JP2872024B2 - Problem generator - Google Patents

Problem generator

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JP2872024B2
JP2872024B2 JP30609193A JP30609193A JP2872024B2 JP 2872024 B2 JP2872024 B2 JP 2872024B2 JP 30609193 A JP30609193 A JP 30609193A JP 30609193 A JP30609193 A JP 30609193A JP 2872024 B2 JP2872024 B2 JP 2872024B2
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敏史 藤井
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GAKUSHU JOHO TSUSHIN SHISUTEMU KENKYUSHO KK
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はコンピュータを利用した
学習システム(以下CAIと記す)において、学習者が
問題文から設定状況を把握して、適切な式を選択し、数
式処理操作を施して解を導くタイプの文章題について、
多様な問題およびその解答を生成する機能を有する問題
生成装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a computer-based learning system (hereinafter referred to as CAI) in which a learner grasps a setting situation from a question sentence, selects an appropriate formula, and performs a mathematical processing operation. For the type of problem that leads to the solution,
The present invention relates to a problem generator having a function of generating various questions and their answers.

【0002】[0002]

【従来の技術】[Prior art]

(1)CAIシステムにおいては、学習者の理解状況を
把握するために問題を提示し学習者の反応を得ることが
不可欠である。特に、学習者の状況に応じた個別型の学
習環境を実現しようとするとき、様々な視点に基づいて
作成された問題や数多くの具体例についての問題など多
様な問題生成を実現する機能が必要となる。
(1) In the CAI system, it is indispensable to present a problem and obtain a response from the learner in order to grasp the state of understanding of the learner. In particular, when trying to realize an individualized learning environment according to the learner's situation, it is necessary to have a function that can generate various problems such as problems created from various viewpoints and problems with many concrete examples Becomes

【0003】図11は、従来の問題生成装置41の概略
を示す図である。この装置41では、個々の問題毎に問
題文、問題図、答、解答文などからなる問題用データ4
2が別々に用意されており、提示指令を受けるとそれら
の一部を出力するものである。
FIG. 11 is a diagram schematically showing a conventional problem generator 41. As shown in FIG. In this device 41, question data 4 including question sentences, question diagrams, answers, answer sentences, etc.
2 are separately prepared, and output a part of them when receiving a presentation instruction.

【0004】(2)またCAIの学習形態の一つとし
て、ドリル&プラクティス様式と呼ばれるものがある。
この様式では、CAIシステムが問題の自動生成、回答
の生成、学習者の応答の診断、飛び先の制御などを行う
ものである。
(2) As one of the learning modes of CAI, there is one called a drill & practice style.
In this mode, the CAI system performs automatic generation of questions, generation of answers, diagnosis of learner responses, control of jump destinations, and the like.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術
(1)、(2)においては、以下のような課題あるいは
問題があった。従来の技術(1)によれば、数式の操作
を伴う文章題については、問題文、解答文、誤答に対す
る応答など学習者への提示するものはすべて事前に用意
しておく構成になっている。(図11参照)。
The above prior arts (1) and (2) have the following problems or problems. According to the prior art (1), with regard to a sentence problem involving the operation of a mathematical expression, all items to be presented to the learner such as a problem sentence, an answer sentence, and a response to an incorrect answer are prepared in advance. I have. (See FIG. 11).

【0006】したがって、同様な状況設定の問題であっ
ても、求める変数や、具体例が異なる毎に解答データを
別々に用意しなければならず、上述の多様な問題生成を
可能とするに足るデータの作成およびこの管理は極めて
繁雑なものとなる。その結果、現実には学習者に提供で
きる問題の種類が少数に限定されていた。
Therefore, even in the case of the same situation setting problem, it is necessary to separately prepare answer data for each of the variables to be obtained and specific examples, which is sufficient to enable the generation of the above-mentioned various problems. The creation and management of the data becomes extremely complicated. As a result, in reality, the types of questions that can be provided to learners are limited to a small number.

【0007】従来の技術(2)において、従来より実現
されている問題および回答の自動生成機能は、問題文あ
るいは式中の数値部分を乱数発生機能を使って入れ換
え、それに対応して回答もデータとして記述されている
式にしたがって計算し数値部分を埋めて出力するという
ものである。このため問題の形式が極めて限定されるこ
とになり、上述の多様な問題生成を実現することができ
ない。
In the prior art (2), the function for automatically generating a question and an answer, which has been conventionally realized, uses a random number generation function to replace a numerical part in a question sentence or an expression, and the answer is also converted to data. Is calculated in accordance with the expression described as, and the numerical value portion is embedded and output. For this reason, the format of the problem is extremely limited, and the above-described various problem generations cannot be realized.

