JP6832410B1 - Learning effect estimation device, learning effect estimation method, program - Google Patents

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Abstract

【課題】人間が物事を理解するメカニズムの様々な側面を反映して、ユーザの学習効果を推定することができる学習効果推定装置を提供する。【解決手段】学習目的別のカテゴリが割り振られているユーザの学習結果のデータである学習データを入力とし、学習データに基づいてユーザのカテゴリ毎の正解確率を生成するモデルを記憶するモデル記憶部と、モデルに学習データを入力して、カテゴリ毎の正解確率を生成する正解確率生成部と、正解確率の時系列データをユーザ毎に蓄積する正解確率データベースと、所定のユーザの学習効果推定のためのカテゴリの範囲を指定するデータである範囲データを取得し、所定のユーザの範囲データ内の正解確率に基づく理解度と、理解度の時系列データの変動が大きいほど小さい値となる信頼度を生成して、カテゴリに対応付けて出力する理解度信頼度生成部を含む。【選択図】図1PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a learning effect estimation device capable of estimating a learning effect of a user by reflecting various aspects of a mechanism by which a human understands things. SOLUTION: A model storage unit that stores a model that receives learning data that is data of a user's learning result to which a category according to a learning purpose is assigned and generates a correct answer probability for each category of the user based on the learning data. A correct answer probability generator that inputs training data into the model and generates correct answer probabilities for each category, a correct answer probability database that accumulates time-series data of correct answer probabilities for each user, and an estimation of the learning effect of a predetermined user. The degree of comprehension based on the correct answer probability in the range data of a predetermined user and the degree of reliability that becomes smaller as the fluctuation of the time-series data of the degree of comprehension becomes larger by acquiring the range data which is the data that specifies the range of the category for Includes a comprehension reliability generator that generates and outputs the data in association with the category. [Selection diagram] Fig. 1

Description

本発明は、ユーザの学習効果を推定する学習効果推定装置、学習効果推定方法、プログラムに関する。 The present invention relates to a learning effect estimation device for estimating a user's learning effect, a learning effect estimation method, and a program.

学力効果測定に基づく学習計画を自動形成しその学習をオンライン上でできるオンライン学習システム(特許文献1)が知られている。 An online learning system (Patent Document 1) that can automatically form a learning plan based on the measurement of academic ability effect and perform the learning online is known.

特許文献1のオンライン学習システムは、オンライン学習サーバとインターネットを介して接続された複数の学習者端末を備える。オンライン学習サーバは、各学習者端末からの要求に応じて要求された科目の学習効果測定のための問題を複数の測定項目と各項目ごとの測定分野の単位に分けた問題で要求端末に提供する。問題を提供された端末から学習者が解答した問題の解答がサーバに送信されると、サーバは、測定項目における全ての測定分野ごとに解答を採点すると共に、各測定項目と各項目における全測定分野ごとに、採点結果を複数段階の評価値に変換して評価値を学習者端末に提示する。サーバは、この評価値に基づいて各測定項目における測定分野ごとにオンライン学習サーバから提供される当該科目の学習テキストにおける学習すべき各分野の内容と学習すべき時間を当該学習者端末に提示する。 The online learning system of Patent Document 1 includes a plurality of learner terminals connected to an online learning server via the Internet. The online learning server provides the request terminal with problems for measuring the learning effect of the subject requested in response to the request from each learner terminal as a problem divided into multiple measurement items and units of the measurement field for each item. To do. When the answer to the question answered by the learner is sent to the server from the terminal provided with the question, the server scores the answer for each measurement field in the measurement item, and also measures each measurement item and all measurements in each item. For each field, the scoring result is converted into a multi-level evaluation value and the evaluation value is presented to the learner terminal. Based on this evaluation value, the server presents to the learner terminal the content of each field to be learned and the time to be learned in the learning text of the subject provided by the online learning server for each measurement field in each measurement item. ..

特許文献1のオンライン学習システムによれば、サーバから受験した科目の全範囲を分けた複数の測定項目における複数の測定分野について、ユーザの到達度を評価値で学習者端末に提示することができる。また、評価値に基づいて各測定分野ごとにオンライン学習サーバから端末に提供されるテキスト上で学習すべき単元内容とそれに要する時間とを学習者端末に提示することができる。 According to the online learning system of Patent Document 1, it is possible to present the user's achievement level to the learner terminal as an evaluation value for a plurality of measurement fields in a plurality of measurement items in which the entire range of subjects taken from the server is divided. .. Further, based on the evaluation value, the unit content to be learned on the text provided from the online learning server to the terminal for each measurement field and the time required for the unit content can be presented to the learner terminal.

特開2012−208143号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-208143

特許文献1のオンライン学習システムは、学習効果測定のために出題された問題の採点結果を評価値に置き換えているだけであり、人間が物事を理解するメカニズムの様々な側面を反映できていない。 The online learning system of Patent Document 1 merely replaces the scoring results of the questions given for measuring the learning effect with evaluation values, and does not reflect various aspects of the mechanism by which humans understand things.

そこで本発明では、人間が物事を理解するメカニズムの様々な側面を反映して、ユーザの学習効果を推定することができる学習効果推定装置を提供する。 Therefore, the present invention provides a learning effect estimation device capable of estimating a user's learning effect by reflecting various aspects of a mechanism by which a human understands things.

本発明の学習効果推定装置は、モデル記憶部と、正解確率生成部と、正解確率データベースと、理解度信頼度生成部を含む。 The learning effect estimation device of the present invention includes a model storage unit, a correct answer probability generation unit, a correct answer probability database, and a comprehension reliability generation unit.

モデル記憶部は、学習目的別のカテゴリが割り振られているユーザの学習結果のデータである学習データを入力とし、学習データに基づいてユーザのカテゴリ毎の正解確率を生成するモデルを記憶する。正解確率生成部は、モデルに学習データを入力して、カテゴリ毎の正解確率を生成する。正解確率データベースは、正解確率の時系列データをユーザ毎に蓄積する。理解度信頼度生成部は、所定のユーザの学習効果推定のためのカテゴリの範囲を指定するデータである範囲データを取得し、所定のユーザの範囲データ内の正解確率に基づく理解度と、理解度の時系列データの変動が大きいほど小さい値となる信頼度を生成して、カテゴリに対応付けて出力する。 The model storage unit takes learning data, which is data of the learning result of the user to which categories for each learning purpose are assigned, as input, and stores a model that generates a correct answer probability for each category of the user based on the learning data. The correct answer probability generation unit inputs learning data into the model and generates correct answer probabilities for each category. The correct answer probability database accumulates time series data of correct answer probabilities for each user. The comprehension reliability generation unit acquires range data, which is data that specifies a range of categories for estimating the learning effect of a predetermined user, and understands the comprehension level based on the correct answer probability in the range data of the predetermined user. The reliability that becomes smaller as the fluctuation of the time series data of the degree becomes larger is generated, and is output in association with the category.

本発明の学習効果推定装置によれば、人間が物事を理解するメカニズムの様々な側面を反映して、ユーザの学習効果を推定することができる。 According to the learning effect estimation device of the present invention, the learning effect of the user can be estimated by reflecting various aspects of the mechanism by which humans understand things.

