JP6637917B2 - 教育支援システムおよび教育支援方法 - Google Patents

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Description

本発明は、教育を支援する教育支援システムおよび教育支援方法に関する。
近年、コンピュータを用いた教育支援が行われている。たとえば、下記特許文献1は、対話型で且つ適応型の、個性化されたコンピュータ補助による教育のためのシステムを開示する。特許文献1のシステムでは、学校指定のデータ、生徒の実績データ、および教師による特別仕様をエージェントが受理し、教育における生徒の実績データを受理し、生徒の学習モードに応じて指示を個別化する。端末はロボットでなく、生徒が保持する。
また、下記特許文献2は、複数の人間が対話形式で特定の協同タスクを実行する際のコミュニケーションの円滑化を図る。情報交換支援装置を開示する。情報交換支援装置は、人間A,Bが端末を用いて対話をしながら特定作業を実行しているシステムに接続される。情報交換支援装置は、端末間の対話信号を受信する受信部、発話者を判定する判定部、該判定結果にもとづき、発話者毎に受信対話信号を蓄積する蓄積部、蓄積部の内容をもとに、各人の発話行動の特徴を検出する特徴検出部、各人の発話行動の特徴を比較し、メッセージメモリより所望のメッセージを読み出して端末に送出するメッセージ送出制御部および、発話行動の特徴毎にメッセージを格納するメッセージメモリ部で構成される。
特表2000−511304号公報 特開平7−334458号公報
しかしながら、教育の現場では、1人の教師で大人数の生徒を見切れないという問題がある。特に、今後は、今のような詰込み型の教育ではなく、複数のグループに分かれてディスカッションするなどの体験型学習が主流となる。したがって、1人の教師で複数のグループの議論の内容をすべて把握するのは困難である。
本発明は、複数のグループに対する教育者の負担軽減を図ることを目的とする。
本願において開示される発明の一側面となる教育支援システムおよび教育支援方法は、各々被教育者が属する複数のグループをそれぞれ担当する複数のロボットと、前記複数のロボットを制御する制御装置と、前記制御装置からアクセス可能なデータベースと、を有する教育支援システムおよび教育支援方法であって、前記複数のロボットの各々は、前記制御装置からの制御により移動可能であり、前記グループの映像および音声の少なくとも一方を含む状況情報を取得して前記制御装置に送信可能であり、前記制御装置からの制御により、前記制御装置から受信した情報を出力可能であり、前記制御装置は、前記各ロボットからの前記各グループの状況情報を、前記グループに所属する被教育者に関連付けて前記データベースに蓄積する蓄積処理と、前記複数のロボットの中の特定のロボットから議題に関する情報が出力された結果、前記特定のロボットが担当する特定のグループの議論に関する状況情報を前記特定のロボットから取得する取得処理と、前記データベースに蓄積された状況情報に基づく機械学習により、前記取得処理によって取得された前記特定のグループの状況情報に対応する前記特定のロボットの行動を決定する決定処理と、前記決定処理によって決定された行動を取るように前記特定のロボットを制御する制御処理と、を実行することを特徴とする。
本発明の代表的な実施の形態によれば、複数のグループに対する教育者の負担軽減を図ることができる。前述した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施例の説明により明らかにされる。
図1は、本実施例にかかる教育支援システムの一例を示す説明図である。 図2は、児童が転校した場合のアクセス権付替え例を示す説明図である。 図3は、ロボットの行動決定例を示す説明図である。 図4は、図3の(3)行動の一例である位置変更の具体例を示す説明図である。 図5は、教育支援システムの活用例を示す説明図である。 図6は、教育支援システムのシステム構成例を示す説明図である。 図7は、教育支援システムのハードウェア構成例を示すブロック図である。 図8は、教師情報DBの記憶内容例を示す説明図である。 図9は、児童情報DBの記憶内容例を示す説明図である。 図10は、教育支援システムの機能的構成例を示すブロック図である。 図11は、ロボットの外観を示す説明図である。 図12は、アクセス権の付け替えシーケンスを示す説明図である。 図13は、教師端末を用いたプラン設定例を示す説明図である。 図14は、教育支援システムにおける教育支援シーケンスを示す説明図である。 図15は、制御装置によるロボットの移動先特定例を示す説明図である。 図16は、制御装置によるロボットの移動先特定処理手順例を示すフローチャートである。 図17は、ダイジェスト再生画面例を示す説明図である。 図18は、制御装置によるダイジェスト動画の生成処理例を示すフローチャートである。
本実施例にかかる教育支援システムは、教育機関における教育を支援する。ここで、教育機関とは、たとえば、公共、民間を問わず、保育園、幼稚園、小学校、中学校、高校、大学、学童保育所、塾など、被教育者に教育を施す機関である。本実施例では、例として「小学校」という用語を使用する。被教育者とは、教育者から教育を受けて学習する者であり、たとえば、幼児、園児、児童、生徒、学生、塾生を含む。本実施例では、例として「児童」という用語を使用する。教育者とは、被教育者を教育または学習指導する者であり、たとえば、保育士、教員、教師、教諭、教授、教官、講師を含む。本実施例では、例として「教師」という用語を使用する。
<教育支援例>
図1は、本実施例にかかる教育支援システムの一例を示す説明図である。教育支援システム100は、制御装置101が、ルータ102を介して複数のロボット103およびデータセンタ110が通信可能に接続されたシステムである。制御装置101は、ロボット103からの情報をデータセンタ110に格納したり、データセンタ110からデータを用いてロボット103を制御する。
ロボット103は、1クラスに複数台(本例では4台)配置される。1クラスには、複数のグループが存在する。ロボット103は、1つのグループを担当する。なお、複数のクラスCL1、CL2、CL3、…は、同一の教育機関内のクラス群でもよく、異なる教育機関のクラスを含んでもよい。クラスCL1を例に挙げると、クラスCL1には、4つのグループが存在する。そのうちのグループAは、6人の児童Sa1〜Sa6を含む。
ロボット103は、制御装置101からの指示により、担当するグループAに対し音声または映像で議題を提示し、グループA内での議論に関する音声や映像を取得し、制御装置101に送信する。また、ロボット103は、制御装置101からの指示により教室内を移動して位置を変更する。このように、ロボット103は、教師の分身のように動作することで、教師の負担軽減を図る。
データセンタ110は、データベースとデータベースサーバとを有するデータベースシステムである。データセンタ110は、データベースに児童の学習データを蓄積する。
<児童が転校した場合のアクセス権付替え例>
図2は、児童が転校した場合のアクセス権付替え例を示す説明図である。データセンタ110は、児童ごとに学習データを蓄積する。具体的には、データセンタ110は、児童ID201と学習データ202とアクセス権203とを関連付けて管理する。児童ID201は、児童を一意に特定する識別情報である。
学習データ202は、ロボット103が取得した児童に関する映像および音声のうち少なくとも一方を含む状況情報と、状況情報から得られるデータとの組み合わせである。状況情報に映像が含まれる場合、制御装置101での解析により、学習データ202には、映像により特定された人物(児童や教師)、物体(たとえば、児童が書いた絵)の画像に関する特徴データやその物体の名称を示すテキストデータが生成される。状況情報に音声が含まれる場合、学習データ202には、音声をテキスト化したテキストデータや発話者を示す情報(たとえば、発話した児童の児童ID201)が生成される。このように解析された、状況情報に由来するデータを解析結果と称す。すなわち、学習データ202は、映像や音声などの生データである状況情報と、解析結果との組み合わせである。