【0008】本発明はこのような事情に鑑みなされたも
のであり、上記従来技術(1)、(2)の課題を解決し
CAIシステムの中で、冗長性を排し抽象化されたデー
タを用いて、多様な問題文およびその解答文を生成する
機能を有する問題生成装置を提供することを目的とする
ものである。
The present invention has been made in view of such circumstances, and solves the above-mentioned problems of the prior arts (1) and (2) and eliminates redundancy and abstracted data in a CAI system. An object of the present invention is to provide a problem generating apparatus having a function of generating various question sentences and answer sentences using the same.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明によればこの目的
は、a. 変数一覧、関係式、状況文テンプレートを含む問
題型データのメモリ手段; b. 問題に現われる変数の具体的名称や値を記述した
問題具体データのメモリ手段; c. 求める変数および既知変数の指定を伴う問題生成
指令に応じて、上記問題型データと問題具体データとか
ら、上記指定された変数を求める変数とする問題文を生
成する問題文生成手段;を備え、 コンピュータを利用し
て文章題および解答文を作成する学習システムの問題生
成装置において、 . 上記関係式を対象に、式の選択、式中の冗長な変
数の消去、式の統合による未知変数の消去、の操作を組
み合せて求める変数を既知変数を用いて表現し、さらに
上記求める変数の値を求める解導出手段; e. 上記解導出手段における処理過程の概要を解答の
詳細度指定データに基づいた詳細度で記述される解答文
として生成する解答文生成手段 を備えることを特徴とする問題生成装置により達成され
る。
SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, this object is achieved by: a. Question including variable list, relational expression, status statement template
Memory means for title data; b. Described the specific names and values of variables appearing in the problem
Memory means for problem specific data; c. Problem generation with desired and known variables
Depending on the directive, the above question type data and question specific data
Generate a question sentence that is a variable that determines the variable specified above.
A problem generating device for a learning system, which includes a computer and generates a problem title and an answer using a computer ; d . For the above relational expression, a variable determined by combining the operations of selecting the expression, eliminating redundant variables in the expression, eliminating unknown variables by integrating the expression, is expressed using known variables, and Solution deriving means for obtaining a value; e. Answer an outline of process in the solution deriving means
An answer sentence generating means for generating an answer sentence described in detail level based on the detail level designation data ;

【0010】[0010]

【作用】問題文生成手段は、問題型データが持つ状況文
テンプレートの記号表示部に、問題具体データが持つ名
称一覧で与えられる名称を当てはめて状況を表現する文
章を作成する。解導出手段では式の選択、変数の消去等
によって求める変数の値を導出する。そしてその解導出
の処理過程の概要を解答の詳細度指定データに基づいた
詳細度で記述される解答文として解答文生成手段で生成
する。この結果作成や管理が容易なデータを用いて、多
様な問題文やその解答文を自動的に生成して学習者に提
示することが可能となる。
The question sentence generating means creates a sentence expressing the situation by applying the name given in the name list of the question specific data to the symbol display part of the situation sentence template of the question type data. The solution deriving means derives the value of the variable to be obtained by selecting an equation, deleting the variable, and the like. An outline of the process of deriving the solution is based on the data specifying the level of detail of the solution.
The answer sentence is generated by the answer sentence generating means as an answer sentence described in detail . As a result, various problem sentences and their answer sentences can be automatically generated and presented to the learner using data that is easy to create and manage.

【0011】[0011]

【実施例】図1は本発明による問題生成装置を使用する
CAIシステムの概略を示す機能ブロック図、図2は本
発明に係る問題生成装置の一実施例を示す機能ブロック
図である。
FIG. 1 is a functional block diagram schematically showing a CAI system using a problem generating apparatus according to the present invention, and FIG. 2 is a functional block diagram showing one embodiment of a problem generating apparatus according to the present invention.

【0012】図1において、10はCAIシステムであ
り、データや動作プログラムを記憶するメモリ手段や、
演算手段や、入出力インターフェースなどで構成され
る。図1はこの演算手段がソフトウェア(動作プログラ
ム)により動作する機能をブロックで示したものであ
る。
In FIG. 1, reference numeral 10 denotes a CAI system, which includes memory means for storing data and operation programs,
It is composed of arithmetic means and input / output interfaces. FIG. 1 is a block diagram showing a function of the arithmetic means operating by software (operation program).

【0013】この図1で11は学習者への提示教材の生
成や学習者からの入力に応じた学習の進め方を制御する
学習進行制御装置、12は学習内容の説明教材を生成す
る説明生成装置、1は本発明による問題生成装置、13
は説明生成装置12や問題生成装置1の出力を学習者に
視覚的および聴覚的に提示するための信号処理を行う提
示装置、14は学習者からの解答、要求、質問などを入
力して学習者の意図を認識し、その結果を学習進行制御
装置11へ出力する学習者入力認識装置である。
In FIG. 1, reference numeral 11 denotes a learning progress control device which controls generation of teaching materials to be presented to a learner and how to proceed with learning in accordance with an input from the learner, and 12 denotes an explanation generating device which generates learning materials for explaining learning contents. 1 is a problem generation device according to the present invention, 13
Is a presentation device that performs signal processing for visually and audibly presenting the output of the explanation generation device 12 and the problem generation device 1 to the learner, and 14 is a learning device that inputs answers, requests, questions, and the like from the learner. This is a learner input recognition device that recognizes the intention of the learner and outputs the result to the learning progress control device 11.

