JP7343151B2 - 作物処理についての学習支援装置、学習支援方法、プログラム、ならびに記録媒体 - Google Patents

作物処理についての学習支援装置、学習支援方法、プログラム、ならびに記録媒体 Download PDF

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Description

本発明は、作物処理についての学習支援装置、学習支援方法、プログラム、ならびに記録媒体に関する。
ミカン等の果樹の生育においては、日当たり、風通しが重要であり、それは収穫後の剪定がポイントとなる。日本の場合、ミカンの露地栽培であれば、一般的に、10月から12月頃にミカンが収穫されると、新しく枝が伸び始める休眠期の2月から3月頃に、剪定が行われる。熟練者は、この時期の枝ぶりから、開花期、果実の肥大期、果実の成熟期等における枝ぶりを想定し、理想的な枝ぶりに成長させるための剪定を行う。しかしながら、未経験者や経験の浅い従事者は、休眠期の枝ぶりをみても、どのように枝が成長していくのか、また、どのような枝に成長すればみかんの生育に適しているか等を判断することができない。
近年、農業従事者の減少、高年齢化から、未経験者の導入、若手の育成が重要視されているが、熟練者が訓練者となって、自らの経験や知識を、未経験者等の被訓練者に教育することは、熟練者にとっても非常に手間がかかり、また、被訓練者にとっても膨大な時間を要することになる。このような問題は、ミカン等の果樹に限った問題ではなく、農業全般に生じることである。
特開2013-172193号公報
そこで、本発明は、未経験者や経験の浅い従事者が、生育対象への処理について、簡便且つ効率的に学習することを可能とする新たなシステムを提供することを目的とする。
前記目的を達成するために、本発明の作物処理についての学習支援装置は、
記憶部、問題作成部、問題出力部、回答入力部、正誤判定部、および正誤出力部を含み、
前記記憶部は、
複数のデータセットを記憶し、
前記データセットは、それぞれ、定点撮影により取得した、処理を施す前の処理前作物画像および処理から所定期間経過後の生育作物画像と、前記作物に対して施した処理内容とが、紐づけられており、
前記問題作成部は、
前記複数のデータセットから、少なくとも一つのデータセットを選択し、
前記選択したデータセットについて、前記処理前作物画像、前記生育画像、および前記処理内容のうち、1つまたは2つの組合せを選択し、残りの2つの組合せまたは1つが正解回答となる問題を作成し、
前記問題出力部は、
前記問題を出力し、
前記回答入力部は、
ユーザからの回答を入力し、
前記正誤判定部は、
前記入力された回答と、前記問題に対する前記正解回答とを照合し、一致する場合は、前記入力された回答を正解と判定し、不一致の場合は、前記入力された回答を不正解と判定し、
前記正誤出力部は、
前記判定した結果を出力することを特徴とする。
本発明の作物処理についての学習支援方法は、
問題作成工程、問題出力工程、回答入力工程、正誤判定工程、および正誤出力工程を含み、
複数のデータセットを使用し、
前記データセットは、それぞれ、定点撮影により取得した、処理を施す前の処理前作物画像および処理から所定期間経過後の生育作物画像と、前記作物に対して施した処理内容とが、紐づけられており、
前記問題作成工程は、
前記複数のデータセットから、少なくとも一つのデータセットを選択し、
前記選択したデータセットについて、前記処理前作物画像、前記生育画像、および前記処理内容のうち、1つまたは2つの組合せを選択し、残りの2つの組合せまたは1つが正解回答となる問題を作成し、
前記問題出力工程は、
前記問題を出力し、
前記回答入力工程は、
ユーザからの回答を入力し、
前記正誤判定工程は、
前記入力された回答と、前記問題に対する前記正解回答とを照合し、一致する場合は、前記入力された回答を正解と判定し、不一致の場合は、前記入力された回答を不正解と判定し、
前記正誤出力工程は、
前記判定した結果を出力することを特徴とする。
本発明のプログラムは、前記本発明の方法をコンピュータに実行させることを特徴とする。
本発明の記録媒体は、前記本発明のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体である。