なお、状況情報には、映像や音声のほか、教室内におけるロボット103の位置や方向を示すデータが含まれる。
図2では、児童が小学校SC1から小学校SC2に転校した場合を例に挙げて説明する。(1)小学校SC1において、ロボット103は、児童Sa3を含むグループの状況情報を取得して制御装置101にアップロードする。制御装置101は、アップロードされた状況情報を解析して解析結果を埋め込み、学習データ202としてデータセンタ110に蓄積する。
(2)児童Sa3が小学校SC1から小学校SC2に転校する。具体的には、たとえば、制御装置101は、児童の個人情報において、在席する学校を、小学校SC1から小学校SC2に変更する。個人情報には、たとえば、顔画像が含まれる。当該変更処理は、たとえば、小学校SC2の管理者端末からの操作により実行される。
(3)制御装置101が、データセンタ110の児童Sa3に関する学習データ202のアクセス権203を小学校SC1から小学校SC2に付け替える。具体的には、たとえば、(2)変更処理のあと、小学校SC2のロボット103が、グループAに所属する児童Sa3に関する状況情報弐含まれる顔画像を取得し、変更処理がされた児童Sa3の顔画像と照合する。顔画像が照合された場合、制御装置101は、児童Sa3が小学校SC1から小学校SC2に転校されたことを確認し、データセンタ110における児童Sa3のアクセス権203を、小学校SC1から小学校SC2に変更する。これにより、以降は、小学校SC1のロボット103からの要求では、制御装置101は、児童Sa3の学習データ202を更新せず、小学校SC2のロボット103からの要求により、制御装置101は、児童Sa3の学習データ202を更新する。
<ロボット103の行動決定例>
図3は、ロボット103の行動決定例を示す説明図である。(1)ロボット103は、児童Sa3を含むグループAの状況情報を取得して制御装置101にアップロードする。制御装置101は、アップロードされた状況情報を解析して、解析結果を埋め込み、学習データ202としてデータセンタ110に蓄積する。
(2)制御装置101は、データセンタ110に蓄積されている学習データ202群に基づく機械学習(たとえば、ニューラルネットワーク)により、グループAの状況情報に対応するロボット103の行動(発話や位置変更)を決定する。具体的には、今回取得した状況情報から解析された解析結果をニューラルネットワークに与え、出力となる行動を得る。そして、制御装置101は、決定した行動に関する情報をロボット103に送信する。
(3)ロボット103は、制御装置101からの行動に関する情報に従って、(1)で制御装置101にアップロードした状況情報に対応する行動を実行する。行動が発話である場合、ロボット103はマイクから発話し、行動が位置変更である場合、ロボット103は指定された位置を特定して、その位置まで移動する。
図4は、図3の(3)行動の一例である位置変更の具体例を示す説明図である。なお、以下の(A)〜(C)の例において、ロボット103は、グループの左端に位置するものとする。(A)は、児童Sa1,Sa2,Sa4〜Sa6に対し、議論の和に入れない児童Sa3に注目してもらうために、児童Sa3から離れた現在位置から児童Sa3の隣の位置に移動する行動例である。この場合、ロボット103が取得した状況情報から得られる解析結果は、たとえば、児童Sa1〜Sa6の位置、発言回数、発言時間を含む情報であり、行動は、児童Sa3の隣の位置への移動である。また、行動には、議論に関連する児童Sa3の過去の学習データ202の再生が含まれていてもよい。
(B)は、児童Sa3,Sa4が口論または喧嘩している場合に、仲裁のために、児童Sa3、Sa4から離れた現在位置から児童Sa3,Sa4の間の位置に移動する行動例である。この場合、ロボット103が取得した状況情報から得られる解析結果は、たとえば、児童Sa3,Sa4の発話内容(たとえば、攻撃的、否定的、侮蔑的な発言)や体の動き(たとえば、殴打)であり、行動は、児童Sa3,Sa4の間の位置への移動である。
(C)は、発言する児童Sa5に注目して状況情報を取得するために、当該児童Sa5の正面に位置するように移動する行動例である。この場合、ロボット103が取得した状況情報から得られる解析結果は、たとえば、児童Sa5のみの発話(他の児童Sa1〜Sa4,Sa6は発話していない)および発話内容であり、行動は、児童Sa5と対面する位置への移動である。
<教育支援システム100の活用例>
図5は、教育支援システム100の活用例を示す説明図である。ここでは、小学校SC2は、インターナショナルスクールとする。このため、様々な国籍の児童が在籍する。児童Sa3は、図2で示したように、小学校SC1から転校してきた児童とする。教師は、あらかじめ、教師端末を用いて制御装置101に対し、授業のプランを設定しており、制御装置101は、当該プランをロボット103に送信済みである。本例のプランは、「月の模様」についてのディスカッションとする。月の模様が何に見えるかは国によって異なる(たとえば、カニ、髪の長い女性、ライオン、本を読むおばあさん、うさぎなど)。
(A)ロボット103は、月の画像を表示しながら、担当するグループの状況情報を取得する。制御装置101は、ロボット103からの状況情報を解析することにより、児童Sa3が議論に入れていないことを特定する。
(B)制御装置101は、データセンタ110に蓄積された学習データ202に基づく機械学習により、児童Sa3が議論に入れていないことを示す解析結果から、当該議論に関連する児童Sa3の過去の学習データ202の表示および児童Sa3近傍(たとえば、児童Sa3から1m離れた位置)への移動を、ロボット103が取るべき行動に決定する。
(C)制御装置101は、児童Sa3の近傍に移動およびグループA内の児童全員の顔を確認できる方向に旋回する(図4の(A)参照)とともに、データセンタ110から、当該議論に関連する児童Sa3の過去の学習データ202として、小学校SC1の在籍時に月の絵を描いた動画(または、児童Sa3が描いた月の絵)を再生する(図3参照)。これにより、議論に入れていなかった児童Sa3に他の児童Sa1,Sa2,Sa4〜Sa6が注目し、グループ全体での議論の活性化を促すことができる。
<教育支援システム100のシステム構成例>
図6は、教育支援システム100のシステム構成例を示す説明図である。教育支援システム100は、制御装置101を有し、インターネットなどのネットワーク600を介して、データセンタ110、サービスプロバイダ601、および検索エンジン602と通信可能に接続される。また、制御装置101は、ルータ102を介して、教育機関に配備されたロボット103および教師が用いる教師端末104と通信可能に接続される。
<教育支援システム100のハードウェア構成例>
図7は、教育支援システム100のハードウェア構成例を示すブロック図である。制御装置101は、第1プロセッサ701と、第1メモリ702と、専用ハードウェア703と、記憶デバイス704と、第1通信IF(インタフェース)705と、第1プロセッサ701701〜第1通信IF705を接続する第1バス706と、を有する。第1プロセッサ701は、制御装置101を制御する。第1メモリ702は、第1プロセッサ701の作業エリアとなる。専用ハードウェア703は、特定の処理に特化した回路である。専用ハードウェア703としては、たとえば、画像処理エンジン、音声認識エンジン、圧縮伸張エンジンなどがある。記憶デバイス704は、プログラムや各種データを記憶する非一時的なまたは一時的な記録媒体である。第1通信IF705は、ネットワーク600と接続し、データを送受信する。
記憶デバイス704は、教育機関DB741と、人工知能DB742と、を記憶する。教育機関DB741は、教師情報DB741aと、児童情報DB741bと、を有する。教師情報DB741aは、教育機関に在籍する教師に関する情報を記憶する。具体的には、たとえば、教師情報DB741aは、授業情報741a1と、クラス情報741a2と、教師の個人情報741a3と、を有する。児童情報DB741bは、学習履歴741b1と、児童の個人情報741b2と、を有する。