【0014】問題生成装置1は、学習進行制御装置11
から問題生成を行うのに必要な問題型と、具体的状況
と、求める変数の指定を伴う問題生成指令を受けると、
問題文と問題図を生成して提示装置13へ出力する。そ
の後、解の導出と解答文の生成を行い、答を学習者の解
答との照合用に学習進行制御装置11へ出力し、解答文
は学習進行制御装置11から解答提示指令を受けた時に
提示装置13へ出力する。
The problem generator 1 includes a learning progress controller 11
When a problem generation command that specifies the problem type required for generating a problem, the specific situation, and the variable to be sought is received,
A question sentence and a question diagram are generated and output to the presentation device 13. After that, a solution is derived and an answer sentence is generated, and the answer is output to the learning progress control device 11 for comparison with the learner's answer, and the answer sentence is presented when receiving the answer presentation command from the learning progress control device 11. Output to the device 13.

【0015】問題生成装置1は、図2に示すように、構
成される。この図2で4は問題型データ2と問題具体デ
ータ3とからなる問題生成用データのメモリ手段、5は
問題型および具体的状況の指定に基づいて問題生成用デ
ータ4の中から抽出されたデータを用いて、指定された
変数を求める変数とする問題文を生成する問題文生成手
段である。6は状況を表現する図に問題文中に現れる記
号が適当な位置で書き込まれた問題図を生成する問題図
生成手段、7は問題型データ中の関係式を選択したり操
作することにより、求める変数を既知変数で表現する解
導出手段、8は解導出手段7の処理過程の概要を解答文
として生成する解答文生成手段である。
The problem generator 1 is configured as shown in FIG. In FIG. 2, reference numeral 4 denotes a memory means of question generation data comprising question type data 2 and question specific data 3, and reference numeral 5 denotes a question extraction data 4 extracted from the question generation data 4 based on designation of a question type and a specific situation. This is a question sentence generating means for generating a question sentence using data as a variable for obtaining a designated variable. 6 is a problem diagram generating means for generating a problem diagram in which symbols appearing in the problem sentence are written at appropriate positions in a diagram expressing the situation, and 7 is for selecting and manipulating relational expressions in the problem type data.
By doing so, a solution deriving means for expressing a variable to be obtained by a known variable, and an answer sentence generating means 8 for generating an outline of the process of the solution deriving means 7 as an answer sentence.

【0016】ここで、問題型とは具体的な個々の問題
を、抽象化した状況、および解を導く時に用いる関係式
に基づいて分類して得られるものである。例えば、高校
物理の「万有引力」の単元には、万有引力と等速円運動
を組み合わせた問題型がある。(以下の説明では、この
問題型を例として用いる)。この問題型は2つの物体が
存在し、一方が他方を中心に万有引力を向心力として等
速円運動をしているという状況を問題とするものであ
る。
Here, the problem type is obtained by classifying specific individual problems based on an abstracted situation and a relational expression used to derive a solution. For example, in the unit of “universal gravitation” in high school physics, there is a problem type that combines universal gravitation and constant velocity circular motion. (This question type is used as an example in the following description). This problem type is concerned with a situation in which two objects are present and one is making a circular motion at constant velocity around the other with the gravitational force as a centripetal force.

【0017】個々の問題においては、物体の名称や状況
を表す数値、求める変数、使用する式の組み合わせなど
が様々に異なる。問題型を定義する際には、上記抽象的
レベルで共通の状況であるということと、基本的な関係
式(この場合は4つ、後記する図3(B)参照)を用意
し、この中から適当な式を選択および数式操作を繰り返
すことにより解を導出することができることを条件とす
る。
In each problem, the name of the object and the numerical value representing the situation, variables to be obtained, combinations of formulas to be used, and the like are variously different. When defining a problem type, prepare the fact that it is a common situation at the above-mentioned abstract level, and prepare basic relational expressions (four in this case, see FIG. 3B described later). It is assumed that a solution can be derived by selecting an appropriate equation from and repeating the mathematical operation.

【0018】図3は、問題型データ2の内容の例を示す
図であり、図3(A)に示す20は問題文を生成する際
に使用される状況文テンプレート、図3(B)に示す2
1は問題型に対して必要十分な関係式、図3(C)に示
す22は問題文や関係式に現れる変数を記述した変数一
覧である。
FIG. 3 is a diagram showing an example of the contents of the question type data 2. In FIG. 3A, reference numeral 20 denotes a situation sentence template used when generating a question sentence, and FIG. Show 2
Reference numeral 1 denotes a relational expression necessary and sufficient for the question type, and reference numeral 22 shown in FIG. 3C denotes a variable list describing variables appearing in the question sentence and the relational expression.