実施例1の学習効果推定装置の構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of the learning effect estimation apparatus of Example 1. FIG. 実施例1の学習効果推定装置の動作を示すフローチャート。The flowchart which shows the operation of the learning effect estimation apparatus of Example 1. 学習データの種類について説明する図。The figure explaining the type of learning data. カテゴリの相関関係の例を示す図。The figure which shows the example of the correlation of a category. 相関があるカテゴリの正解確率が同時に変動する例を示す図。The figure which shows the example which the correct answer probability of a correlation category fluctuates at the same time. カテゴリの先行後続関係の例を示す図。The figure which shows the example of the precedent succession relation of a category. 学習データ(コンテンツ)に指定されるカテゴリの例を示す図。The figure which shows the example of the category specified for learning data (content). 正解確率(理解度)の時系列データの例を示し、図8Aは変動が大きい例、図8B、図8Cは変動が少ない例を示す図。An example of time-series data of correct answer probability (understanding) is shown, FIG. 8A shows an example in which fluctuation is large, and FIGS. 8B and 8C show an example in which fluctuation is small. カテゴリ集合と目標カテゴリの例を示す図。The figure which shows the example of the category set and the target category. 理解度と信頼度に基づく場合分けの例を説明する図。The figure explaining the example of the case classification based on the degree of understanding and the degree of reliability. コンピュータの機能構成例を示す図。The figure which shows the functional structure example of a computer.

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。なお、同じ機能を有する構成部には同じ番号を付し、重複説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. The components having the same function are given the same number, and duplicate description is omitted.

以下、図1を参照して実施例1の学習効果推定装置の構成を説明する。同図に示すように、本実施例の学習効果推定装置1は、学習データ取得部11と、正解確率生成部12と、モデル記憶部12Aと、正解確率データベース12Bと、範囲データ取得部13と、理解度信頼度生成部14と、レコメンド生成部15を含む。なお、同図に破線で示すように、レコメンド生成部15は必須の構成要件ではなく、場合により割愛してもよい。 Hereinafter, the configuration of the learning effect estimation device of the first embodiment will be described with reference to FIG. As shown in the figure, the learning effect estimation device 1 of this embodiment includes a learning data acquisition unit 11, a correct answer probability generation unit 12, a model storage unit 12A, a correct answer probability database 12B, and a range data acquisition unit 13. , Understanding degree reliability generation unit 14 and recommendation generation unit 15. As shown by the broken line in the figure, the recommendation generation unit 15 is not an indispensable constituent requirement and may be omitted in some cases.

以下、図2以降を参照して、各構成要件の詳細な動作を説明する。 Hereinafter, detailed operations of each configuration requirement will be described with reference to FIGS. 2 and later.

<学習データ取得部11>
学習データ取得部11は、学習データを取得する(S11)。学習データとは、ユーザがコンテンツを学習したときの学習結果や学習状況のデータであり、コンテンツ、学習データには、学習目的別のカテゴリ(以下、単にカテゴリという)が予め割り振られている。
<Learning data acquisition unit 11>
The learning data acquisition unit 11 acquires the learning data (S11). The learning data is data on the learning result and learning situation when the user learns the content, and the content and the learning data are pre-allocated to categories according to the learning purpose (hereinafter, simply referred to as categories).

[コンテンツ、学習データ]
図3に示すように、コンテンツにはカリキュラム、アダプティブの二つの種別を設けてもよい。カリキュラムには、例えばシナリオ、練習問題などを含むことができる。アダプティブには、例えば演習問題などを含むことができる。
[Content, learning data]
As shown in FIG. 3, the content may be provided with two types, curriculum and adaptive. The curriculum can include, for example, scenarios, exercises, and so on. Adaptives can include, for example, exercises.

シナリオとは、読む、聴く、図を参照する、動画を見るなど、問題演習以外の形式によって、知識を習得するタイプのコンテンツ(教材)を示す。シナリオの学習データとは典型的には、シナリオの読了、聴講完了、閲覧完了など学習結果を示すデータ(フラグ)や、学習が行われた日時、場所など学習状況を示すデータである。これ以外にもシナリオの読解、聴講、閲覧の回数や頻度をシナリオの学習データとしてもよい。 A scenario refers to a type of content (teaching material) that acquires knowledge in a format other than problem exercises, such as reading, listening, referring to a figure, or watching a video. The learning data of the scenario is typically data (flag) indicating the learning result such as the completion of reading, listening, and viewing of the scenario, and data indicating the learning status such as the date and time and place where the learning was performed. In addition to this, the number and frequency of reading comprehension, listening, and browsing of the scenario may be used as the learning data of the scenario.

練習問題とは、典型的には、シナリオとシナリオの間に挿入され、あるいはシナリオの後ろに挿入され、直前のシナリオの理解度を問う基本的な例題などを意味している。練習問題の学習データとは典型的には、練習問題の実施、実施の回数、頻度、正誤、正答率、得点、誤答の内容など学習結果を示すデータや、学習が行われた日時、場所など学習状況を示すデータである。 An exercise is typically a basic example that is inserted between or after a scenario and asks for comprehension of the previous scenario. The learning data of the exercise is typically data showing the learning result such as the implementation of the exercise, the number of executions, the frequency, the correctness, the correct answer rate, the score, and the content of the incorrect answer, and the date and time and place where the learning was performed. It is data showing the learning situation.

演習問題とは、典型的には、テスト形式で出題される問題群のことなどを意味している。演習問題の学習データとは、典型的には、演習問題の実施、実施の回数、頻度、正誤、正答率、得点、誤答の内容など学習結果を示すデータや、学習が行われた日時、場所など学習状況を示すデータである。また、模試の成績データを演習問題の学習データとして用いてもよい。 Exercises typically mean a group of questions that are given in a test format. The learning data of the exercise is typically data showing the learning result such as the implementation of the exercise, the number of times of the exercise, the frequency, the correctness, the correct answer rate, the score, the content of the incorrect answer, and the date and time when the learning was performed. It is data showing the learning situation such as the place. In addition, the grade data of the mock exam may be used as the learning data of the exercise.

[カテゴリ]
カテゴリとは、ユーザの学習内容を細分化して定義した学習目的を示す。例えば「1次方程式を解くことができる」をカテゴリ01、「連立方程式を解くことができる」をカテゴリ02、などと定義してもよい。また、上記をもっと細分化して、例えば「移項を用いて1次方程式を解くことができる」、「括弧のある1次方程式を解くことができる」、「係数に分数・小数を含む1次方程式を解くことができる」といったカテゴリを定義してもよい。
[category]
The category indicates a learning purpose in which the learning content of the user is subdivided and defined. For example, "can solve linear equations" may be defined as category 01, "can solve simultaneous equations" may be defined as category 02, and so on. In addition, the above can be further subdivided into, for example, "a linear equation can be solved using a transposition", "a linear equation with parentheses can be solved", and "a linear equation including fractions and decimals in coefficients". You may define a category such as "can solve".

二つのカテゴリの正解確率(または理解度)は場合により密接な関連性を有する場合がある。例えば、三角関数のsinθ,cosθの基本的な性質についての正解確率(または理解度)が高い場合に、同じ三角関数であるtanθの基本的な性質についての正解確率(または理解度)が高くなる傾向があるといえ、これらは密接な関連性を有するといえる。図4にカテゴリの相関関係の例を示す。同図の例では、カテゴリ01は、カテゴリ02およびカテゴリ03に強く相関している。また、カテゴリ02、03ほどではないものの、カテゴリ04は、カテゴリ01と弱く相関している。また、カテゴリ05は、カテゴリ01とは無相関である。例えばユーザがカテゴリ01を学習中の場合、当然のことながら学習結果に応じて、カテゴリ01の正解確率(または理解度)は変動する。このとき、カテゴリ02,03,04が未学習であったとしても、カテゴリ01と相関があるため、カテゴリ01の学習結果に応じて、カテゴリ02,03,04の正解確率(または理解度)も変動する。このとき、カテゴリ01とは無相関なカテゴリ05の正解確率(または理解度)は変動しない。 The correct answer probabilities (or comprehensions) of the two categories may be more closely related in some cases. For example, when the correct answer probability (or comprehension) for the basic properties of trigonometric functions sinθ and cosθ is high, the correct answer probability (or comprehension) for the basic properties of the same trigonometric function tanθ is high. Although there is a tendency, it can be said that these are closely related. FIG. 4 shows an example of category correlation. In the example of the figure, category 01 is strongly correlated with category 02 and category 03. Also, although not as much as categories 02 and 03, category 04 is weakly correlated with category 01. Further, category 05 is uncorrelated with category 01. For example, when the user is learning category 01, the probability of correct answer (or the degree of comprehension) of category 01 naturally changes according to the learning result. At this time, even if the categories 02, 03, 04 are unlearned, since there is a correlation with the category 01, the correct answer probability (or the degree of understanding) of the categories 02, 03, 04 also depends on the learning result of the category 01. fluctuate. At this time, the correct answer probability (or comprehension level) of category 05, which is uncorrelated with category 01, does not change.