人工知能DB742は、人工知能742aと、対話情報742bと、を有する。人工知能742aは、たとえば、ニューラルネットワークのように、機械学習による学習と推論を実行するプログラムである。対話情報742bは、ロボット103が受ける発話のテキストデータと、当該発話に対してロボット103がその発話者に返す返答のテキストデータと、を対応付けた情報である。対話情報742bには、人工知能742aに与えられた児童からの音声のテキストデータと、人工知能742aが出力した行動に関する音声のテキストデータと、の組み合わせが、人工知能742aにより追加される。
サービスプロバイダ601は、教育サービスなどの特殊サービスDB730を有する。特殊サービスDB730は、デジタル教材などのサービス情報731と、授業カリキュラム732と、を有する。制御装置101や教師端末104は、必要な情報を特殊サービスDB730から取得することができる。
ロボット103は、制御装置101からの制御により移動可能であり、グループの状況情報を取得して制御装置101に送信可能であり、制御装置101からの制御により、制御装置101から受信した情報を出力可能である。具体的には、たとえば、ロボット103は、第2プロセッサ711と、第2メモリ712と、駆動制御部713と、第2通信IF714と、カメラ715と、タッチパネル716と、マイクロホン717と、ボタン718と、センサ719と、ディスプレイ103aと、スピーカ720と、第2プロセッサ711〜スピーカ720を接続する第2バス721と、駆動装置722と、を有する。
第2プロセッサ711は、ロボット103を制御する。第2メモリ712は、第2プロセッサ711の作業エリアとなる。駆動制御部713は、駆動装置722を制御する。第2通信IF714は、ネットワーク600と接続し、データを送受信する。カメラ715は、たとえば、ロボット103の前面に設けられ、ロボット103の正面から撮像する。タッチパネル716は、たとえば、ディスプレイ103aに設けられ、教師や児童などのユーザによる接触やゼスチャで操作可能な入力デバイスである。マイクロホン717は、外部の音声を入力する。ボタン718は、ユーザによる操作で押下可能な入力デバイスである。
センサ719は、物体や情報を検出する入力デバイスの一例であり、たとえば、人感センサ、距離センサが挙げられる。これにより、人感センサにより物体が人体であるか障害物であるかを特定することができる。距離センサにより、物体までの距離を特定することができる。人感センサと距離センサとの組み合わせることにより、児童までの距離を特定することができる。ディスプレイ103aは、ロボット103の前面に設けられ、各種情報を表示する。スピーカ720は、音声を出力する。駆動装置722は、モータおよびタイヤを有し、駆動制御部713からの制御によりロボット103を移動させる。なお、図7では、教師端末104のハードウェア構成を示していないが、駆動制御部713および駆動装置722を除いて、ロボット103と同様なハードウェア構成となる。
<教師情報DB741aの記憶内容例>
図8は、教師情報DB741aの記憶内容例を示す説明図である。教師情報DB741aは、教師ごとに、授業情報741a1と、クラス情報741a2と、個人情報741a3と、を有する。授業情報741a1は、その教師が受け持つ授業に関する情報である。具体的には、たとえば、授業情報741a1は、授業日時811と、強化と、学年・クラス813と、グループID814と、ロボットID815と、カリキュラムID816と、評価817と、記録ID818と、を有する。授業日時811は、授業が行われた日時である。教科812は、授業が行われた児童教育の知識区分(たとえば、算数、国語など)である。学年・クラス813は、授業が行われた学年とクラスとの組み合わせである。グループID814は、グループを一意に特定する識別情報である。ロボットID815は、ロボット103を一意に特定する識別情報である。カリキュラムID816は、カリキュラムを一意に特定する識別情報である。評価817は、授業におけるグループの理解度を示す情報である。記録ID818は、データセンタ110に蓄積されている学習データ202を一意に特定する識別情報である。
クラス情報741a2は、その教師が受け持つクラスに関する情報である。具体的には、たとえば、クラス情報741a2は、氏名821と、性別822と、国籍823と、転校歴824と、評価825と、学習履歴741b1と、児童ID201と、グループID814と、を有する。氏名821は、その教師が受け持つクラスの児童の名字と名前の組み合わせである。性別822は、その教師が受け持つクラスの児童の性区分である。国籍823は、その教師が受け持つクラスの児童が帰属する国名である。転校歴824は、その教師が受け持つクラスの児童の過去の転校履歴である。評価825は、教師が受け持つクラスの児童が学習した各授業の評価912の総合評価である。児童ID201は、児童を一意に特定する識別情報である。グループID814は、教師が受け持つクラスの児童が所属するグループを一意に特定する識別情報である。
個人情報741a3は、その教師に関する個人的な情報である。具体的には、たとえば、個人情報741a3は、教師ID831と、氏名832と、性別833と、年齢834と、国籍835と、職歴836と、受け持ちクラス837と、顔画像838と、を有する。教師ID831は、その教師を一意に特定する識別情報である。氏名832は、その教師の名字と名前の組み合わせである。性別833は、その教師の性区分である。年齢834は、その教師が生まれてから現在までの年数である。国籍835は、その教師が帰属する国名である。職歴836は、その教師の過去の職業履歴である。受け持ちクラス837は、その教師が授業または担任を受け持つクラスである。顔画像838は、その教師の顔の画像である。
<児童情報DB741bの記憶内容例>
図9は、児童情報DB741bの記憶内容例を示す説明図である。児童情報DB741bは、児童ごとに、学習履歴741b1と、個人情報741b2と、を有する。学習履歴741b1は、その児童が学習した履歴情報である。具体的には、たとえば、学習履歴741b1は、修了日時911と、教科812と、学年・クラス813と、教師ID831と、ロボットID815と、グループID814と、カリキュラムID816と、評価912と、を有する。また、カリキュラムID816で特定されるカリキュラムは、入力時刻961と、入力キーワード962と、出力時刻963と、出力データ964と、会話記録ID965と、を有する。
修了日時911は、その教科812が修了した日時である。修了するまでは修了日時911は空欄となる。教科812は、学習対象となった教科である。学年・クラス813は、その教科812を学習した学年およびクラスの組み合わせである。教師ID831は、その教科812を受け持った教師を一意に特定する識別情報である。ロボットID815は、その教科812において割り当てられたロボット103を一意に特定する識別情報である。グループID814は、その児童がその教科812において所属するグループを一意に特定する識別情報である。カリキュラムID816は、その教科812のカリキュラムを一意に特定する識別情報である。カリキュラムは、ロボット103の行動を特定する情報である。評価825は、その教科812についての理解度や習熟度を示す情報である。
入力時刻961は、その児童がロボット103の入力デバイス(たとえば、マイク、タッチパネル716など)を介してロボット103にデータを入力した時刻である。入力キーワード962は、その児童が入力時刻961にロボット103に入力したデータである。出力時刻963は、その児童が入力した入力キーワード962に応じてロボット103が検索エンジン602やサービスプロバイダ601からデータを検索して出力デバイス(ディスプレイ103aやスピーカ720)から出力した時刻である。出力データ964は、出力時刻963にロボット103から出力されたデータである。会話記録ID965は、会話記録を一意に特定する識別情報である。会話記録は、その児童が入力時刻961から出力時刻963以降の一定時間経過後までに、その児童がロボット103と会話した音声または変換されたテキストデータである。会話記録は、状況情報の一部としてデータセンタ110に蓄積されている。