【0019】図4は問題具体データ3の内容の例を示す
図であり、図4(A)の23は名称一覧、図4(B)の
24は問題型データに記述された各変数に対して具体的
な値や単位、あるいはコメントを与える変数値一覧であ
る。
FIG. 4 is a diagram showing an example of the contents of the question specific data 3. In FIG. 4A, reference numeral 23 denotes a list of names, and FIG. This is a list of variable values that give specific values and units or comments.

【0020】問題文生成手段5においては、状況文テン
プレート20の記号表示部([A]や[B])に、名称
一覧23で与えられる名称を当てはめて状況を表現する
文章を生成する。次いで、求める変数として指定された
もの以外の変数値一覧24で与えられた変数を既知変数
として扱い、具体的な設定条件と何を求めるのかを表現
する文章を生成する。
The problem sentence generating means 5 applies a name given in the name list 23 to the symbol display section ([A] or [B]) of the situation sentence template 20 to generate a sentence expressing the situation. Next, the variables given in the variable value list 24 other than those specified as the variables to be obtained are treated as known variables, and sentences expressing specific setting conditions and what to be obtained are generated.

【0021】図5は、問題文生成手段5の出力例を示す
図であり、25〜28は図3の問題型データおよび図4
の問題具体データから、それぞれRa、Rh、g、vを
求める変数として生成した問題文である。なおこの図2
における問題生成装置1は、問題図生成手段6をもつ
が、この問題図生成手段6は問題文生成手段5と同様に
構成することができ、その動作も同様となるからその説
明は省略する。
FIG. 5 is a diagram showing an output example of the question sentence generating means 5, and reference numerals 25 to 28 denote the question type data of FIG.
Is a question sentence generated as a variable for calculating Ra, Rh, g, and v from the question specific data. FIG. 2
Has a problem diagram generating means 6, which can be configured in the same manner as the question sentence generating means 5, and the operation thereof is also the same.

【0022】図6は、解導出手段7の構成要素71〜7
5および動作を説明する図である。図中15は解導出過
程データであり、同手段7への入力データと処理過程の
出力データとからなる。71は式中の冗長な変数を消去
する式の簡単化手段、72は求める変数を含み未知変数
の数が最も少ない式を選択する第1の式選択手段、73
は求める変数を含まず、かつ第1の式選択手段72の出
力から式の簡単化手段71を用いて冗長な変数を消去し
た後の式に含まれる未知変数を含む式を選択する第2の
式選択手段、74は式を「指定された変数=・・・」の
形態に変形する式の整形手段、75は2つの式を統合し
て未知変数を消去する式の統合手段である。
FIG. 6 shows components 71 to 7 of the solution deriving means 7.
FIG. 5 is a diagram for explaining an operation 5 and an operation; In the drawing, reference numeral 15 denotes solution derivation process data, which is composed of input data to the means 7 and output data of the process. 71 is a formula simplifying means for eliminating redundant variables in the formula, 72 is a first formula selecting means for selecting a formula including the variables to be obtained and having the least number of unknown variables, 73
Selects a formula that does not include the variable to be determined and that includes an unknown variable included in the formula after eliminating redundant variables from the output of the first formula selection means 72 by using the formula simplification means 71. An expression selecting unit 74 is an expression shaping unit that transforms the expression into the form of “specified variable =...”, And an expression integrating unit 75 integrates two expressions and eliminates unknown variables.

【0023】図7は、この解導出手段7における処理の
流れを示す図である。以下図5中のRh(衛星軌道の高
さ)を求める変数とする問題26を扱う場合の解導出手
段7の動作を図6、図7を用いて説明する。
FIG. 7 is a diagram showing the flow of processing in the solution deriving means 7. Hereinafter, the operation of the solution deriving means 7 when dealing with the problem 26 in which Rh (the height of the satellite orbit) in FIG. 5 is determined will be described with reference to FIGS.

【0024】図7のステップaにおいて、式の簡単化手
段71を用いて関係式中に含まれる冗長な変数を消去す
る。図3の関係式21の1行目と3行目の式ではMb
が、2行目の式ではmが、冗長な変数として扱われる。
処理結果は図8のaとなり、解導出過程データ15の一
部として蓄積される。なお、問題型データとして、冗長
な変数を含んだ形で関係式を登録しているのは、基本と
なる式から解が導かれる過程を学習者に提示するためで
ある。
In step a of FIG. 7, redundant variables included in the relational expression are eliminated by using the expression simplifying means 71. In the expressions of the first and third lines of the relational expression 21 in FIG.
However, in the expression on the second line, m is treated as a redundant variable.
The processing result becomes a in FIG. 8 and is stored as a part of the solution derivation process data 15. It should be noted that the relational expressions are registered as question-type data in a form including redundant variables in order to present to the learner a process in which a solution is derived from the basic expressions.