本発明によれば、被訓練者が、容易且つ効果的に、生育対象への処理について学習することが可能となる。このため、例えば、本発明を利用して、被訓練者は学習により知識を増やし、その上で、実際の現場において熟練者からの指導を受けることにより、さらに効果的な従事者の育成が可能となる。
図1は、実施形態1の学習支援装置の一例を示すブロック図である。 図2は、実施形態1の学習支援装置のハードウエア構成の一例を示すブロック図である。 図3は、実施形態1の学習支援方法の一例を示すフローチャートである。 図4は、実施形態1におけるミカンの定点撮像の画像の一例である。
本発明において、「作物」とは、果樹、穀物、野菜等である。果樹は、果物をつける樹木であり、例えば、ミカン属(いわゆる柑橘類)等のミカン科、ブドウ科、バラ科等があげられ、これらの他に、バナナ科、パイナップル科等があげられ、具体例として、例えば、ミカン、キウイ、リンゴ、ナシ、ブドウ、モモ、メロン、イチゴ等があげられる。これらの中でも、本発明の対象となる作物は、例えば、収穫後、次年度の収穫までの間に、生育過程を見越した処理(例えば、剪定、摘果等)が必要となる作物が好ましい。また、本発明によれば、例えば、一年草であるメロンおよびイチゴ等についても、どういう状況、どういう状態において、どのような作業を行えば、収穫までにどのように変化するか等を記録しておくことで、別の個体に対しても応用可能な知識を学ぶことが可能になる。
本発明において使用するデータセットは、作物を定点撮影した画像と、それに紐付けられた前記作物に対して施した処理内容である。本発明者らは、例えば、ミカン農家の熟練者の場合、休眠期(日本の1月から3月頃)の枝ぶりから、発芽・初根期(4月頃)、開花期(5月頃)、生理落下期(6月頃)、果実の肥大期(7月から9月頃)、果実の成熟期(10月から12月頃)等における理想型の枝ぶりを想定し、理想型の枝ぶりに生育するように、休眠期に剪定を行っていることに着目した。そして、熟練者が処理作業を行う対象作物について、定点撮影を行い、それらの定点撮影画像と前記熟練者の処理内容とを紐づけたデータセットとすることで、被訓練者に、効果的な学習の支援を行えることを見出した。すなわち、前記データセットには、前記定点撮影画像として、処理を施す前の処理前作物画像および処理から所定期間経過後の生育作物画像が含まれており、それに、前記作物に対して施した処理内容とが、紐づけられている。このため、例えば、前記処理前作物画像と前記所定期間経過後の生育作物画像とを問題として出力すれば、前記処理前作物画像にどのような処理を施せば、前記所定期間経過後の生育作物画像となるかを、被訓練者に学習させることができ、また、前記処理前作物画像と前記処理内容とを問題として出力すれば、前記処理前作物画像に前記処理内容を施すことで、所定期間経過後にどのように作物が生育することになるか等を学習させることができる。通常であれば、被訓練者は、現場において熟練者の作業を見ながら説明を聞き、さらに、数カ月後に、その現場で作物の生育状態を見て、はじめてどのような理想型を想定していたのか、実際にどのように生育したのかを確認し、学ぶしかない。しかし、本発明によれば、現場での学習とは別に、簡便且つ効率的な学習を、被訓練者に行うことができる。
前記データセットは、前記定点撮影の撮像画像として、処理を施す前の処理前作物画像(以下、「処理前画像」という)と、処理から所定期間経過後の生育作物画像(以下、「生育画像」という)を含む。前記処理前画像は、処理を施す前の画像であればよく、例えば、処理を施す直前の画像でもよいが、同じ生育過程期であればよい。具体例として、例えば、果実の収穫後の休眠期に剪定処理を行う場合、前記処理前画像は、休眠期にはいってからの画像であればよく、処理を施す直前の画像でもよい。
前記処理前画像とのセットになる前記生育画像の数は、特に制限されず、1つでもよいし、2以上でもよい。前記生育画像の数は、例えば、異なる時期に撮像された画像の数である。熟練者は、理想型を想定して処理を行うことから、前記生育画像は、例えば、熟練者が想定した理想型に達する時期の画像を含むことが好ましい。前記時期は、特に制限されず、対象となる作物に応じて適宜決定できる。前記定点撮影の撮像画像は、例えば、さらに、前記処理を施した時点における作物画像(以下、「処理時画像」という)を、紐付けして含んでもよい。前記処理時画像は、例えば、処理内容を示す画像ともいえることから、前記作物に対して施した処理内容として、前記データセットに含まれてもよい。