個人情報741b2は、その児童に関する個人的な情報である。具体的には、たとえば、個人情報741b2は、児童ID201と、氏名821と、性別822と、年齢921と、国籍823と、転校歴824と、顔画像922と、を有する。児童ID201は、年齢834は、その児童が生まれてから現在までの年数である。顔画像922は、その児童の顔の画像である。
<教育支援システム100の機能的構成例>
図10は、教育支援システム100の機能的構成例を示すブロック図である。制御装置101は、取得部1001と、解析部1002と、蓄積部1003と、決定部1004と、制御部1005と、設定部1006と、生成部1007と、を有する。取得部1001〜生成部1007は、具体的には、たとえば、記憶デバイス704に記憶されたプログラムを第1プロセッサ701に実行させることで実現される機能である。また、取得部1001〜生成部1007は、教育機関ごとに作動する機能である。データベース1000は、データセンタ110が有する記憶デバイス704により実現される。
取得部1001は、第1通信IF705でロボット103から受信されたグループの映像および音声の少なくとも一方を含むグループの状況情報を取得する。たとえば、取得部1001は、ロボット103から議題に関する情報が出力された結果、ロボット103が担当するグループでの議論に関する状況情報を取得する。
解析部1002は、状況情報を解析して解析結果を出力する。具体的には、たとえば、解析部1002は、状況情報に含まれる映像と個人情報741a3,741b2の顔画像838,922から、たとえば、記憶デバイス704に記憶された顔認証プログラムにより、人物(児童や教師)を特定して解析結果とする。また、解析部1002は、状況情報に含まれる映像から、たとえば、データセンタ110や蓄積されたデータやインターネット上のデータとのマッチングにより、物体(たとえば、児童が書いた絵)の画像に関する特徴データ(画像そのものを含む)やその物体の名称を示すテキストデータを特定して解析結果とする。
たとえば、解析部1002は、状況情報に含まれる映像において、児童と、その児童が持っているペンと、児童の前に置かれたノートと、ノートに書かれた文字列と、を特定することにより、ペンでノードに文字列を書いている児童を特定する。
また、解析部1002は、状況情報に含まれる音声を、記憶デバイス704に記憶された音声認識プログラムによりテキスト変換してテキストデータを生成して形態素解析や構造解析をおこない、解析結果とする。また、解析部1002は、顔認識処理と組み合わせることにより、当該音声を発話した人物を特定し、テキストデータと関連付けて解析結果とする。すなわち、解析結果は、状況情報が、グループ内の児童がいつどこで何を発言し、どのような動作をしているかを特定する情報となる。
蓄積部1003は、状況情報と解析結果との組み合わせである学習データ202を、教育機関別にデータセンタ110のデータベース1000に蓄積する。具体的には、たとえば、蓄積部1003は、児童の児童ID201に関連付けて、学習データ202をデータベース1000に蓄積する。蓄積部1003は、教育機関ごとに作動するため、教育機関ごとに、学習データ202を、アクセス権203がある児童別にデータベース1000に蓄積することになる。
決定部1004は、データベース1000に蓄積された状況情報に基づく機械学習により、取得部1001によって取得されたグループの状況情報に対応するロボット103の行動を決定する。決定部1004は、蓄積部1003を介して、決定した行動情報を、その状況情報に関連付けて、データセンタ110に蓄積する。具体的には、たとえば、決定部1004は、上述した人工知能742aに相当し、たとえば、状況情報から得られた解析結果をニューラルネットワークに与えることにより、状況情報に応じた行動を決定する。
なお、制御装置101は、教育機関別にニューラルネットワークを構築してもよく、全教育機関で共通のニューラルネットワークを構築してもよい。また、制御装置101は、たとえば、小学校用のニューラルネットワークや、中学校用のニューラルネットワークのように、教育レベルごとにニューラルネットワークを構築してもよい。また、学年ごとにニューラルネットワークを構築してもよい。
決定部1004は、たとえば、グループの状況情報に応じて、ロボット103の行動を、議論の活性化を促す情報の発話または表示の少なくとも一方に決定する。具体的には、たとえば、グループの状況情報から得られた解析結果が、グループの誰も発話しない沈黙状態を示す場合、決定部1004は、ロボット103の行動を、議論の活性化を促す情報の発話または表示の少なくとも一方に決定する。議論の活性化を促す情報とは、たとえば、グループ内の児童に発話させる情報である。たとえば、議題が「月について考えよう」の場合、決定部1004は、ロボット103の行動を、議論の活性化を促す情報として「月の模様って何に見える?」という音声出力に決定する。より具体的には、決定部1004は、ニューラルネットワークに、議題「月」についての沈黙を示す解析結果が入力することにより、議論の活性化を促す情報として、「月の模様の見え方に関する質問」を出力する。これにより、制御部1005は、「月の模様の見え方に関する質問」から音声データ「月の模様って何に見える?」を生成してロボット103に送信することになる。
また、決定部1004は、グループの状況情報に応じて、たとえば、図4に示したように、ロボット103の行動をグループに所属する特定の被教育者の近傍への移動に決定してもよい。
また、決定部1004は、グループの状況情報から、議論に参加していない特定の被教育者(児童Sa3)を特定した場合、たとえば、図5に示したように、議論に関連するデータとして児童Sa3の過去に月の絵を描いていた動画をデータベース1000から取得して、ロボット103の行動を議論に関連するデータの出力に決定してもよい。児童Sa3の過去に月の絵を描いていた動画は、児童Sa3が現在の小学校SC2に転入前に在籍していた小学校SC1において月の絵を描いていた動画でもよい。また、決定部1004は、議論に関連するデータとしてさらに、ロボット103の行動を児童Sa3の近傍への移動に決定してもよい。
制御部1005は、決定部1004によって決定された行動を取るようにロボット103を制御する。具体的には、たとえば、制御部1005は、決定部1004によって決定された行動に関する情報を加工して、ロボット103に出力する。たとえば、上述したように、制御部1005は、「月の模様の見え方に関する質問」から音声データ「月の模様って何に見える?」を生成してロボット103に送信する。
また、制御部1005は、グループの状況情報から特定の被教育者までの距離に基づいて特定の被教育者の位置を特定することにより、決定部1004によって決定された行動を取るようにロボット103を制御する。たとえば、制御部1005は、ロボット103の行動が児童Sa3の近傍への移動に決定された場合、グループの状況情報の解析結果から児童Sa3までの距離に基づいて、ロボット103の現在位置を基準とした児童Sa3の位置を特定する。
設定部1006は、被教育者が在籍する教育機関に関する情報が第1教育機関に設定された場合、データベース1000内の被教育者に関する情報へのアクセス権203を、第1教育機関に設定する。具体的には、たとえば、小学校SC1の児童情報DB741bに、児童Sa3の個人情報が追加された場合、設定部1006は、データベース1000内の児童Sa3の学習データ202の登録および更新(機械学習のための参照については、他の教育機関も可能とする)に関するアクセス権203を、小学校SC1に設定する。