【0025】図7のステップbにおいて、図8のaに示
す式の中から、求める変数Rhを含み未知変数(図3の
変数一覧22において、値が与えられているπと図4の
変数値一覧24に現れる変数を除いたもの)の数が少な
い式を式F0として選択する。この場合は、図8のaの
4行目の式 T=2*π*(Ra+Rh)/vが選択さ
れる。
At step b in FIG. 7, unknown variables including the variable Rh to be obtained from the equation shown in FIG. An expression having a small number of items (excluding variables appearing in the list 24) is selected as the expression F0. In this case, the equation T = 2 * π * (Ra + Rh) / v in the fourth row of FIG. 8A is selected.

【0026】図7のステップcにおいて、式F0中に含
まれる未知変数を選択する。この場合はTとなる。図7
のステップdにおいて、未知変数Tを含み、求める変数
Rhを含まない式を図8のaに示す式の中から選択しこ
の式をF1とする(ステップe)。この場合条件を満た
す式F1が存在せず、ステップeのNo の分岐にそって
図7のステップbに戻る。
In step c of FIG. 7, an unknown variable included in the equation F0 is selected. In this case, it is T. FIG.
In step d, an expression that includes the unknown variable T and does not include the variable Rh to be determined is selected from the expressions shown in FIG. 8A, and this expression is defined as F1 (step e). Absent in this case satisfies the condition expression F1 is returned to step b of Figure 7 along the branch of N o step e.

【0027】図7のステップbにおいて、図8のaに示
す式から式F0として既に選択済の同図4行目の式を除
く3つの式を対象に、求める変数Rhを含み未知変数の
数が少ない式を新たに式F0として選択する。この場合
は、図8のaの1行目に式が選択される。
In step b of FIG. 7, the number of unknown variables including the variable Rh to be calculated is targeted for three expressions other than the expression on the fourth line of FIG. Is newly selected as the expression F0. In this case, an expression is selected in the first row of FIG.

【0028】図7のステップcにおいて、式F0中に含
まれる未知変数を未知変数αとして選択する。ここで、
未知変数はGrとMaであるが、図3の変数一覧に現れ
る順序がしたがってMaが未知変数αとして選択され
る。
In step c of FIG. 7, the unknown variable included in the equation F0 is selected as the unknown variable α. here,
The unknown variables are Gr and Ma, but the order in which they appear in the variable list in FIG. 3 is, therefore, Ma is selected as the unknown variable α.

【0029】図7のステップdにおいて、未知変数α
(=Ma)を含み、求める変数Rhを含まない式を図8
のaに示す式の中から選択する。この場合、図8のaの
2行目と3行目の式が条件を満たすが、式中の未知変数
の数が少ない2行目の式を式F1として選択し(ステッ
プe)、Yesの分岐にそって進む。
In step d of FIG. 7, the unknown variable α
(= Ma) and not including the variable Rh to be obtained are shown in FIG.
From the formulas shown in a. In this case, the expressions in the second and third lines in FIG. 8A satisfy the condition, but the expression in the second line in which the number of unknown variables in the expression is small is selected as the expression F1 (step e), and Proceed along the branch.

【0030】図7のステップeにおいて、図6に示す式
の整形手段74を用いて式F1をMa=g*(Ra^
2)/Grという表現に整形する。
In step e of FIG. 7, the formula F1 is converted into Ma = g * (Ra ^) using the formula shaping means 74 shown in FIG.
2) Format to the expression / Gr.

【0031】図7のステップfにおいて、上記整形され
た式F1と図8のaの1および3行目の式を図6に示す
式の統合手段75を用いて統合して未知変数α(=M
a)を消去し、さらに、式の簡単化手段71を用いて式
中に冗長な変数として存在するGrを消去する。この段
階で図8のaの4つの式は、同図bの形態で解導出過程
データ15の一部として蓄積される。
In step f of FIG. 7, the above-mentioned shaped equation F1 and the equations in the first and third rows of FIG. 8a are integrated by using the equation integrating means 75 shown in FIG. M
a) is erased, and Gr present as a redundant variable in the equation is eliminated using the equation simplification means 71. At this stage, the four equations in FIG. 8A are stored as a part of the solution derivation process data 15 in the form of FIG. 8B.

【0032】図7のステップgにおいて、式F0(図8
のbの1行目)中に含まれる未知変数の存在を調べ、存
在しないのでNo の分岐にそって進む。なお、未知変数
が存在する場合には、図7のステップd〜gの処理を行
う。
In step g of FIG. 7, equation F0 (FIG. 8)
Of examined for the presence of an unknown variable that is included in the first row) in the b, proceeds along the branch of the N o because it does not exist. If an unknown variable exists, the processing of steps d to g in FIG. 7 is performed.