具体例として、対象となる作物をミカン、処理を剪定とした場合、前記データセットは、前記定点撮影の撮像画像として、例えば、前記休眠期における処理前画像と、前記休眠期における処理時画像と、果実肥大期および成熟期の生育画像とを、含むことが好ましい。前記画像は、定点撮影により得られることから、例えば、前記データセットの撮像画像は、経時的に撮像した撮像画像を全て含んでもよい。
前記データセットは、前記作物に施した処理内容を含む。前記処理内容は、例えば、前述のように、前記処理を施した時点における処理時画像でもよいし、処理内容の言語データ等でもよい。前記処理内容は、例えば、さらに、処理内容に関する解説データを含んでもよい。前記処理内容は、例えば、対象となる作物に応じて、適宜設定でき、具体例として、前記剪定の他に、樹木に対する整枝、摘果(間引き)等もあげられる。
本発明の実施形態について説明する。なお、本発明は、以下の実施形態には限定されない。なお、以下の各図において、同一部分には、同一符号を付している。また、各実施形態の説明は、特に言及がない限り、互いの説明を援用できる。さらに、各実施形態の構成は、特に言及がない限り、組合せ可能である。
[実施形態1]
本発明の作物処理についての学習支援装置および学習支援方法の一例について、図を用いて説明する。
図1は、本実施形態の学習支援装置の一例を示すブロック図である。学習支援装置1は、記憶部10、問題作成部11、出力部12、入力部13、および正誤判定部14を含む。出力部12は、問題出力部121および正誤出力部122を含む。入力部13は、回答入力部131を含み、さらに、前記データセットを入力するデータセット入力部を含んでもよく、前記データセット入力部により入力された前記データセットは、記憶部10に記憶される。学習支援装置1は、例えば、学習支援システムともいう。学習支援装置1は、例えば、前記各部を含む1つの装置でもよいし、前記各部が、通信回線網を介して接続可能な装置でもよい。
前記通信回線網は、特に制限されず、公知の通信回線網を使用でき、有線でも無線でもよい。前記通信回線網は、例えば、例えば、インターネット回線、電話回線、LAN(Local Area Network)、WiFi(Wireless Fidelity)等があげられる。学習支援装置1は、各部の処理がクラウド上で行われてもよい。
記憶部10は、複数のデータセットを記憶する。前記データセットは、それぞれ、定点撮影により取得した、処理を施す前の処理前作物画像および処理から所定期間経過後の生育作物画像と、前記作物に対して施した処理内容とが、紐づけられている。
問題作成部11は、前記複数のデータセットから、少なくとも一つのデータセットを選択し、前記選択したデータセットについて、前記処理前画像、前記生育画像、および前記処理内容のうち、1つまたは2つの組合せを選択し、残りの2つの組合せまたは1つが正解回答となる問題を作成する。問題作成部11で作成された問題と解答は、紐付けして、記憶部10に記憶してもよい。
問題の作成方法は、特に制限されず、例えば、記憶部10に、予め問題のひな型を記憶させ、前記ひな型に対して、前記画像または前記処理内容を当てはめることで作成できる。
問題作成部11は、例えば、さらに、前記問題に紐づけて、回答選択肢を生成してもよい。前記回答選択肢は、例えば、前記選択したデータセットにおける前記残りの2つの組合せまたは1つを正解選択肢として含み、さらに、前記選択したデータセット以外のデータセットに含まれる前記処理前作物画像、前記生育作物画像、および前記処理内容を、不正解選択肢として含んでもよい。
具体例として、問題作成部11は、例えば、下記(1)~(3)の少なくとも一つの問題を生成する。
(1)前記処理前画像とそれに紐づけられた前記生育画像とから、前記処理前画像に対して行う処理内容を問う
(2)前記処理前作物画像とそれに紐づけられた前記処理内容とから、前記処理前作物に前記処理内容を施すことにより得られる生育作物画像がいずれであるかを問う
(3)前記処理内容とそれに紐づけられた前記生育作物画像とから、前記処理内容が施された処理前画像がいずれであるかを問う