例えば、図5に例示するように、カテゴリ01を学習したことにより、カテゴリ01の正解確率が0.20上昇した場合に、カテゴリ01と強く相関するカテゴリ02,03の正解確率は0.10上昇し、カテゴリ01と弱く相関するカテゴリ04の正解確率は0.05上昇するといったケースが考えられる。 For example, as illustrated in FIG. 5, when the correct answer probability of category 01 increases by 0.20 by learning category 01, the correct answer probability of categories 02 and 03 that strongly correlate with category 01 increases by 0.10, and category 01 It is conceivable that the probability of correct answer in category 04, which is weakly correlated with, increases by 0.05.

[カテゴリの先行後続関係]
カテゴリ間に先行後続関係を定義してもよい。先行後続関係とはカテゴリの推奨学習順序を定義するパラメータである。より詳細には、先行後続関係とは、あるカテゴリを先行して学習した場合に、後続して学習するカテゴリの学習効果が高くなるように定めた重み付けパラメータである。例えば上述の例において、カテゴリ「sinθ,cosθの基本的な性質」を先行学習した場合、後続するカテゴリとして、カテゴリ「tanθの基本的な性質」を選択すれば、学習効果が高くなると見込まれる。
[Category predecessor / successor relationship]
Preceding and succeeding relationships may be defined between categories. The predecessor / successor relationship is a parameter that defines the recommended learning order of the category. More specifically, the preceding-successor relationship is a weighting parameter defined so that when a certain category is learned in advance, the learning effect of the category to be learned subsequently becomes high. For example, in the above example, when the category "basic properties of sinθ and cosθ" is pre-learned, if the category "basic properties of tanθ" is selected as the subsequent category, the learning effect is expected to be high.

例えば図6の例では、カテゴリ01が先行する場合に、後続するカテゴリとして、重み付けパラメータ=0.8を有するカテゴリ02を選択すれば、学習効果が高くなると見込まれる。同様に、カテゴリ02が先行する場合に、後続するカテゴリとして、重み付けパラメータ=0.8を有するカテゴリ03を選択すれば、学習効果が高くなると見込まれる。なお、図6において、すべてのカテゴリにおいて、順序も含めたすべての学習の関係性を表す連続値として、カテゴリ間の関係性を定義してもよい。 For example, in the example of FIG. 6, when the category 01 precedes, it is expected that the learning effect will be enhanced if the category 02 having the weighting parameter = 0.8 is selected as the succeeding category. Similarly, when category 02 precedes, it is expected that the learning effect will be enhanced if category 03 having a weighting parameter = 0.8 is selected as the succeeding category. In addition, in FIG. 6, in all the categories, the relation between the categories may be defined as a continuous value representing the relation of all learning including the order.

[コンテンツに指定されるカテゴリの数]
各コンテンツには、少なくとも一つのカテゴリが付与される。コンテンツに2以上のカテゴリを付与してもよい。図7の例では、コンテンツ_0101にカテゴリ01,02が、コンテンツ_0102にカテゴリ01が、コンテンツ_0201にカテゴリ02,03,04が、それぞれ付与されている。
[Number of categories specified for content]
At least one category is assigned to each content. Two or more categories may be assigned to the content. In the example of FIG. 7, the content _0101 is assigned categories 01 and 02, the content _0102 is assigned category 01, and the content _0201 is assigned categories 02, 03, 04, respectively.

<モデル記憶部12A>
モデル記憶部12Aは、学習データを入力とし、学習データに基づいてユーザのカテゴリ毎の正解確率を生成するモデル(DKTモデル)を記憶する。
<Model storage unit 12A>
The model storage unit 12A stores a model (DKT model) that takes learning data as input and generates a correct answer probability for each category of the user based on the learning data.

[DKTモデル]
DKTとは、Deep Knowledge Tracingの略である。Deep Knowledge Tracingとは、学習者(ユーザ)が知識を獲得していくメカニズムをニューラル・ネットワーク(Deep Learning)を用いてモデル化する技術である。
[DKT model]
DKT is an abbreviation for Deep Knowledge Tracing. Deep Knowledge Tracing is a technology that uses neural networks (Deep Learning) to model the mechanism by which learners (users) acquire knowledge.

DKTモデルは、大量に収集した訓練データを用いて、教師あり学習により最適化される。一般的に訓練データは、ベクトルとラベルの組を備えるが、本実施例のDKTモデルの場合、ベクトルとして学習データ(カリキュラム、アダプティブの双方のデータを含む)、ラベルとして対応するカテゴリにおける演習問題や模試の問題の正答率、教育関係者が対応するカテゴリについて判断してラベル付けした正答率などを用いることができる。DKTモデルによりカテゴリ間の相関関係は学習されるため、DKTモデルにある教科の一部のカテゴリの学習データのみを入力とした場合であっても、当該教科の全てのカテゴリの正解確率が推定されて出力される。 The DKT model is optimized by supervised learning using a large amount of training data collected. Generally, training data includes a set of a vector and a label, but in the case of the DKT model of this embodiment, training data (including both curriculum and adaptive data) as a vector, exercises in the corresponding category as a label, and exercises in the corresponding category as a label. It is possible to use the correct answer rate of the mock exam question, the correct answer rate that the educator judges and labels the corresponding category, and the like. Since the correlation between categories is learned by the DKT model, the correct answer probability of all categories of the subject is estimated even if only the learning data of some categories of the subject in the DKT model is input. Is output.

<正解確率生成部12>
正解確率生成部12は、DKTモデルに学習データを入力して、カテゴリ毎の正解確率を生成する(S12)。
<Correct answer probability generation unit 12>
The correct answer probability generation unit 12 inputs the learning data into the DKT model and generates the correct answer probability for each category (S12).