【0033】図7のステップhにおいて、式F0を式の
整形手段74を用いて「求める変数=・・・」の形に整
形し、図8のcに示す式が解導出過程データ15の一部
として蓄積される。
In step h of FIG. 7, the formula F0 is shaped into the form of “variable to be obtained =...” Using the formula shaping means 74, and the formula shown in FIG. Stored as a part.

【0034】図7のステップiにおいて、既知変数R
a、g、v、πには変数値一覧24および変数一覧22
において値が与えられているので、Yesの分岐にそっ
て進む。
In step i of FIG. 7, the known variable R
In a, g, v, and π, a variable value list 24 and a variable list 22
Since the value is given in, the process proceeds along the branch of Yes.

【0035】図7のステップiにおいて、図8のcに示
す式に値を代入して計算し、必要に応じて単位の換算も
行う。その結果は図8のdに示す形態で解導出過程デー
タ15の一部として蓄積される。また、答の5.5*1
0^5mが、学習者からの回答との照合用に学習進行制
御装置11へ出力される。
In step i of FIG. 7, calculation is performed by substituting a value into the equation shown in FIG. 8c, and unit conversion is performed as necessary. The result is stored as a part of the solution derivation process data 15 in the form shown in FIG. The answer is 5.5 * 1
0 ^ 5 m is output to the learning progress control device 11 for comparison with the answer from the learner.

【0036】解答文生成手段8では、解答の詳細度指定
データに基づいて、解導出過程データから解答文を生成
する。ここで、解答の詳細度指定データは、簡潔、標
準、詳細の何れかを示すものとし、「標準」が指定され
た場合の出力例を図9に示す。なお「簡潔」が指定され
た場合には、解導出過程で使われた式と答のみが記述さ
れる。「詳細」が指定された場合には、「標準」の場合
には提示されない式の変形過程や未知変数の消去過程の
詳細が記述される。
The answer sentence generation means 8 generates an answer sentence from the solution derivation process data based on the answer detail level designation data. Here, the answer detail level designation data indicates any of simple, standard, and detail, and FIG. 9 shows an output example when “standard” is designated. If "succinct" is designated, only the formula and answer used in the solution derivation process are described. When "details" is specified, details of the process of transforming an expression or the process of eliminating unknown variables that are not presented in the case of "standard" are described.

【0037】図10は、本発明の他の実施例の概略を示
す図である。問題生成装置31の構成は前述の図2の問
題生成装置1と同様であるが、解答文生成手段9の入力
および出力にそれぞれ詳細説明指令と説明文が追加され
ている点が異なる。
FIG. 10 is a diagram schematically showing another embodiment of the present invention. The configuration of the problem generating device 31 is the same as that of the problem generating device 1 of FIG. 2 described above, except that a detailed explanation command and an explanatory sentence are added to the input and output of the answer sentence generating means 9, respectively.

【0038】ここで、詳細説明指令は、学習者から解導
出過程に関する詳細説明要求があった場合に、学習進行
制御装置11が、解導出過程データ中の対応箇所と、学
習者の理解状況を示すデータや回答状況を参照して説明
の詳細度を解答文生成手段9へ出力するものである。解
答文生成手段9では、この指令を受けると学習者から要
求されている箇所について適当な詳細度で数式処理過程
の説明文を生成して出力する。
Here, when the learner requests a detailed explanation on the solution deriving process, the learning progress control unit 11 sends the corresponding location in the solution deriving process data and the understanding state of the learner. The detail level of the explanation is output to the answer sentence generating means 9 with reference to the data and the answer status. Upon receiving this instruction, the answer sentence generating means 9 generates and outputs a description of the mathematical expression processing process at an appropriate level of detail for the part requested by the learner.

【0039】なお図7に示した解導出のアルゴリズムは
一例であり、問題の対象領域や難易度に応じた最適な解
導出のアルゴリズムを用意することができるのは勿論で
ある。以上の説明の中で、式の簡単化手段71、式の整
形手段74などを始め、この具体的実現法に言及してい
ないものは何れも周知の技術で実現可能なものである。
The algorithm for deriving a solution shown in FIG. 7 is an example, and it goes without saying that an optimal algorithm for deriving a solution can be prepared according to the target area of the problem and the degree of difficulty. In the above description, any means that does not refer to this concrete realization method, such as the equation simplification means 71 and the equation shaping means 74, can be realized by known techniques.

【0040】問題用データの作成において、一度問題型
データを作成すると、以降のデータ作成作業やデータの
管理は、従来の問題文、問題図、解答文のすべてを用意
する方式と比較してはるかに容易になる。問題具体デー
タをを用意するだけで、与えられた変数組の変数の数だ
けの問題文やその解答文などを作成したことになる。
In the creation of question data, once the question type data is created, the subsequent data creation work and data management are much more difficult than in the conventional method of preparing all question sentences, question diagrams, and answer sentences. Will be easier. By just preparing the question specific data, the question sentences and the answer sentences for the number of variables in the given variable set are created.