前記(1)の場合、例えば、任意のデータセットX1における処理前画像X1と生育画像X1とを提示することで、処理前画像X1の作物に対して、どのような処理を行えば、前記生育画像X1の作物のように生育させることができるかを、被訓練者が学習できる。前記(1)の問題に対する回答は、前記データセットX1において、紐づけられた処理内容X1となる。この際、問題作成部11は、前述のように、前記問題に紐付けて、前記回答選択肢を生成してもよい。前記回答選択肢は、正解選択肢として、処理内容X1を含み、さらに、他の1または2以上のデータセットXn(n≠1)における処理内容Xnを、不正解選択肢として含んでもよい。
前記(2)の場合、例えば、任意のデータセットX1における処理前画像X1と処理内容X1とを提示することで、処理前画像X1の作物に対して処理内容X1を施すことによって、処理前画像X1の作物がどのように生育するかを、被訓練者が学習できる。前記(2)の問題に対する回答は、前記データセットX1において、紐づけられた生育画像X1となる。この際、問題作成部11は、前述のように、前記問題に紐付けて、前記回答選択肢を生成してもよい。前記回答選択肢は、正解選択肢として、生育画像X1を含み、さらに、他の1または2以上のデータセットXn(n≠1)における生育画像Xnを、不正解選択肢として含んでもよい。
前記(3)の場合、例えば、任意のデータセットX1における処理内容X1と生育画像X1とを提示することで、どのような未処理作物に対して、処理内容X1の処理を施すことで、生育画像X1の作物のように生育するかを、被訓練者が学習できる。前記(3)の問題に対する回答は、前記データセットX1において、紐づけられた処理前画像X1となる。この際、問題作成部11は、前述のように、前記問題に紐付けて、前記回答選択肢を生成してもよい。前記回答選択肢は、正解選択肢として、処理前X1を含み、さらに、他の1または2以上のデータセットXn(n≠1)における処理前Xnを、不正解選択肢として含んでもよい。
出力部12の問題出力部121は、前記問題を出力する。学習支援装置1は、例えば、出力部12として、後述するディスプレイを有し、前記ディスプレイに前記問題を出力(表示)してよい。また、学習支援装置1は、例えば、出力部12として、後述する通信デバイスを有し、前記通信デバイスを介して外部装置と接続することにより、前記外部装置に前記問題を出力してもよい。前記外部装置は、特に制限されず、例えば、パーソナルコンピュータ、携帯電話、スマートフォン、タブレット等の端末があげられ、学習支援装置1から出力された前記問題は、例えば、前記外部装置のディスプレイに表示される。
入力部13の回答入力部131は、問題出力部121により出力された前記問題に対するユーザからの回答を入力する。学習支援装置1は、例えば、入力部13として、後述するキーボード等の入力装置を有し、これらにより回答が入力されてもよい。また、学習支援装置1は、例えば、入力部13として、後述するように通信デバイスを有し、前記通信デバイスを介して前記外部装置と接続することにより、前記外部装置から前記回答を入力してもよい。
正誤判定部14は、前記入力された回答と、前記問題に対する前記正解回答とを照合し、一致する場合は、前記入力された回答を正解と判定し、不一致の場合は、前記入力された回答を不正解と判定する。
出力部12の正誤出力部122は、前記判定した結果を出力する。正誤出力部122は、例えば、前記判定結果とあわせて、前記問題に対する正解回答を出力し、さらに、前記解説データを、あわせて出力することが好ましい。
記憶部10は、例えば、さらに学習支援装置1を使用する訓練者であるユーザ情報をさらに記憶してもよい。前記ユーザ情報は、例えば、ユーザの識別情報(例えば、名前、ID番号等)、ユーザの経験値(例えば、経験年数等)、問題に対する正誤結果等である。
つぎに、図2に、学習支援装置1のハードウエア構成のブロック図を例示する。学習支援装置1は、例えば、CPU(中央処理装置)101、メモリ102、バス103、入力装置104、ディスプレイ105、通信デバイス106、記憶装置107等を有する。学習支援装置1の各部は、それぞれのインターフェース(I/F)により、バス103を介して、相互に接続されている。