<正解確率データベース12B>
正解確率データベース12Bは、ステップS12で生成した正解確率の時系列データをユーザ毎、カテゴリ毎に蓄積する。図8A、図8B、図8Cに正解確率(理解度)の時系列データの例を示す。図8Aは、変動が大きい例を示す。グラフの横軸は、問題数(問と表記する)でもよいし、日数(DAYと表記する)でもよい。グラフの縦軸は正解確率(または後述する理解度)である。図8Aは例えば、問4、またはDAY4までカリキュラムの学習に取り組み、問4、またはDAY4までの学習データを逐次DKTモデルに入力することにより、正解確率が一時的に上昇したものの、問5、またはDAY5からアダプティブの学習を開始した結果、演習問題の正答率が芳しくなく、問5、またはDAY5以降の学習データを逐次DKTモデルに入力することにより、正解確率が一時的に下降したケースなどに該当する。図8Bは例えば、問1〜問8、またはDAY1〜DAY8まで継続して、アダプティブの学習に取り組んでおり、逐次学習データをDKTモデルに入力することにより、正解確率が僅かずつ上昇したケースなどが該当する。図8Cは例えば、問2、またはDAY2までカリキュラムの学習に取り組み、問2、またはDAY2までの学習データを逐次DKTモデルに入力することにより、正解確率がゆるやかに上昇し、問3、またはDAY3からアダプティブの学習に取り組み、学習データを逐次DKTモデルに入力することにより、正解確率がゆるやかに上昇したケースなどが該当する。
<Correct answer probability database 12B>
The correct answer probability database 12B accumulates the time series data of the correct answer probability generated in step S12 for each user and each category. 8A, 8B, and 8C show examples of time-series data of correct answer probability (understanding). FIG. 8A shows an example in which the fluctuation is large. The horizontal axis of the graph may be the number of questions (denoted as a question) or the number of days (denoted as DAY). The vertical axis of the graph is the correct answer probability (or the degree of comprehension described later). In FIG. 8A, for example, by working on learning the curriculum up to Q4 or DAY4 and sequentially inputting the learning data up to Q4 or DAY4 into the DKT model, the correct answer probability temporarily increased, but Q5 or DAY4 As a result of starting adaptive learning from DAY5, the correct answer rate of the exercise is not good, and it corresponds to the case where the correct answer probability temporarily decreases by sequentially inputting the learning data of Q5 or DAY5 or later into the DKT model. To do. In FIG. 8B, for example, Q1 to Q8 or DAY1 to DAY8 are continuously tackled for adaptive learning, and the correct answer probability gradually increases by inputting sequential learning data into the DKT model. Applicable. In FIG. 8C, for example, by working on learning the curriculum up to Q2 or DAY2 and sequentially inputting the learning data up to Q2 or DAY2 into the DKT model, the correct answer probability gradually increases, and from Q3 or DAY3. This is the case where the correct answer probability gradually increases by working on adaptive learning and sequentially inputting the learning data into the DKT model.

<範囲データ取得部13>
範囲データ取得部13は、所定のユーザの学習効果推定のためのカテゴリの範囲を指定するデータである範囲データを取得する(S13)。例えば、所定のユーザが学校の中間、期末テストの出題範囲の学習効果を推定したい場合、当該ユーザは、中間、期末テストで指定されている出題範囲をカテゴリに読み替え、読み替えたカテゴリ全てを範囲データとして指定(入力)する。また、所定のユーザが高校受験の数学に関し学習効果を推定したい場合、当該ユーザは、中学1年生〜中学3年生までに学習する数学のカテゴリ全てを範囲データとして指定(入力)する。
<Range data acquisition unit 13>
The range data acquisition unit 13 acquires range data, which is data for designating a range of categories for estimating the learning effect of a predetermined user (S13). For example, when a predetermined user wants to estimate the learning effect of the question range of the mid-term and final exams of the school, the user reads the question range specified in the mid-term and final exams into categories, and all the read categories are range data. Specify (input) as. In addition, when a predetermined user wants to estimate the learning effect of mathematics for high school examination, the user specifies (inputs) all the categories of mathematics to be learned from the first grade to the third grade of junior high school as range data.

範囲データの取得に関しては、所定のユーザが教科書のページ数や単元名などのデータを範囲データ取得部13に入力し、範囲データ取得部13が、これらのデータをカテゴリに読み替えて、範囲データを取得してもよい。 Regarding the acquisition of range data, a predetermined user inputs data such as the number of pages of a textbook and a unit name into the range data acquisition unit 13, and the range data acquisition unit 13 reads these data into categories and reads the range data. You may get it.

<理解度信頼度生成部14>
理解度信頼度生成部14は、ステップS13における範囲データを取得し、所定のユーザの範囲データ内の正解確率(例えば直近のデータ)に基づく理解度と、理解度の時系列データの変動が大きいほど小さい値となる信頼度を生成して、カテゴリに対応付けて出力する(S14)。例えば、理解度信頼度生成部14は、範囲データ内の各カテゴリの直近の正解確率を、各カテゴリの理解度として出力してもよい。また例えば、理解度信頼度生成部14は、正解確率が一定値以下であるならば、そのユーザは該当カテゴリを理解していないとみなして、理解度を0としてもよい。また例えば、理解度信頼度生成部14は、正解確率が一定値を超えていれば、正解確率をα倍してβを差し引いて補正した値を、理解度としてもよい。
<Understanding reliability generation unit 14>
The comprehension reliability generation unit 14 acquires the range data in step S13, and the comprehension level based on the correct answer probability (for example, the latest data) in the range data of a predetermined user and the time series data of the comprehension level fluctuate greatly. A reliability that is a small value is generated and output in association with the category (S14). For example, the comprehension reliability generation unit 14 may output the latest correct answer probability of each category in the range data as the comprehension level of each category. Further, for example, if the correct answer probability is equal to or less than a certain value, the comprehension reliability generation unit 14 may consider that the user does not understand the corresponding category and set the comprehension level to 0. Further, for example, if the correct answer probability exceeds a certain value, the comprehension reliability generation unit 14 may use a value corrected by multiplying the correct answer probability by α and subtracting β as the comprehension degree.

理解度信頼度生成部14は、理解度の時系列データの変動を考慮するため、理解度の時系列データのデータ数が所定の閾値未満である場合に、信頼度を所定値(小さな値とするのが望ましい)と設定することもできる。また、該当カテゴリおよび関連するカテゴリにおいて学習が始まっていない(未学習)と考えられるほど理解度が低い場合、すなわち理解度が予め設定した閾値(小さな値とするのが望ましい)未満である場合には、理解度が安定していたとしても、信頼度を所定値(小さな値とするのが望ましい)と設定することもできる。 Since the comprehension reliability generation unit 14 considers fluctuations in the comprehension time-series data, when the number of comprehension time-series data is less than a predetermined threshold value, the comprehension reliability is set to a predetermined value (with a small value). It is also possible to set (preferably). In addition, when the comprehension level is low enough to be considered that learning has not started (unlearned) in the corresponding category and related categories, that is, when the comprehension level is less than a preset threshold value (preferably a small value). Can also set the reliability to a predetermined value (preferably a small value) even if the degree of understanding is stable.

理解度を上記と異なる定義に基づいて生成、出力してもよい。例えば、カテゴリが何れかのカテゴリ集合に属しており、カテゴリ集合のそれぞれに目標カテゴリが1つずつ存在するものと定義した場合について考える。 Comprehension may be generated and output based on a definition different from the above. For example, consider the case where a category belongs to any category set and it is defined that one target category exists in each category set.

例えば、図9に示すように、カテゴリ01,02,03が第1カテゴリ集合5−1に属しており、カテゴリ04,05が第2カテゴリ集合5−2に属しているものとし、第1カテゴリ集合5−1の目標カテゴリをカテゴリ03とし、第2カテゴリ集合5−2の目標カテゴリをカテゴリ05とする。例えば、定期試験の試験範囲において、複数の単元(例えば、ベクトルと複素数の単元)が出題範囲とされている場合、各単元のカテゴリを各カテゴリ集合に含め、各単元に対応する各カテゴリ集合に対して、目標カテゴリを設定すれば好適である。 For example, as shown in FIG. 9, it is assumed that categories 01, 02, 03 belong to the first category set 5-1 and categories 04, 05 belong to the second category set 5-2, and the first category. The target category of the set 5-1 is category 03, and the target category of the second category set 5-2 is category 05. For example, if multiple units (for example, vector and complex number units) are included in the test range of the regular exam, the categories of each unit are included in each category set, and each category set corresponding to each unit is included. On the other hand, it is preferable to set a target category.

この場合、理解度信頼度生成部14は、範囲データ内に含まれる目標カテゴリの正解確率を対応するカテゴリ集合全体の理解度として生成し、カテゴリ集合全体の理解度に基づいてカテゴリ集合全体の信頼度を生成すれば好適である。 In this case, the comprehension reliability generation unit 14 generates the correct answer probability of the target category included in the range data as the comprehension level of the corresponding category set as a whole, and trusts the entire category set based on the comprehension level of the entire category set. It is preferable to generate a degree.