【0041】問題データ作成者はデータを作成する毎に
問題文生成手段5、問題図生成手段6、解導出手段7、
解答文生成手段8が組み込まれた問題生成シミュレータ
へ入力して各出力のチェックを行う。このとき、解導出
手段7の仕様によって正解が導出できない問題について
は、「解導出不可」を示すデータを問題具体データに付
加しておく。CAIシステム10の中で、問題生成装置
1が「解導出不可」データが付加された問題を生成しな
いようにすることにより、CAIシステムが解けない問
題を学習者に提示して混乱を引き起こす可能性を排除す
ることができる。
Each time the question data creator prepares the data, the question sentence generation means 5, the problem diagram generation means 6, the solution derivation means 7,
The output is input to a question generation simulator in which the answer sentence generation means 8 is incorporated, and each output is checked. At this time, for a problem for which a correct answer cannot be derived due to the specification of the solution deriving means 7, data indicating "solution derivation impossible" is added to the problem specific data. In the CAI system 10, by preventing the problem generator 1 from generating a problem to which “solution unresolvable” data has been added, a problem that the CAI system cannot solve may be presented to the learner and cause confusion. Can be eliminated.

【0042】[0042]

【発明の効果】請求項1の発明によれば、問題生成用デ
ータを冗長性を排し抽象化された問題データと、具体的
名称や値を記述する問題具体データとに分けて扱うよう
にしたので、データの管理が容易となり、修正、追加再
利用などを行うときの作業効率が向上するという効果が
ある。
According to the first aspect of the present invention, the problem generating data is handled by dividing the problem generating data into abstracted problem data excluding redundancy and problem specific data describing specific names and values. Therefore, there is an effect that the management of data becomes easy, and the work efficiency when performing correction, additional reuse, and the like is improved.

【0043】このように上記問題生成用データを用いる
ことにより、与えらえた変数組の中の各変数を「求める
変数」とする問題およびその解答を容易に生成すること
ができる。また解答文は、学習者の理解度に応じて設定
した「解答の詳細度指定データ」に基づく詳細度で記述
される。その結果、CAIにおいて様々な視点に基づい
た問題や数多くの具体例についての問題など多様な問題
およびその解答を学習者に提示することが可能となり、
飽きない学習や学習者の理解状況の適切な把握の実現が
容易になるという効果がえられる。
As described above, by using the problem generating data, it is possible to easily generate a problem in which each variable in a given variable set is a "determined variable" and a solution thereto. In addition, answer sentences are set according to the level of understanding of the learner
Described in detail based on the specified "Detailed answer specification data"
Is done. As a result, it is possible to present to the learner various problems such as problems based on various viewpoints and problems of many specific examples in the CAI and their answers,
This has the effect of facilitating continuous learning and appropriate understanding of the learner's understanding.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】CAIシステムの概略を示す図FIG. 1 is a diagram showing an outline of a CAI system.

【図2】問題生成装置の概略を示す図FIG. 2 is a diagram showing an outline of a problem generating apparatus.

【図3】問題型データの例を示す図FIG. 3 is a diagram showing an example of question type data.

【図4】問題具体データの例を示す図FIG. 4 is a diagram showing an example of problem specific data.

【図5】問題文生成手段の出力例を示す図FIG. 5 is a diagram showing an output example of a question sentence generation unit.

【図6】解導出手段の構成要素および動作を説明する図FIG. 6 is a diagram illustrating components and operations of a solution deriving unit.

【図7】解導出手段の処理の流れを説明する図FIG. 7 is a view for explaining the flow of processing of a solution deriving unit;

【図8】解導出過程データの例を示す図FIG. 8 is a diagram showing an example of solution derivation process data;

【図9】解答文生成手段の出力例を示す図FIG. 9 is a diagram illustrating an output example of an answer sentence generating unit;

【図10】問題生成装置のその他の実施例の概略を示す
FIG. 10 is a diagram showing an outline of another embodiment of the problem generating apparatus.