また、設定部1006は、被教育者が在籍する教育機関に関する情報が第1教育機関から第2教育機関に変更された場合、データベース1000内の被教育者に関する情報へのアクセス権203を、第1教育機関から第2教育機関に変更する。具体的には、たとえば、小学校SC2の児童情報DB741bに、児童Sa3の個人情報が追加された場合、設定部1006は、データベース1000内の児童Sa3の学習データ202の登録および更新(機械学習のための参照については、他の教育機関も可能とする)に関するアクセス権203を、小学校SC2に設定する。
また、小学校SC2に配属されたロボット103から状況情報として児童Sa3の顔画像838が取得され、データベース1000内の児童Sa3の顔画像838と照合された場合、設定部1006は、データベース1000内の児童Sa3の学習データ202の登録および更新に関するアクセス権203を、小学校SC2に設定してもよい。これにより、アクセス権203の変更の自動化を図ることができる。
生成部1007は、データベース1000を参照して、グループの映像に関する状況情報のうち、グループに所属する特定の被教育者が存在し、かつ、教育者が存在しない映像データを生成して、ロボット103または教師端末104に送信する。具体的には、たとえば、生成部1007は、データベース1000を参照して、グループの映像に関する状況情報のうち、グループに所属する児童Sa3が存在し、かつ、教師Taが存在しない映像データを生成して、ロボット103または教師端末104に送信する。これにより、教師が見切れていない出来事を、ロボット103または教師端末104で再生される映像データを試聴することにより、事後的に教師が把握することができる。
<ロボット103の外観>
図11は、ロボット103の外観を示す説明図である。(A)は、ロボット103の斜視図である。(B)は、ロボット103の正面図である。(C)は、ロボット103の右側面図である。(D)は、ロボット103の左側面図である。(E)は、ロボット103の平面図である。(F)は、ロボット103の底面図である。(G)は、ロボット103の背面図である。(H)は、ロボット103の透明部を示す参考図である。(H)において、ディスプレイ103aのハッチングは、透明であることを示す。ロボット103は、正面上部にディスプレイ103aを有し、底部に駆動装置722の一部であるタイヤ103bを有する。
<アクセス権203の付け替えシーケンス>
図12は、アクセス権203の付け替えシーケンスを示す説明図である。転出元の教師端末104は、教師の操作入力により、個人情報登録要求を制御装置101に送信する(ステップS1201)。個人情報登録要求には、登録したい児童の個人情報741b2が含まれる。制御装置101は、受信した児童の個人情報741b2を転出元の教育機関の児童情報DB741bに格納するとともに、児童の個人情報741b2に含まれる児童ID201をデータセンタ110のデータベース1000に登録し、アクセス権203を設定し、ACKを返す(ステップS1202)。転出元の教育機関にアクセス権203を設定することにより、当該児童と当該転出元の教育機関が関連付けられる。
転出元のロボット103は、児童の所属グループに関する状況情報を取得して制御装置101にアップロードする(ステップS1203)。制御装置101は、アップロードされた状況情報を解析して解析結果を生成し、学習データ202(状況情報および解析結果)を児童ID201に関連付けてデータセンタ110のデータベース1000に蓄積する(ステップS1204)。転出元の教師端末104またはロボット103は、学習データ202の取得要求を送信すると(ステップS1205)、制御装置101は、当該取得要求に応じた学習データ202を返す(ステップS1206)。
転入先の教師端末104は、転出元の教育機関から転入してきた児童について、教師の操作入力により、個人情報登録要求を制御装置101に送信する(ステップS1207)。個人情報登録要求には、転入してきた児童の個人情報741b2が含まれる。制御装置101は、受信した児童の個人情報741b2を転入先の教育機関の児童情報DB741bに格納するとともに、児童の個人情報741b2に含まれる児童ID201をデータセンタ110のデータベース1000に登録し、ACKを返す(ステップS1208)。
転入先のロボット103は、児童の所属グループに関する状況情報を取得して制御装置101にアップロードする(ステップS1209)。制御装置101は、アップロードされた状況情報を解析して解析結果を生成し、転入先の教育機関の児童情報DB741bの個人情報741b2に含まれる顔画像922と照合した場合、データセンタ110において、当該児童の学習データ202へのアクセス権203を転出元の教育機関から転入先の教育機関に付け替える(ステップS1210)。これにより、データセンタ110における当該児童の学習データ202の登録および更新は、転入先の教育機関からのみ受け付けられることになる。
このあと、ステップS1204〜S1206と同様である。すなわち、制御装置101は、アップロードされた状況情報を解析して解析結果を生成し、学習データ202(状況情報および解析結果)を児童ID201に関連付けてデータセンタ110のデータベース1000に蓄積する(ステップS1211)。転入先の教師端末104またはロボット103は、学習データ202の取得要求を送信すると(ステップS1212)、制御装置101は、当該取得要求に応じた学習データ202を返す(ステップS1213)。この世なシーケンスにより、転出元でのアクセス権解除が不要となる。
<教師端末104を用いたプラン設定例>
図13は、教師端末104を用いたプラン設定例を示す説明図である。教師端末104は、ディスプレイ103aにプラン設定画面1300を表示する。プラン設定画面1300は、グループ一覧エリア1301と、個人概要エリア1302と、課題一覧エリア1303と、を有する。
グループ一覧エリア1301は、グループと所属児童を表示する領域である。グループ一覧エリア1301に表示される情報は、たとえば、クラス情報741a2にアクセスすることにより、制御装置101からダウンロードされる。
個人概要エリア1302は、児童の個人情報741b2を表示する領域である。個人概要エリア1302に表示される情報は、たとえば、グループ一覧エリア1301で指定された児童の個人情報741b2にアクセスすることにより、制御装置101からダウンロードされる。
課題一覧エリア1303は、課題の一覧を表示する領域である。課題一覧エリア1303に表示される情報は、たとえば、制御装置101を介してサービスプロバイダ601にアクセスすることにより、制御装置101からダウンロードされる。
図13において、(A)は、グループへの課題の設定時、(B)は、グループへの課題の設定後の表示状態を示す。教師は、アイコン1304をグループ一覧エリア1301のグループAにドラック&ドロップすることにより、グループAの課題が「月の見え方ディスカッション」に設定され、アイコン1304にグループAを示すアイコン1305が付与される。これにより、制御装置101は、グループAの担当ロボット103を制御して、グループAに「月の見え方ディスカッション」を開始させる。
<教育支援シーケンス>
図14は、教育支援システム100における教育支援シーケンスを示す説明図である。なお、ロボット103からは、常時状況情報が制御装置101にアップロードされているものとする(ステップS1400)。また、制御装置101は、教師情報DB741aを参照して、ロボット103が担当すべきグループに所属する児童を顔認証して、ロボット103が担当するグループを決定する。
制御装置101は、状況情報を取得して解析し、解析結果を生成する(ステップS1401)。制御装置101は、データセンタ110に蓄積されたデータを用いて、人工知能742aにより、状況情報に応じたロボット103が取り得る行動を決定し(ステップS1402)、行動情報をロボット103に送信してロボット103を制御する(ステップS1403)。ロボット103は、行動情報に基づいて行動する(ステップS1404)。