また、目標カテゴリは1つのカテゴリ集合に2つ以上存在してもよく、その場合は、2つ以上存在する目標カテゴリの正解確率の平均値などをカテゴリ集合全体の理解度としてもよい。 Further, two or more target categories may exist in one category set, and in that case, the average value of the correct answer probabilities of the two or more target categories may be used as the degree of understanding of the entire category set.

<レコメンド生成部15>
レコメンド生成部15は、理解度と所定の第1の閾値との大小関係、および信頼度と所定の第2の閾値との大小関係に応じた場合分けのうち、少なくとも何れかの場合分けに属するカテゴリを、所定のユーザの次回学習の推奨ターゲットとする情報であるレコメンドを生成して出力する(S15)。
<Recommendation generation unit 15>
The recommendation generation unit 15 belongs to at least one of the cases according to the magnitude relationship between the comprehension level and the predetermined first threshold value and the magnitude relationship between the reliability level and the predetermined second threshold value. The category is generated and output as a recommendation, which is information that is a recommended target for the next learning of a predetermined user (S15).

例えば図10に示すように、理解度が第1の閾値Tを超えており、信頼度が第2の閾値Tを超えている場合(1)、理解度が第1の閾値Tを超えており、信頼度が第2の閾値T以下である場合(2)、理解度が第1の閾値T以下であり、信頼度が第2の閾値Tを超えている場合(3)、理解度が第1の閾値T以下であり、信頼度が第2の閾値T以下である場合(4)、の4パターンに場合分けすれば好適である。なお、同図において、理解度>Tを理解度≧T、理解度≦Tを理解度<Tとし、信頼度>Tを信頼度≧T、信頼度≦Tを信頼度<Tとしても同様の場合分けができる。 For example, as shown in FIG. 10, when the comprehension level exceeds the first threshold value T 1 and the reliability exceeds the second threshold value T 2 (1), the comprehension level exceeds the first threshold value T 1 . When it exceeds and the reliability is equal to or less than the second threshold T 2 (2), when the degree of understanding is equal to or less than the first threshold T 1 and the reliability exceeds the second threshold T 2 (3). ), It is preferable to classify the cases into four patterns, that is, the degree of understanding is 1 or less of the first threshold value T 1 and the degree of reliability is 2 or less of the second threshold value (4). In the figure, comprehension> T 1 is comprehension ≥ T 1 , comprehension ≤ T 1 is comprehension <T 1 , reliability> T 2 is reliability ≥ T 2 , and reliability ≤ T 2 is trust. The same case can be divided by setting degree <T 2.

同図の例における場合1は、該当カテゴリにおけるユーザーの理解度が予め設定した水準(T、たとえばT=0.90)を超えており、該当カテゴリにおける信頼度も予め設定した水準(T、たとえばT=0.90)を超えている場合である。理解度が高いことは、該当カテゴリにおけるユーザーの正解確率が高いことを意味し、信頼度が高いことは、図8Bに例示したように、理解度の時系列データの変動が小さいことを意味する。従って、ユーザが該当カテゴリにおいて安定して高得点を取ることができる程度に習熟度が高く、ユーザの学習が十分であると判断できる可能性が高い。 In case 1 in the example of the figure, the user's understanding level in the corresponding category exceeds the preset level (T 1 , for example, T 1 = 0.90), and the reliability level in the corresponding category is also set in advance (T). 2 , for example, when T 2 = 0.90) is exceeded. A high degree of understanding means that the probability of correct answer of the user in the corresponding category is high, and a high degree of reliability means that the fluctuation of the time series data of the degree of understanding is small as illustrated in FIG. 8B. .. Therefore, it is highly possible that the user has a high degree of proficiency to the extent that he / she can stably obtain a high score in the corresponding category, and that the user's learning is sufficient.

同図の例における場合2は、該当カテゴリにおけるユーザーの理解度が予め設定した水準(T)を超えているものの、該当カテゴリにおける信頼度が予め設定した水準(T)以下となっている場合である。典型的には、該当カテゴリにおける直近の学習データで高い正解確率をマークしたものの、該当カテゴリにおける過去の理解度の時系列データをみれば、正解確率が低い時期があり、変動が大きい場合などが考えられる。 In case 2 in the example of the figure, although the user's understanding level in the corresponding category exceeds the preset level (T 1 ), the reliability level in the corresponding category is lower than the preset level (T 2). This is the case. Typically, the most recent learning data in the relevant category marked a high correct answer probability, but looking at the time-series data of past comprehension levels in the relevant category, there are times when the correct answer probability is low and there are large fluctuations. Conceivable.

同図の例における場合3は、該当カテゴリにおけるユーザーの理解度が予め設定した水準(T)以下となっている一方、該当カテゴリにおける信頼度が予め設定した水準(T)を超えている場合である。典型的には、該当カテゴリに関連する別のカテゴリの学習を進めることにより、該当カテゴリの理解度がある程度上昇し、さらに安定している場合、該当カテゴリの学習を進めることにより、該当カテゴリの理解度が安定している場合などが考えられる。このような場合に、さらに理解度をあげるためには、該当カテゴリの学習を進め、安定して高得点をマークする必要がある。 In case 3 in the example of the figure, the user's understanding level in the corresponding category is below the preset level (T 1 ), while the reliability level in the corresponding category exceeds the preset level (T 2). This is the case. Typically, by advancing the learning of another category related to the relevant category, the degree of understanding of the relevant category increases to some extent, and if it is more stable, by advancing the learning of the relevant category, the understanding of the relevant category is achieved. It is possible that the degree is stable. In such a case, in order to further improve the understanding level, it is necessary to proceed with the learning of the corresponding category and stably mark a high score.

同図の例における場合4は、該当カテゴリにおけるユーザーの理解度が予め設定した水準(T)以下であって、該当カテゴリにおける信頼度もまた予め設定した水準(T)以下となる場合である。典型的には、該当カテゴリおよび関連するカテゴリにおいて学習が始まっていない(未学習)と考えられるほど理解度が低い場合に、信頼度を所定の小さな値と設定している場合が考えられる。また、図8Aに例示したように、カリキュラム学習などがある程度進んでおり、直近のアダプティブ学習において得点が低くなったことにより、直近の理解度が大きく低下し、理解度の時系列データの変動が大きい(すなわち、信頼度が低い)場合などが考えられる。 In the example of the figure, case 4 is a case where the user's understanding level in the corresponding category is below the preset level (T 1 ) and the reliability in the corresponding category is also below the preset level (T 2). is there. Typically, when the degree of understanding is so low that it is considered that learning has not started (unlearned) in the corresponding category and the related category, the reliability may be set to a predetermined small value. Further, as illustrated in FIG. 8A, curriculum learning has progressed to some extent, and the score has decreased in the latest adaptive learning, so that the latest comprehension level has greatly decreased, and the time-series data of the comprehension level has fluctuated. It may be large (that is, low reliability).

例えば、レコメンド生成部15は、場合4に該当するカテゴリを、該当ユーザの次回学習の推奨ターゲットとする情報であるレコメンドを生成して出力してもよい。レコメンド生成部15は、例えば場合4に該当するカテゴリを最も推奨するターゲット、場合3に該当するカテゴリを二番目に推奨するターゲット、場合2に該当するカテゴリを三番目に推奨するターゲットとして、レコメンドを生成して出力してもよい。 For example, the recommendation generation unit 15 may generate and output a recommendation that is information that is a recommended target for the next learning of the corresponding user in the category corresponding to the case 4. For example, the recommendation generation unit 15 sets a recommendation as a target that most recommends the category corresponding to case 4, a target that secondly recommends the category corresponding to case 3, and a target that recommends the category corresponding to case 2 third. It may be generated and output.