CPU101は、学習支援装置1の全体の制御を担うプロセッサであり、CPUには限定されず、他のプロセッサでもよい。学習支援装置1において、CPU101により、例えば、本発明のプログラムやその他のプログラムが実行され、また、各種情報の読み込みや書き込みが行われる。具体的に、学習支援装置1は、例えば、CPU101が、問題作成部11、正誤判定部12等として機能する。
学習支援装置1は、例えば、バス103に接続された通信デバイス106により、通信回線網に接続でき、前記通信回線網を介して、外部機器とも接続できる。前記外部機器は、特に制限されず、例えば、前述の通りである。学習支援装置1と前記外部機器との接続方式は、特に制限されず、例えば、有線による接続でもよいし、無線による接続でもよい。前記有線による接続は、例えば、コードによる接続でもよいし、通信回線網を利用するためのケーブル等による接続でもよい。前記無線による接続は、例えば、通信回線網を利用した接続でもよいし、無線通信を利用した接続でもよい。前記通信回線網は、特に制限されず、例えば、公知の通信回線網を使用でき、前述と同様である。学習支援装置1と前記外部機器との接続形式は、例えば、USB等であってもよい。
メモリ102は、例えば、メインメモリを含み、前記メインメモリは、主記憶装置ともいう。CPU101が処理を行う際には、例えば、後述する補助記憶装置に記憶されている、本発明のプログラム等の種々の動作プログラム108を、メモリ102が読み込み、CPU101は、メモリ102からデータを受け取って、プログラム108を実行する。前記メインメモリは、例えば、RAM(ランダムアクセスメモリ)である。メモリ102は、例えば、さらに、ROM(読み出し専用メモリ)を含む。
記憶装置107は、例えば、前記メインメモリ(主記憶装置)に対して、いわゆる補助記憶装置ともいう。記憶装置107は、例えば、記憶媒体と、前記記憶媒体に読み書きするドライブとを含む。前記記憶媒体は、特に制限されず、例えば、内蔵型でも外付け型でもよく、HD(ハードディスク)、FD(フロッピー(登録商標)ディスク)、CD-ROM、CD-R、CD-RW、MO、DVD、フラッシュメモリー、メモリーカード等があげられ、前記ドライブは、特に制限されない。記憶装置107は、例えば、記憶媒体とドライブとが一体化されたハードディスクドライブ(HDD)も例示できる。記憶装置107には、例えば、前述のように、動作プログラム108が格納され、前述のように、CPU101を実行させる際、メモリ102が、記憶装置107から動作プログラム108を読み込む。また、記憶装置107は、例えば、前述の複数のデータセットX1、X2・・・Xn等を記憶する。
学習支援装置1は、例えば、さらに、入力装置104、ディスプレイ105を有してもよい。入力装置104は、例えば、スキャナー、タッチパネル、キーボード等である。ディスプレイ105は、例えば、LEDディスプレイ、液晶ディスプレイ等があげられる。入力装置104は、例えば、入力部13となり、ディスプレイ105は、例えば、出力部12になる。
つぎに、本実施形態の学習支援方法について説明する。本実施形態の学習支援方法は、例えば、図1および図2に示す学習支援装置1を用いて実施できる。なお、本実施形態の学習支援方法は、これらの図面に示す学習支援装置1の使用には限定されない。
本実施形態の学習支援方法は、問題作成工程、問題出力工程、回答入力工程、正誤判定工程、および正誤出力工程を含み、複数のデータセットを使用する。本実施形態において、前記複数のデータセットは、前述の通りであり、例えば、記憶部10に記憶されたデータセットを使用できる。
前記問題作成工程は、前記複数のデータセットから、少なくとも一つのデータセットを選択し、前記選択したデータセットについて、前記処理前作物画像、前記生育画像、および前記処理内容のうち、1つまたは2つの組合せを選択し、残りの2つの組合せまたは1つが正解回答となる問題を作成する。前記問題作成工程は、例えば、学習支援装置1の問題作成部11により実行できる。
前記問題作成工程は、例えば、前記問題に紐づけて、回答選択肢を生成してもよく、前記回答選択肢は、例えば、前述と同様である。また、前記問題作成工程は、具体例として、下記(1)~(3)の少なくとも一つの問題を生成することができ、下記(1)~(3)は、前述の通りである。
(1)前記処理前作物画像とそれに紐づけられた前記生育作物画像とから、前記処理前作物画像に対して行う処理内容を問う