【図11】従来の問題生成装置の概略を示す図FIG. 11 is a diagram showing an outline of a conventional problem generating apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 問題生成装置 2 問題型データ 3 問題具体データ 4 データのメモリ手段 5 問題文生成手段 7 解導出手段 8 解答文生成手段 71 式の簡単化手段 72 第1の式選択手段 73 第2の式選択手段 74 式の整形手段 75 式の統合手段 REFERENCE SIGNS LIST 1 problem generating device 2 problem type data 3 problem specific data 4 data memory means 5 problem sentence generating means 7 solution deriving means 8 answer sentence generating means 71 formula simplifying means 72 first formula selecting means 73 second formula selection Means 74 shaping means 75 integrating means

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 a. 変数一覧、関係式、状況文テンプ
レートを含む問題型データのメモリ手段; b. 問題に現われる変数の具体的名称や値を記述した
問題具体データのメモリ手段; c. 求める変数および既知変数の指定を伴う問題生成
指令に応じて、上記問題型データと問題具体データとか
ら、上記指定された変数を求める変数とする問題文を生
成する問題文生成手段; を備え、 コンピュータを利用して文章題および解答文を
作成する学習システムの問題生成装置において、次の各
手段を備えることを特徴とする問題生成装置: . 上記関係式を対象に、式の選択、式中の冗長な変
数の消去、式の統合による未知変数の消去、の操作を組
み合せて求める変数を既知変数を用いて表現し、さらに
上記求める変数の値を求める解導出手段; e. 上記解導出手段における処理過程の概要を解答の
詳細度指定データに基づいた詳細度で記述される解答文
として生成する解答文生成手段。
1. A method comprising: a. Variable list, relational expression, status statement template
Memory means for question type data including rates; b. Described the specific names and values of variables appearing in the problem
Memory means for problem specific data; c. Problem generation with desired and known variables
Depending on the directive, the above question type data and question specific data
Generate a question sentence that is a variable that determines the variable specified above.
A problem generating device for a learning system that uses a computer to generate a sentence problem and an answer sentence ; a problem generating device comprising: d . For the above relational expression, a variable determined by combining the operations of selecting the expression, eliminating redundant variables in the expression, eliminating unknown variables by integrating the expression, is expressed using known variables, and Solution deriving means for obtaining a value; e. Answer an outline of process in the solution deriving means
Answer sentence generating means for generating an answer sentence described in detail level based on the detail level designation data .
【請求項2】 請求項1の問題生成装置において、解導
出手段が、少くとも次の各手段を備えることを特徴とす
る問題生成装置:d1 . 式中に含まれる冗長な変数を消去する式の簡単
化手段;d2 . 関係式の組のなかから、求める変数を含みかつ
未知変数の数が最小の式を選択する第1の式選択手段;d3 . 求める変数を含まず、かつ上記第1の式選択手
段により選択された式から冗長な変数を消去した式に含
まれる未知変数を含む式を選択する第2の式選択手段;d4 . 2つの式を統合して、両式に共通に含まれてい
る未知変数を消去する式の統合手段;d5 . 与えられた式を式中の指定した変数を表現する
式に変形する式の整形手段。
2. The problem generating apparatus according to claim 1, wherein the solution deriving means includes at least the following means: d1 . Expression simplification means for eliminating redundant variables included in the expression; d2 . First expression selecting means for selecting an expression including a variable to be obtained and having the smallest number of unknown variables from a set of relational expressions; d3 . Second expression selecting means for selecting an expression which does not include the variable to be determined and which includes an unknown variable included in the expression obtained by eliminating redundant variables from the expression selected by the first expression selecting means; d4 . Means for integrating two equations to eliminate unknown variables commonly included in both equations; d5 . An expression shaping unit that transforms a given expression into an expression that represents a specified variable in the expression.
【請求項3】 請求項1の問題生成装置において、解答
文生成手段が、学習者からの要求および学習者の理解状
況を示すデータや回答状況に基づく詳細説明指令に応じ
て、上記解導出手段の処理過程の一部分を抽出して出力
することを特徴とする問題生成装置。
3. The problem generating apparatus according to claim 1, wherein the answer sentence generating means responds to a request from the learner, data indicating the learner's understanding status, or a detailed explanation command based on the answer status. A problem generating apparatus for extracting and outputting a part of the process of (1).
【請求項4】 請求項2の問題生成装置において、解答
文生成手段が、学習者からの要求および学習者の理解状
況を示すデータや回答状況に基づく詳細説明指令に応じ
て、上記解導出手段の処理過程の一部分を抽出して出力
することを特徴とする問題生成装置。
4. The problem generating apparatus according to claim 2, wherein the answer sentence generating means responds to a request from the learner, data indicating the learner's understanding status, and a detailed explanation command based on the answer status. A problem generating apparatus for extracting and outputting a part of the process of (1).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2002048988A1 (en) * 2000-12-14 2004-04-15 有限会社 アッシュ・ディジタル・エンタテインメント Learning problem creating method, recording medium storing program for creating the same, and learning problem creating system
JP5929657B2 (en) * 2012-09-14 2016-06-08 カシオ計算機株式会社 Learning support device and learning support program

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2844377B2 (en) * 1990-03-20 1999-01-06 富士通株式会社 Teaching parts
JP2912699B2 (en) * 1990-10-16 1999-06-28 富士通株式会社 Teaching material generator
JPH05281898A (en) * 1992-03-30 1993-10-29 Toshiba Corp Teaching support system

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