上記の例に限らず、レコメンド生成部15は様々な基準でレコメンドを生成してもよい。例えば、レコメンド生成部15は、範囲データ内において理解度が0.5に近いカテゴリを推奨するターゲットとして、レコメンドを生成して出力してもよい。また、例えば、レコメンド生成部15は、直近の学習データにおいてN回(Nは2以上の任意の整数)連続して誤答となっている設問を有するカテゴリを推奨するターゲットとして、レコメンドを生成して出力してもよい。 Not limited to the above example, the recommendation generation unit 15 may generate recommendations based on various criteria. For example, the recommendation generation unit 15 may generate and output a recommendation as a target that recommends a category whose understanding level is close to 0.5 in the range data. Further, for example, the recommendation generation unit 15 generates a recommendation as a target for recommending a category having questions that are consecutively wrong answers N times (N is an arbitrary integer of 2 or more) in the latest learning data. May be output.

また、レコメンド生成部15は、先行するカテゴリの理解度および信頼度が所定の閾値を超える場合(1)に、予め定めた先行後続関係(図6の例参照)に基づく後続のカテゴリを次回学習の推奨ターゲットとし、予め定めた先行後続関係に基づく後続のカテゴリの理解度が所定の閾値以下であって、信頼度が所定の閾値を超える場合(3)に、先行するカテゴリを次回学習の推奨ターゲットとして、レコメンドを生成して出力してもよい。 Further, when the degree of understanding and reliability of the preceding category exceeds a predetermined threshold value (1), the recommendation generation unit 15 learns the succeeding category based on the predetermined preceding / succeeding relationship (see the example of FIG. 6) next time. When the degree of understanding of the succeeding category based on the predetermined precedent-successor relationship is less than or equal to the predetermined threshold value and the reliability exceeds the predetermined threshold value (3), the preceding category is recommended for the next learning. As a target, a recommendation may be generated and output.

例えば図9に示したカテゴリ集合において、先行するカテゴリ01の理解度および信頼度が場合1に該当する場合、後続のカテゴリ02を次回学習の推奨ターゲットとして、レコメンドを生成し、後続のカテゴリ02の理解度および信頼度が場合3に該当する場合、先行するカテゴリ01を次回学習の推奨ターゲットとして、レコメンドを生成して出力してもよい。 For example, in the category set shown in FIG. 9, when the comprehension level and the reliability level of the preceding category 01 correspond to case 1, a recommendation is generated with the succeeding category 02 as the recommended target for the next learning, and the subsequent category 02 is generated. When the comprehension level and the reliability level correspond to the case 3, the recommendation may be generated and output with the preceding category 01 as the recommended target for the next learning.

レコメンド生成部15が、先行後続関係に基づいて動作することにより、先行して学習したカテゴリと内容的にかけ離れたカテゴリを次回学習の推奨ターゲットとすることを防ぐことができる。 By operating the recommendation generation unit 15 based on the preceding / succeeding relationship, it is possible to prevent the category that is far from the previously learned category as the recommended target for the next learning.

また、例えば、図9に示したように、カテゴリ集合と目標カテゴリが設定されており、範囲データ内に複数のカテゴリ集合が含まれる場合、レコメンド生成部15は、所定の確率で複数のカテゴリ集合のうちの未学習のカテゴリ集合を指定するフラグを発生させ、フラグが指定するカテゴリ集合内の何れかのカテゴリを、所定のユーザの次回学習の推奨ターゲットとする情報であるレコメンドを生成して出力してもよい。 Further, for example, as shown in FIG. 9, when a category set and a target category are set and a plurality of category sets are included in the range data, the recommendation generation unit 15 has a predetermined probability of a plurality of category sets. Generates a flag that specifies the unlearned category set, and generates and outputs a recommendation that is information that is the recommended target for the next learning of a predetermined user for any category in the category set specified by the flag. You may.

レコメンド生成部15は、上記のレコメンド生成規則を複数組み合わせて使用することにより、レコメンドを生成してもよい。 The recommendation generation unit 15 may generate a recommendation by using a plurality of the above-mentioned recommendation generation rules in combination.

また、レコメンド生成部15は、範囲データ内の各カテゴリの理解度、信頼度から、学習終了日を予測し、予測された学習終了日が予め設定された期限に間に合うか否かを判定し、判定結果を進捗度として出力してもよい。進捗度は、たとえば、理解度信頼度生成部14が生成した理解度の時系列データから未来における理解度の変化を推定し、あらかじめ設定された期限までに、理解度があらかじめ設定された閾値を超えると推定されるか否かを表す指標としてもよい。 Further, the recommendation generation unit 15 predicts the learning end date from the comprehension and reliability of each category in the range data, determines whether or not the predicted learning end date is in time for the preset deadline, and determines whether or not the predicted learning end date is in time. The determination result may be output as the progress. For the progress, for example, the change in the comprehension in the future is estimated from the time-series data of the comprehension generated by the comprehension reliability generation unit 14, and the threshold value for which the comprehension is preset is set by the preset deadline. It may be used as an index indicating whether or not it is estimated to exceed.

本実施例の学習効果推定装置1によれば、ニューラル・ネットワーク(Deep Learning)を用いたDKTモデルを使用することにより生成した正解確率に基づいて、理解度と信頼度という二つのパラメータを定義したため、当該二つのパラメータに基づいて、人間が物事を理解するメカニズムの様々な側面を反映して、ユーザの学習効果を推定することができる。 According to the learning effect estimation device 1 of this embodiment, two parameters, comprehension and reliability, are defined based on the correct answer probability generated by using the DKT model using the neural network (Deep Learning). Based on these two parameters, the learning effect of the user can be estimated by reflecting various aspects of the mechanism by which humans understand things.

<補記>
本発明の装置は、例えば単一のハードウェアエンティティとして、キーボードなどが接続可能な取得部、液晶ディスプレイなどが接続可能な出力部、ハードウェアエンティティの外部に通信可能な通信装置(例えば通信ケーブル)が接続可能な通信部、CPU(Central Processing Unit、キャッシュメモリやレジスタなどを備えていてもよい)、メモリであるRAMやROM、ハードディスクである外部記憶装置並びにこれらの取得部、出力部、通信部、CPU、RAM、ROM、外部記憶装置の間のデータのやり取りが可能なように接続するバスを有している。また必要に応じて、ハードウェアエンティティに、CD−ROMなどの記録媒体を読み書きできる装置(ドライブ)などを設けることとしてもよい。このようなハードウェア資源を備えた物理的実体としては、汎用コンピュータなどがある。
<Supplement>
The device of the present invention is, for example, as a single hardware entity, an acquisition unit to which a keyboard or the like can be connected, an output unit to which a liquid crystal display or the like can be connected, and a communication device (for example, a communication cable) capable of communicating outside the hardware entity. Communication unit to which can be connected, CPU (Central Processing Unit, cache memory, registers, etc.), RAM or ROM as memory, external storage device as hard hardware, and acquisition unit, output unit, communication unit of these , CPU, RAM, ROM, has a connecting bus so that data can be exchanged between external storage devices. Further, if necessary, a device (drive) or the like capable of reading and writing a recording medium such as a CD-ROM may be provided in the hardware entity. A general-purpose computer or the like is a physical entity equipped with such hardware resources.

ハードウェアエンティティの外部記憶装置には、上述の機能を実現するために必要となるプログラムおよびこのプログラムの処理において必要となるデータなどが記憶されている(外部記憶装置に限らず、例えばプログラムを読み出し専用記憶装置であるROMに記憶させておくこととしてもよい)。また、これらのプログラムの処理によって得られるデータなどは、RAMや外部記憶装置などに適宜に記憶される。 The external storage device of the hardware entity stores the program required to realize the above-mentioned functions and the data required for processing this program (not limited to the external storage device, for example, reading a program). It may be stored in a ROM, which is a dedicated storage device). Further, the data obtained by the processing of these programs is appropriately stored in a RAM, an external storage device, or the like.

