に記載の脳科学基盤の学習記憶方法。
4. 前記連想刺激を提供する段階は、
   前記学習対象客体の意味を示すイメージ（あるいは、サウンドを含んだアニメーション）と前記学習対象客体を結合して提供する段階
   を含む、請求項１に記載の脳科学基盤の学習記憶方法。
5. 前記連想刺激を提供する段階は、
   前記学習対象客体の連語（ｃｏｌｌｏｃａｔｉｏｎ）を連想させるイメージ（あるいは、サウンドを含んだアニメーション）と前記学習対象客体を結合して提供する段階
   を含む、請求項１に記載の脳科学基盤の学習記憶方法。
6. 前記連想刺激を提供する段階は、
   前記学習対象客体の品詞によって属性、主題状況、動作、および機能を連想させるイメージ（あるいは、サウンドを含んだアニメーション）と前記学習対象客体を結合して提供する段階
   を含む、請求項１に記載の脳科学基盤の学習記憶方法。
7. 前記連想刺激を提供する段階は、
   前記学習対象客体を構成するスペルの一部または全部を含むイメージ（あるいは、サウンドを含んだアニメーション）と前記学習対象客体を結合して提供する段階
   を含む、請求項１に記載の脳科学基盤の学習記憶方法。
8. 前記連想刺激を提供する段階は、
   複数の単語、各単語の意味、および該当の単語の類似語、反対語、連語を関連付けて保存している辞書または学習単語プールを対象に、前記学習対象客体の類似語、反対語、連語のうちの少なくとも１つの意味を示すイメージ（あるいは、サウンドを含んだアニメーション）と該当の客体を結合して提供する段階
   を含む、請求項１に記載の脳科学基盤の学習記憶方法。
9. 前記連想刺激を提供する段階は、
   前記学習対象客体と関連してユーザのメタ記憶モニタリング（ｍｅｔａｍｅｍｏｒｙ ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ）を確認した後、前記意味論的連想刺激または前記視覚的連想刺激を順に提供すること
   を特徴とする、請求項１に記載の脳科学基盤の学習記憶方法。
10. 前記学習対象客体を提供する段階は、
    動作モードが学習モードと復習モードのうちのいずれか１つに設定されているかを確認する段階、
    前記動作モードが前記学習モードに設定されていると確認されれば、前記一定の個数の学習対象客体を提供する段階、および
    前記動作モードが復習モードに設定されていると確認されれば、学習済みの客体のうちで予め指定された一定の個数の復習対象客体を提供する段階
    を含む、請求項１に記載の脳科学基盤の学習記憶方法。
11. 前記復習対象客体を提供する段階は、
    学習済みの客体を対象に、各客体のユーザの記憶指数、該当の客体の難易度、および忘却曲線に基づいて客体ごとに反復周期を決定する段階、および
    決定された反復周期に基づいて該当の客体の復習のための画面を提供する段階
    を含む、請求項１に記載の脳科学基盤の学習記憶方法。
12. 予め指定された学習しようとする一定の個数の学習対象客体を提供する客体提供部、および
    連想技法に基づいて前記学習対象客体を学習するユーザの脳刺激が実行されるように、前記学習対象客体を基盤として意味論的（ｓｅｍａｎｔｉｃ）連想刺激および視覚的（ｖｉｓｕａｌ）連想刺激を提供する連想刺激提供部
    を含む、脳科学基盤の学習記憶システム。
13. 前記連想刺激提供部は、
    前記学習対象客体と関連してユーザのメタ記憶（ｍｅｔａｍｅｍｏｒｙ）モニタリング確認を提供し、
    前記学習対象客体と関連して入力された情報が正解であるかどうかを確認するテスト機能（ｔｅｓｔ ｅｆｆｅｃｔ）を提供すること
    を特徴とする、請求項１２に記載の脳科学基盤の学習記憶システム。
14. 前記連想刺激提供部は、
    複数の単語、各単語の意味、該当の単語の語源、類似語、反対語、および連語を関連付けて保存している辞書または学習単語プールを対象に、前記学習対象客体の語源、類似語、反対語、および連語のうちの少なくとも１つを抽出し、抽出された前記語源、類似語、反対語、および連語のうちの少なくとも１つと前記学習対象客体を結合して提供すること
    を特徴とする、請求項１２に記載の脳科学基盤の学習記憶システム。
15. 前記連想刺激提供部は、
    前記学習対象客体の意味を示すイメージ（あるいは、サウンドを含んだアニメーション）と前記学習対象客体を結合して提供すること
    を特徴とする、請求項１２に記載の脳科学基盤の学習記憶システム。
16. 前記連想刺激提供部は、
    前記学習対象客体の連語（ｃｏｌｌｏｃａｔｉｏｎ）を連想させるイメージ（あるいは、サウンドを含んだアニメーション）と前記学習対象客体を結合して提供すること
    を特徴とする、請求項１２に記載の脳科学基盤の学習記憶システム。
17. 前記連想刺激提供部は、
    前記学習対象客体の品詞によって属性、主題状況、動作、および機能を連想させるイメージ（あるいは、サウンドを含んだアニメーション）と前記学習対象客体を結合して提供すること
    を特徴とする、請求項１２に記載の脳科学基盤の学習記憶システム。
18. 前記連想刺激提供部は、
    前記学習対象客体を構成するスペルの一部または全部を含むイメージ（あるいは、サウンドを含んだアニメーション）と前記学習対象客体を結合して提供すること
    を特徴とする、請求項１２に記載の脳科学基盤の学習記憶システム。
19. 前記客体提供部は、
    動作モードが学習モードと復習モードのうちのいずれか１つに設定されているかを確認し、前記動作モードが前記学習モードに設定されていると確認されれば、前記一定の個数の学習対象客体を提供し、前記動作モードが復習モードに設定されていると確認されれば、学習済みの客体のうちで予め指定された一定の個数の復習対象客体を提供すること
    を特徴とする、請求項１２に記載の脳科学基盤の学習記憶システム。
20. コンピュータで実現される電子機器と結合して脳科学基盤の学習記憶方法を実行させるために記録媒体に記録されたコンピュータプログラムであって、
    前記脳科学基盤の学習記憶方法は、
    予め指定された学習しようとする一定の個数の学習対象客体を提供する客体提供段階、および
    連想技法に基づいて前記学習対象客体を学習するユーザの脳刺激が実行されるように、前記学習対象客体を基盤として意味論的（ｓｅｍａｎｔｉｃ）連想刺激および視覚的（ｖｉｓｕａｌ）連想刺激を提供する段階
    を含むことを特徴とする、コンピュータプログラム。

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