その後、制御装置101は、行動情報送信後のグループの反応を状況情報から解析することにより、決定した行動を評価する(ステップS1405)。たとえば、行動後の状況が良ければ(たとえば、行動決定前の状況よりも討論が活性化(声のボリュームや発言量が増加)していれば)、制御装置101は、決定した行動を評価する(ステップS1405)。
そして、制御装置101は、評価された場合、当該状況情報の解析結果がニューラルネットワークに入力された場合に当該行動に決定される確率が高くなるように、ニューラルネットワークのパラメータ(重みやバイアス)を調整する。逆にステップS1405で評価されなかった場合、当該状況情報の解析結果がニューラルネットワークに入力された場合に当該行動に決定される確率が低くなるように、ニューラルネットワークのパラメータ(重みやバイアス)を調整してもよい。
<ロボット103の移動先特定>
図15は、制御装置101によるロボット103の移動先特定例を示す説明図である。図15では、例として、図4(B)に示したように、児童Sa3,Sa4が喧嘩をした場合の移動先特定例を示す。なお、制御装置101およびロボット103は、教室の地図を記憶しており、教室内の任意の地点を基準として、その後の位置を特定するものとする。
(A)制御装置101は、ロボット103からの状況情報を解析することにより、児童Sa3と児童Sa4とが喧嘩していることを特定する。(B)制御装置101は、ロボット103の距離センサにより測定された物体(児童、テーブル)までの距離を取得する。また、制御装置101は、児童の個人情報741b2に記憶された顔画像922および顔認証プログラムにより、各児童Sa1〜Sa6までの距離を特定する。(C)制御装置101は、児童Sa3と児童Sa4の間への移動が行動として決定された場合、制御部1005により、移動先の位置Pを(A)で特定された児童Sa3と児童Sa4の間の位置に決定し、ロボット103の向きDをグループ内の児童全員に向き合う方向、すなわち、顔認証プログラムによりグループ内の児童全員の顔が認識可能な方向に決定する。このあと、ロボット103は、児童やテーブルに接触しないように、移動先の位置に移動して、決定された方向に旋回する。
図16は、制御装置101によるロボット103の移動先特定処理手順例を示すフローチャートである。制御装置101は、位置変更の行動の決定を検出し(ステップS1601)、ロボット103から位置変更対象となる児童までの距離を取得する(ステップS1602)。そして、制御装置101は、ロボット103の移動先の位置および向きを特定し(ステップS1603)、ロボット103を制御して、移動および旋回させる(ステップS1604)。
<ダイジェスト再生例>
教育支援システム100では、ロボット103が撮影した動画から児童ごとにダイジェスト動画を生成することが可能である。ダイジェスト動画は、ロボット103または教師端末104で再生可能である。ここでは、放課後の職員室で、教師がロボット103と対面してダイジェスト動画を再生する例を示す。
図17は、ダイジェスト再生画面例を示す説明図である。教師端末104は、ディスプレイ103aにダイジェスト再生画面1700を表示する。ダイジェスト再生画面1700は、グループ一覧エリア1301と、個人概要エリア1302と、個人詳細エリア1701と、タイムライン表示エリア1702と、を有する。個人詳細エリア1701は、個人詳細エリア1701に表示された児童に関する1以上のダイジェスト動画のサムネイル画像を表示する領域である。タイムライン表示エリア1702は、再生中のダイジェスト動画の各再生位置とそのサムネイル画像を示す領域である。
制御装置101は、ダイジェスト動画を、その日の授業の終了後に生成する。教師は、個人詳細エリア1701のサムネイル画像を選択することにより、当該サムネイル画像に関するダイジェスト動画の再生指示を制御装置101に送信し、制御装置101は、当該ダイジェスト動画をロボット103に送信する。ロボット103は、ダイジェスト動画を受信すると、再生する。ダイジェスト動画の再生、停止、一時停止、早送り、早戻しなどの操作については、制御装置101を介して教師端末104から可能である。なお、ダイジェスト動画の再生は、ダウンロード再生でもよくストリーミング再生でもよい。また、ダイジェスト動画は、ロボット103ではなく教師端末104で再生してもよい。
図18は、制御装置101によるダイジェスト動画の生成処理例を示すフローチャートである。制御装置101は、その日の放課後の所定のタイミングで、当該生成処理を開始する。制御装置101は、未選択の児童があるか否かを判断する(ステップS1801)。未選択の児童がある場合(ステップS1801:Yes)、制御装置101は、未選択の児童を選択し(ステップS1802)、選択児童が属するグループのその日の映像データをデータセンタ110のデータベース1000から取得する(ステップS1803)。そして、制御装置101は、取得した映像データから選択児童が関与するダイジェスト動画を生成する(ステップS1804)。
具体的には、たとえば、制御装置101は、選択児童が映っており、教師が映っていないダイジェスト動画を生成する。これにより、教師が他のグループを見て回っているなど、当該選択児童のグループを見ていないダイジェスト動画を生成することができる。したがって、教師が見ていないグループの状況を確認することができる。また、選択児童の音声が入っていれば、ダイジェスト動画に選択児童が映っていなくてもよい。また、制御装置101は、ロボット103の行動前後に絞ってダイジェスト動画を生成してもよい。このあと、上述したように、制御装置101は、教師端末104から指定されたダイジェスト動画をロボット103に送信することで(ステップS1805)、ロボット103は、ダイジェスト動画を再生する。
このように、本実施例の教育支援システム100によれば、制御装置101は、各ロボット103からの各グループの状況情報を、各ロボット103からの各グループの状況情報を、グループに所属する被教育者に関連付けてデータベース1000に蓄積する蓄積処理と、複数のロボット103の中の特定のロボット103から議題に関する情報が出力された結果、特定のロボット103が担当する特定のグループの議論に関する状況情報を特定のロボット103から取得する取得処理と、データベース1000に蓄積された状況情報に基づく機械学習により、取得処理によって取得された特定のグループの状況情報に対応する特定のロボット103の行動を決定する決定処理と、決定処理によって決定された行動を取るように特定のロボット103を制御する制御処理と、を実行する。
これにより、ロボットが議論に関する状況情報に応じた行動を取ることができ、教育者が当該グループを見ていない場合でも、被教育者への教育を支援することで、複数のグループを担当する教育者の負担軽減を図ることができる。したがって、複数のグループに対する教育の効率化を図ることができる。
また、決定処理では、制御装置101は、特定のグループの状況情報に応じて、特定のロボット103の行動を、議論の活性化を促す情報の発話または表示の少なくとも一方に決定することとしてもよい。
これにより、教育者が当該グループを見ていない場合でも、被教育者が参加している議論の活性化を促すことができ、複数のグループを担当する教育者の負担軽減を図ることができる。したがって、複数のグループに対する教育の効率化を図ることができる。
また、複数のロボット103の各々は、被教育者の認識、被教育者までの距離の測定、および障害物の検出が可能であり、グループの状況情報は、被教育者までの距離を含み、決定処理では、制御装置101は、特定のグループの状況情報に応じて、特定のロボット103の行動を特定のグループに所属する特定の被教育者の近傍への移動に決定し、制御処理では、制御装置101は、特定のグループの状況情報から特定の被教育者までの距離に基づいて特定の被教育者の位置を特定することにより、決定処理によって決定された行動を取るように特定のロボット103を制御することとしてもよい。