ハードウェアエンティティでは、外部記憶装置(あるいはROMなど)に記憶された各プログラムとこの各プログラムの処理に必要なデータが必要に応じてメモリに読み込まれて、適宜にCPUで解釈実行・処理される。その結果、CPUが所定の機能(上記、…部、…手段などと表した各構成要件)を実現する。 In the hardware entity, each program stored in the external storage device (or ROM, etc.) and the data necessary for processing each program are read into the memory as needed, and are appropriately interpreted, executed, and processed by the CPU. .. As a result, the CPU realizes a predetermined function (each configuration requirement represented by the above, ... Department, ... means, etc.).

本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。また、上記実施形態において説明した処理は、記載の順に従って時系列に実行されるのみならず、処理を実行する装置の処理能力あるいは必要に応じて並列的にあるいは個別に実行されるとしてもよい。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately modified without departing from the spirit of the present invention. Further, the processes described in the above-described embodiment are not only executed in chronological order according to the order described, but may also be executed in parallel or individually depending on the processing capacity of the device that executes the processes or if necessary. ..

既述のように、上記実施形態において説明したハードウェアエンティティ(本発明の装置)における処理機能をコンピュータによって実現する場合、ハードウェアエンティティが有すべき機能の処理内容はプログラムによって記述される。そして、このプログラムをコンピュータで実行することにより、上記ハードウェアエンティティにおける処理機能がコンピュータ上で実現される。 As described above, when the processing function in the hardware entity (device of the present invention) described in the above embodiment is realized by a computer, the processing content of the function that the hardware entity should have is described by a program. Then, by executing this program on the computer, the processing function in the hardware entity is realized on the computer.

上述の各種の処理は、図11に示すコンピュータの記録部10020に、上記方法の各ステップを実行させるプログラムを読み込ませ、制御部10010、取得部10030、出力部10040などに動作させることで実施できる。 The various processes described above can be performed by causing the recording unit 10020 of the computer shown in FIG. 11 to read a program for executing each step of the above method and operating the control unit 10010, the acquisition unit 10030, the output unit 10040, and the like. ..

この処理内容を記述したプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録しておくことができる。コンピュータで読み取り可能な記録媒体としては、例えば、磁気記録装置、光ディスク、光磁気記録媒体、半導体メモリ等どのようなものでもよい。具体的には、例えば、磁気記録装置として、ハードディスク装置、フレキシブルディスク、磁気テープ等を、光ディスクとして、DVD(Digital Versatile Disc)、DVD−RAM(Random Access Memory)、CD−ROM(Compact Disc Read Only Memory)、CD−R(Recordable)/RW(ReWritable)等を、光磁気記録媒体として、MO(Magneto-Optical disc)等を、半導体メモリとしてEEP−ROM(Electrically Erasable and Programmable-Read Only Memory)等を用いることができる。 The program describing the processing content can be recorded on a computer-readable recording medium. The computer-readable recording medium may be, for example, a magnetic recording device, an optical disk, a photomagnetic recording medium, a semiconductor memory, or the like. Specifically, for example, a hard disk device, a flexible disk, a magnetic tape, or the like as a magnetic recording device is used as an optical disk, and a DVD (Digital Versatile Disc), a DVD-RAM (Random Access Memory), or a CD-ROM (Compact Disc Read Only) is used as an optical disk. Memory), CD-R (Recordable) / RW (ReWritable), etc., MO (Magneto-Optical disc), etc. as a magneto-optical recording medium, EEPROM (Electrically Erasable and Programmable-Read Only Memory), etc. as a semiconductor memory Can be used.

また、このプログラムの流通は、例えば、そのプログラムを記録したDVD、CD−ROM等の可搬型記録媒体を販売、譲渡、貸与等することによって行う。さらに、このプログラムをサーバコンピュータの記憶装置に格納しておき、ネットワークを介して、サーバコンピュータから他のコンピュータにそのプログラムを転送することにより、このプログラムを流通させる構成としてもよい。 In addition, the distribution of this program is performed, for example, by selling, transferring, renting, or the like a portable recording medium such as a DVD or CD-ROM on which the program is recorded. Further, the program may be stored in the storage device of the server computer, and the program may be distributed by transferring the program from the server computer to another computer via a network.

このようなプログラムを実行するコンピュータは、例えば、まず、可搬型記録媒体に記録されたプログラムもしくはサーバコンピュータから転送されたプログラムを、一旦、自己の記憶装置に格納する。そして、処理の実行時、このコンピュータは、自己の記録媒体に格納されたプログラムを読み取り、読み取ったプログラムに従った処理を実行する。また、このプログラムの別の実行形態として、コンピュータが可搬型記録媒体から直接プログラムを読み取り、そのプログラムに従った処理を実行することとしてもよく、さらに、このコンピュータにサーバコンピュータからプログラムが転送されるたびに、逐次、受け取ったプログラムに従った処理を実行することとしてもよい。また、サーバコンピュータから、このコンピュータへのプログラムの転送は行わず、その実行指示と結果取得のみによって処理機能を実現する、いわゆるASP(Application Service Provider)型のサービスによって、上述の処理を実行する構成としてもよい。なお、本形態におけるプログラムには、電子計算機による処理の用に供する情報であってプログラムに準ずるもの(コンピュータに対する直接の指令ではないがコンピュータの処理を規定する性質を有するデータ等)を含むものとする。 A computer that executes such a program first stores, for example, a program recorded on a portable recording medium or a program transferred from a server computer in its own storage device. Then, when the process is executed, the computer reads the program stored in its own recording medium and executes the process according to the read program. Further, as another execution form of this program, a computer may read the program directly from a portable recording medium and execute processing according to the program, and further, the program is transferred from the server computer to this computer. It is also possible to execute the process according to the received program one by one each time. Further, the above-mentioned processing is executed by a so-called ASP (Application Service Provider) type service that realizes the processing function only by the execution instruction and the result acquisition without transferring the program from the server computer to this computer. May be. The program in this embodiment includes information used for processing by a computer and equivalent to the program (data that is not a direct command to the computer but has a property of defining the processing of the computer, etc.).

また、この形態では、コンピュータ上で所定のプログラムを実行させることにより、ハードウェアエンティティを構成することとしたが、これらの処理内容の少なくとも一部をハードウェア的に実現することとしてもよい。 Further, in this form, the hardware entity is configured by executing a predetermined program on the computer, but at least a part of these processing contents may be realized in terms of hardware.

Claims (12)

学習目的別のカテゴリが割り振られているユーザの学習結果のデータである学習データ
を入力とし、前記学習データに基づいて前記ユーザの前記カテゴリ毎の正解確率を生成す
るモデルを記憶するモデル記憶部と、
前記モデルに前記学習データを入力して、前記カテゴリ毎の前記正解確率を生成する正
解確率生成部と、
前記正解確率の時系列データを前記ユーザ毎に蓄積する正解確率データベースと、
所定の前記ユーザの学習効果推定のための前記カテゴリの範囲を指定するデータである
範囲データを取得し、所定の前記ユーザの前記範囲データ内の前記正解確率に基づく理解
度と、前記理解度の時系列データの変動が大きいほど小さい値となる信頼度を生成して、
前記カテゴリに対応付けて出力する理解度信頼度生成部を含む
学習効果推定装置。
A model storage unit that stores learning data that is data of learning results of a user to which a category for each learning purpose is assigned, and stores a model that generates a correct answer probability for each category of the user based on the learning data. ,
A correct answer probability generation unit that inputs the learning data into the model and generates the correct answer probability for each of the categories.
A correct answer probability database that accumulates time-series data of the correct answer probability for each user, and
Acquire range data, which is data that specifies the range of the category for estimating the learning effect of the predetermined user, and obtain the understanding level based on the correct answer probability in the range data of the predetermined user and the understanding level. Generate a reliability that becomes smaller as the fluctuation of time series data increases.
A learning effect estimation device including a comprehension reliability generator that outputs in association with the category.
請求項1に記載の学習効果推定装置であって、
前記理解度と所定の第1の閾値との大小関係、および前記信頼度と所定の第2の閾値と
の大小関係に応じた場合分けのうち、少なくとも何れかの場合分けに属するカテゴリを、
所定の前記ユーザの次回学習の推奨ターゲットとする情報であるレコメンドを生成して出
力するレコメンド生成部を含む
学習効果推定装置。
The learning effect estimation device according to claim 1.
Among the cases according to the magnitude relationship between the degree of understanding and the predetermined first threshold value and the magnitude relationship between the reliability and the predetermined second threshold value, the categories belonging to at least one of the cases are classified.
A learning effect estimation device including a recommendation generation unit that generates and outputs recommendations that are recommended target information for the next learning of the predetermined user.
請求項1に記載の学習効果推定装置であって、
進捗度を生成して出力するレコメンド生成部を含む
学習効果推定装置。
The learning effect estimation device according to claim 1.
A learning effect estimator that includes a recommendation generator that generates and outputs progress.
請求項1に記載の学習効果推定装置であって、
前記カテゴリは、少なくとも一つの何れかのカテゴリ集合に属しており、前記カテゴリ
集合のそれぞれに目標カテゴリが1つまたは複数存在するものとし、
前記理解度信頼度生成部は、
前記範囲データ内に含まれる前記目標カテゴリの前記正解確率を対応する前記カテゴリ
集合全体の理解度として生成し、前記カテゴリ集合全体の理解度に基づいて前記カテゴリ
集合全体の信頼度を生成する
学習効果推定装置。
The learning effect estimation device according to claim 1.
It is assumed that the category belongs to at least one category set, and that each of the category sets has one or more target categories.
The comprehension reliability generation unit
A learning effect in which the correct answer probability of the target category included in the range data is generated as the comprehension level of the entire category set corresponding to the target category, and the reliability of the entire category set is generated based on the comprehension level of the entire category set. Estimator.
請求項1に記載の学習効果推定装置であって、
前記範囲データは、
前記ユーザが入力した前記カテゴリに基づいて取得されるか、または前記ユーザが入力
したデータを前記カテゴリに変換し、変換した前記カテゴリに基づいて取得される
学習効果推定装置。
The learning effect estimation device according to claim 1.
The range data is
A learning effect estimation device that is acquired based on the category input by the user, or is acquired based on the converted data by converting the data input by the user into the category.
請求項2に記載の学習効果推定装置であって、
前記レコメンド生成部は、
予め定めたカテゴリの推奨学習順序を定義するパラメータである先行後続関係に基づい
て、前記レコメンドを生成する
学習効果推定装置。
The learning effect estimation device according to claim 2.
The recommendation generation unit
A learning effect estimation device that generates the recommendation based on a preceding / succeeding relationship that is a parameter that defines a recommended learning order of a predetermined category.
請求項4に記載の学習効果推定装置であって、
前記範囲データ内に複数の前記カテゴリ集合が含まれる場合に、所定の確率で複数の前
記カテゴリ集合のうちの未学習の前記カテゴリ集合を指定し、指定された前記カテゴリ集
合内の何れかのカテゴリを、所定の前記ユーザの次回学習の推奨ターゲットとする情報で
あるレコメンドを生成して出力するレコメンド生成部を含む
学習効果推定装置。
The learning effect estimation device according to claim 4.
When a plurality of the category sets are included in the range data, the unlearned category set among the plurality of the category sets is designated with a predetermined probability, and any category in the designated category set is specified. A learning effect estimation device including a recommendation generation unit that generates and outputs a recommendation that is information that is a recommended target for the next learning of the predetermined user.
学習効果推定装置が各ステップを実行する学習効果推定方法であって、
学習目的別のカテゴリが割り振られているユーザの学習結果のデータである学習データ
を入力とし、前記学習データに基づいて前記ユーザの前記カテゴリ毎の正解確率を生成す
るモデルを記憶するステップと、
前記モデルに前記学習データを入力して、前記カテゴリ毎の前記正解確率を生成するス
テップと、
前記正解確率の時系列データを前記ユーザ毎に蓄積するステップと、
所定の前記ユーザの学習効果推定のための前記カテゴリの範囲を指定するデータである
範囲データを取得し、所定の前記ユーザの前記範囲データ内の前記正解確率に基づく理解
度と、前記理解度の時系列データの変動が大きいほど小さい値となる信頼度を生成して、
前記カテゴリに対応付けて出力するステップを含む
学習効果推定方法。
A learning effect estimation method in which the learning effect estimation device executes each step.
A step of storing a model in which learning data, which is data of a learning result of a user to which a category according to a learning purpose is assigned, is input, and a model for generating a correct answer probability for each category of the user based on the learning data is stored.
A step of inputting the learning data into the model to generate the correct answer probability for each category, and
A step of accumulating time-series data of the correct answer probability for each user,
Acquire range data, which is data that specifies the range of the category for estimating the learning effect of the predetermined user, and obtain the understanding level based on the correct answer probability in the range data of the predetermined user and the understanding level. Generate a reliability that becomes smaller as the fluctuation of time series data increases.
A learning effect estimation method including a step of outputting in association with the category.
請求項8に記載の学習効果推定方法であって、
前記理解度と所定の第1の閾値との大小関係、および前記信頼度と所定の第2の閾値と
の大小関係に応じた場合分けのうち、少なくとも何れかの場合分けに属するカテゴリを、
所定の前記ユーザの次回学習の推奨ターゲットとする情報であるレコメンドを生成して出
力するステップを含む
学習効果推定方法。
The learning effect estimation method according to claim 8.
Among the cases according to the magnitude relationship between the degree of understanding and the predetermined first threshold value and the magnitude relationship between the reliability and the predetermined second threshold value, the categories belonging to at least one of the cases are classified.
A learning effect estimation method including a step of generating and outputting a recommendation which is information that is a recommended target for the next learning of the predetermined user.
請求項8に記載の学習効果推定方法であって、
前記カテゴリは、少なくとも一つの何れかのカテゴリ集合に属しており、前記カテゴリ
集合のそれぞれに目標カテゴリが1つまたは複数存在するものとし、
前記範囲データ内に含まれる前記目標カテゴリの前記正解確率を対応する前記カテゴリ
集合全体の理解度として生成し、前記カテゴリ集合全体の理解度に基づいて前記カテゴリ
集合全体の信頼度を生成する
学習効果推定方法。
The learning effect estimation method according to claim 8.
It is assumed that the category belongs to at least one category set, and that each of the category sets has one or more target categories.
A learning effect in which the correct answer probability of the target category included in the range data is generated as the comprehension level of the entire category set corresponding to the target category, and the reliability of the entire category set is generated based on the comprehension level of the entire category set. Estimating method.
請求項10に記載の学習効果推定方法であって、
前記範囲データ内に複数の前記カテゴリ集合が含まれる場合に、所定の確率で複数の前
記カテゴリ集合のうちの未学習の前記カテゴリ集合を指定し、指定された前記カテゴリ集
合内の何れかのカテゴリを、所定の前記ユーザの次回学習の推奨ターゲットとする情報で
あるレコメンドを生成して出力するステップを含む
学習効果推定方法。
The learning effect estimation method according to claim 10.
When a plurality of the category sets are included in the range data, the unlearned category set among the plurality of the category sets is designated with a predetermined probability, and any category in the designated category set is specified. A learning effect estimation method including a step of generating and outputting a recommendation which is information that is a recommended target for the next learning of the predetermined user.
コンピュータを請求項1から7の何れかに記載の学習効果推定装置として機能させるプ
ログラム。
A program that causes a computer to function as the learning effect estimation device according to any one of claims 1 to 7.
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