これにより、議論の状況に応じてロボットを移動させることで、被教育者への教育を支援して、複数のグループを担当する教育者の負担軽減を図ることができる。したがって、複数のグループに対する教育の効率化を図ることができる。
また、蓄積処理では、制御装置は、各グループの状況情報を、被教育者が所属する教育機関別に蓄積することとしてもよい。
これにより、決定処理によって実行される機械学習において、他の教育機関の状況情報も活用することができる。したがって、決定処理によって決定される行動の最適化を図ることができる。
また、データベース1000は、被教育者ごとに、当該被教育者が在籍する教育機関に関する情報を記憶しており、制御装置101は、被教育者が在籍する教育機関に関する情報が第1教育機関に設定された場合、データベース1000内の被教育者に関する情報へのアクセス権を、第1教育機関に設定し、被教育者が在籍する教育機関に関する情報が第1教育機関から第2教育機関に変更された場合、データベース1000内の被教育者に関する情報へのアクセス権を、第1教育機関から第2教育機関に変更する設定処理を実行することとしてもよい。
これにより、転入先となる第2教育機関では、制御装置101は、第2教育機関に転校した被教育者に関する情報にアクセスすることができ、転出元となる第1教育機関では、制御装置101は、第2教育機関に転校した被教育者に関する情報にアクセスすることができなくなる。したがって、第1教育機関における当該被教育者の所属グループの状況情報が誤って蓄積されるのを防止することができる。
また、データベース1000は、被教育者および教育者の顔を認識する情報(たとえば、顔画像838,922)を記憶しており、制御装置101は、データベース1000を参照して、特定のグループの映像に関する状況情報のうち、特定のグループに所属する特定の被教育者が存在し、かつ、教育者が存在しない映像データを生成する生成処理を実行することとしてもよい。
これにより、教育者が見ていない時間帯のグループの状況を把握することができ、複数のグループを担当する教育者の負担軽減を図ることができる。したがって、複数のグループに対する教育の効率化を図ることができる。
また、決定処理では、制御装置101は、特定のグループの状況情報に応じて、議論に関連するデータをデータベース1000から取得して、特定のロボット103の行動を議論に関連するデータの出力に決定することとしてもよい。
これにより、教育者が当該グループを見ていない場合でも、議論に関連するデータを用いることで特定のグループの教育を支援し、複数のグループを担当する教育者の負担軽減を図ることができる。したがって、複数のグループに対する教育の効率化を図ることができる。
また、決定処理では、制御装置101は、特定のグループの状況情報から、特定のグループが議論に参加していない特定の被教育者を特定した場合、議論に関連するデータをデータベース1000から取得して、特定のロボット103の行動を議論に関連するデータの出力に決定することとしてもよい。
これにより、教育者が当該グループを見ていない場合でも、特定の被教育者に注目を集めて議論の活性化を支援することで、複数のグループを担当する教育者の負担軽減を図ることができる。したがって、複数のグループに対する教育の効率化を図ることができる。
また、複数のロボット103の各々は、被教育者の認識、被教育者までの距離の測定、および障害物の検出が可能であり、特定のグループの状況情報は、特定の被教育者までの距離を含み、決定処理では、制御装置101は、特定のロボット103の行動を議論に関連するデータの出力および特定の被教育者の近傍への移動に決定し、制御処理では、制御装置101は、特定のグループの状況情報から特定の被教育者までの距離に基づいて特定の被教育者の位置を特定することにより、決定処理によって決定された行動を取るように特定のロボット103を制御することとしてもよい。
これにより、教育者が当該グループを見ていない場合でも、特定のロボットの位置変更により特定の被教育者に注目を集めて議論の活性化を支援することで、複数のグループを担当する教育者の負担軽減を図ることができる。したがって、複数のグループに対する教育の効率化を図ることができる。
また、データベース1000は、被教育者ごとに、当該被教育者が所属する教育機関に関する情報を記憶しており、制御装置101は、特定の被教育者が在籍する教育機関に関する情報が第1教育機関に設定された場合、データベース1000内の特定の被教育者に関する情報へのアクセス権を、第1教育機関に設定し、特定の被教育者が在籍する教育機関に関する情報が第1教育機関から第2教育機関に変更された場合、データベース1000内の被教育者に関する情報へのアクセス権を、第1教育機関から第2教育機関に変更する設定処理を実行し、決定処理では、制御装置101は、特定のグループの状況情報から、特定のグループが議論に参加していない特定の被教育者を特定した場合、議論に関連するデータをデータベース1000内の特定の被教育者の第1教育機関に在籍時のデータ群から取得して、特定のロボットの行動を議論に関連するデータの出力に決定することとしてもよい。
これにより、転入先となる第2教育機関では、制御装置101は、特定の被教育者の第1教育機関在籍時のデータ群から取得した議論に関連するデータにより、第1教育機関在籍時の話題により特定の被教育者に注目を集めて議論の活性化を支援することで、複数のグループを担当する教育者の負担軽減を図ることができる。したがって、複数のグループに対する教育の効率化を図ることができる。
なお、上述した教育支援システム100において、ロボット103が取得した音声および映像により状況情報を取得することとしたが、児童が作成した作成物(たとえば、絵)をスキャナなどでデジタル化し、デジタル化したデータを状況情報としてロボットに格納して、制御装置101にアップロードすることとしてもよい。また、上述した教育支援システム100において、制御装置101の記憶デバイス704内の各種DBは、データセンタ110のデータベース1000に格納されてもよい。
なお、本発明は前述した実施例に限定されるものではなく、添付した特許請求の範囲の趣旨内における様々な変形例及び同等の構成が含まれる。例えば、前述した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに本発明は限定されない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えてもよい。また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えてもよい。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加、削除、または置換をしてもよい。
また、前述した各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等により、ハードウェアで実現してもよく、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し実行することにより、ソフトウェアで実現してもよい。
各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリ、ハードディスク、SSD(Solid State Drive)等の記憶装置、又は、IC(Integrated Circuit)カード、SDカード、DVD(Digital Versatile Disc)の記録媒体に格納することができる。
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、実装上必要な全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には、ほとんど全ての構成が相互に接続されていると考えてよい。
100 教育支援システム
101 制御装置
103 ロボット
104 教師端末
110 データセンタ
601 サービスプロバイダ
602 検索エンジン
1000 データベース
1001 取得部
1002 解析部
1003 蓄積部
1004 決定部
1005 制御部
1006 設定部
1007 生成部

Claims (11)

  1. 各々被教育者が属する複数のグループをそれぞれ担当する複数のロボットと、前記複数のロボットを制御する制御装置と、前記制御装置からアクセス可能なデータベースと、を有する教育支援システムであって、
    前記複数のロボットの各々は、
    前記制御装置からの制御により移動可能であり、
    前記グループの映像および音声の少なくとも一方を含む状況情報を取得して前記制御装置に送信可能であり、
    前記制御装置からの制御により、前記制御装置から受信した情報を出力可能であり、
    前記制御装置は、
    前記各ロボットからの前記各グループの状況情報を、前記グループに所属する被教育者に関連付けて前記データベースに蓄積する蓄積処理と、
    前記複数のロボットの中の特定のロボットから議題に関する情報が出力された結果、前記特定のロボットが担当する特定のグループの議論に関する状況情報を前記特定のロボットから取得する取得処理と、
    前記データベースに蓄積された状況情報に基づく機械学習により、前記取得処理によって取得された前記特定のグループの状況情報に対応する前記特定のロボットの行動を決定する決定処理と、
    前記決定処理によって決定された行動を取るように前記特定のロボットを制御する制御処理と、
    を実行することを特徴とする教育支援システム。
  2. 請求項1に記載の教育支援システムであって、
    前記決定処理では、前記制御装置は、前記特定のグループの状況情報に応じて、前記特定のロボットの行動を、前記議論の活性化を促す情報の発話または表示の少なくとも一方に決定することを特徴とする教育支援システム。
  3. 請求項1に記載の教育支援システムであって、
    前記複数のロボットの各々は、
    前記被教育者の認識、前記被教育者までの距離の測定、および障害物の検出が可能であり、
    前記グループの状況情報は、前記被教育者までの距離を含み、
    前記決定処理では、前記制御装置は、前記特定のグループの状況情報に応じて、前記特定のロボットの行動を前記特定のグループに所属する特定の被教育者の近傍への移動に決定し、
    前記制御処理では、前記制御装置は、前記特定の被教育者までの距離に基づいて前記特定の被教育者の位置を前記特定のグループの状況情報から特定することにより、前記決定処理によって決定された行動を取るように前記特定のロボットを制御することを特徴とする教育支援システム。
  4. 請求項1に記載の教育支援システムであって、
    前記蓄積処理では、前記制御装置は、前記各グループの状況情報を、前記被教育者が所属する教育機関別に前記データベースに蓄積することを特徴とする教育支援システム。
  5. 請求項1に記載の教育支援システムであって、
    前記データベースは、前記被教育者ごとに、当該被教育者が在籍する教育機関に関する情報を記憶しており、
    前記制御装置は、
    前記被教育者が在籍する教育機関に関する情報が第1教育機関に設定された場合、前記データベース内の前記被教育者に関する情報へのアクセス権を、前記第1教育機関に設定し、前記被教育者が在籍する教育機関に関する情報が第1教育機関から第2教育機関に変更された場合、前記データベース内の前記被教育者に関する情報へのアクセス権を、前記第1教育機関から前記第2教育機関に変更する設定処理を実行することを特徴とする教育支援システム。
  6. 請求項1に記載の教育支援システムであって、
    前記データベースは、前記被教育者および教育者の顔を認識するための情報を記憶しており、
    前記制御装置は、
    前記データベースを参照して、前記特定のグループの映像に関する状況情報のうち、前記特定のグループに所属する特定の被教育者が存在し、かつ、前記教育者が存在しない映像データを生成して、前記ロボットに送信する生成処理を実行することを特徴とする教育支援システム。
  7. 請求項2に記載の教育支援システムであって、
    前記決定処理では、前記制御装置は、前記特定のグループの状況情報に応じて、前記議論に関連するデータを前記データベースから取得して、前記特定のロボットの行動を前記議論に関連するデータの出力に決定することを特徴とする教育支援システム。
  8. 請求項3に記載の教育支援システムであって、
    前記決定処理では、前記制御装置は、前記特定のグループの状況情報から、前記特定のグループが前記議論に参加していない特定の被教育者を特定した場合、前記議論に関連するデータを前記データベースから取得して、前記特定のロボットの行動を前記議論に関連するデータの出力に決定することを特徴とする教育支援システム。
  9. 請求項8に記載の教育支援システムであって、
    前記複数のロボットの各々は、
    前記被教育者の認識、前記被教育者までの距離の測定、および障害物の検出が可能であり、
    前記特定のグループの状況情報は、前記特定の被教育者までの距離を含み、
    前記決定処理では、前記制御装置は、前記特定のロボットの行動を前記議論に関連するデータの出力および前記特定の被教育者の近傍への移動に決定し、
    前記制御処理では、前記制御装置は、前記特定の被教育者までの距離に基づいて前記特定の被教育者の位置を前記特定のグループの状況情報から特定することにより、前記決定処理によって決定された行動を取るように前記特定のロボットを制御することを特徴とする教育支援システム。
  10. 請求項8に記載の教育支援システムであって、
    前記データベースは、前記被教育者ごとに、当該被教育者が所属する教育機関に関する情報を記憶しており、
    前記制御装置は、
    前記特定の被教育者が在籍する教育機関に関する情報が第1教育機関に設定された場合、前記データベース内の前記特定の被教育者に関する情報へのアクセス権を、前記第1教育機関に設定し、前記特定の被教育者が在籍する教育機関に関する情報が第1教育機関から第2教育機関に変更された場合、前記データベース内の前記被教育者に関する情報へのアクセス権を、前記第1教育機関から前記第2教育機関に変更する設定処理を実行し、
    前記決定処理では、前記制御装置は、前記特定のグループの状況情報から、前記特定のグループが前記議論に参加していない前記特定の被教育者を特定した場合、前記議論に関連するデータを前記データベース内の前記特定の被教育者の第1教育機関に在籍時のデータ群から取得して、前記特定のロボットの行動を前記議論に関連するデータの出力に決定することを特徴とする教育支援システム。
  11. 各々被教育者が属する複数のグループをそれぞれ担当する複数のロボットと、前記複数のロボットを制御する制御装置と、前記制御装置からアクセス可能なデータベースと、を有する教育支援システムによる教育支援方法であって、
    前記複数のロボットの各々は、
    前記制御装置からの制御により移動可能であり、
    前記グループの映像および音声の少なくとも一方を含む状況情報を取得して前記制御装置に送信可能であり、
    前記制御装置からの制御により、前記制御装置から受信した情報を出力可能であり、
    前記教育支援方法は、
    前記制御装置が、
    前記各ロボットからの前記各グループの状況情報を、前記グループに所属する被教育者に関連付けて前記データベースに蓄積する蓄積処理と、
    前記複数のロボットの中の特定のロボットから議題に関する情報が出力された結果、前記特定のロボットが担当する特定のグループの議論に関する状況情報を前記特定のロボットから取得する取得処理と、
    前記データベースに蓄積された状況情報に基づく機械学習により、前記取得処理によって取得された前記特定のグループの状況情報に対応する前記特定のロボットの行動を決定する決定処理と、
    前記決定処理によって決定された行動を取るように前記特定のロボットを制御する制御処理と、
    を実行することを特徴とする教育支援方法。
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