(2)前記処理前作物画像とそれに紐づけられた前記処理内容とから、前記処理前作物に前記処理内容を施すことにより得られる生育作物画像を問う
(3)前記処理内容とそれに紐づけられた前記生育作物画像とから、前記処理内容が施された処理前画像を問う
前記問題出力工程は、前記問題を出力し、前記回答入力工程は、ユーザからの回答を入力する。前記問題出力工程は、例えば、学習支援装置1の出力部12(問題出力部121)により実行でき、前記回答入力工程は、例えば、学習支援装置1の入力部13(回答入力部131)により実行できる。
前記正誤判定工程は、前記入力された回答と、前記問題に対する前記正解回答とを照合し、一致する場合は、前記入力された回答を正解と判定し、不一致の場合は、前記入力された回答を不正解と判定する。前記正誤判定工程は、例えば、学習支援装置1の正誤判定部14により実行できる。
前記正誤出力工程は、前記判定した結果を出力する。前記正誤出力工程は、例えば、前記判定結果とあわせて、前記問題に対する正解回答を出力し、さらに、前記解説データを、あわせて出力することが好ましい。前記正誤出力工程は、例えば、学習支援装置1の出力部12(正誤出力部122)により実行できる。
本実施形態について、熟練者が処理するミカン木について、定点撮像した画像と、熟練者の処理内容とを収集し、これらを紐付けしたデータセットを使用し、学習支援装置1による本実施形態の学習支援方法の一例を、以下に示す。なお、これらは例示であって、本発明は、何ら制限されない。また、前記学習支援方法のフローチャートの一例を、図3に示す。
予め、記憶部10に、ミカン木のそれぞれについて、定点撮像した画像と、熟練者の処理内容とを紐付けたデータセットを記憶させる。
具体例として、定点画像の例を図4に示す。図4に示すように、同じミカン木について定点撮影を行い、(A)休眠期における剪定処理前の画像、(B)休眠期における剪定処理時の画像、および(C)成熟期における画像を取得する。そして、前記剪定処理前の画像について、ミカン木のどの位置の枝をどのように剪定したかを、処理内容として取得する。前記処理内容は、例えば、作業を行った熟練者の説明に基づく内容から作成してもよいし、画像解析により、(A)の画像と(B)の画像とを対比して、変更箇所と変更内容を、前記処理内容としてもよい。そして、前記画像と前記処理内容とを紐づけたデータセットとして、記憶部10に記憶させる。
まず、記憶部10に記憶した複数(n)のデータセット(X1、X2、・・・Xn)から、任意でデータセットXmを選択する(S01)。そして、問題形態を選択する(S02)。具体的には、前述した(1)~(3)のいずれの問題とするかを選択する。
前記(1)は、前述のように、前記処理前画像と前記生育画像とから、処理内容を問う問題である。前記(1)を選択した場合(S03A)、処理前画像Xmと生育画像Xmとを含む問題、および処理内容Xmを含む回答を作成する。前記回答は、選択肢回答とし、正解選択肢を処理内容Xmとし、不正解選択肢を、データセットXm以外のデータセットにおける処理内容としてもよい。
前記(2)は、前述のように、前記処理前画像と前記処理内容とから、生育画像を問う問題である。前記(2)を選択した場合(S03B)、処理前画像Xmと処理内容Xmとを含む問題、および生育画像Xmを含む回答を作成する。前記回答は、選択肢回答とし、正解選択肢を生育画像Xmとし、不正解選択肢を、データセットXm以外のデータセットにおける生育画像としてもよい。
前記(3)は、前述のように、前記処理内容と前記生育画像とから、処理前画像を問う問題である。前記(3)を選択した場合(S03C)、処理内容Xmと生育画像Xmとを含む問題、および処理前画像Xmを含む回答を作成する。前記回答は、選択肢回答とし、正解選択肢を処理前画像Xmとし、不正解選択肢を、データセットXm以外のデータセットにおける処理前画像としてもよい。
そして、訓練者であるユーザの回答を入力し(S05)、ユーザの入力回答と、正解回答とが一致するかを判定する(S06)。一致する場合(YES)は、判定結果を正解とし、さらに正解の解説もあわせて出力し(S07)、不一致の場合(NO)は、判定結果を不正解とし、さらに正解と正解の解説とをあわせて出力し(S08)、終了する(END)。
なお、本実施形態の学習支援方法においては、最初に選択したデータセットXmとは異なるデータセットについて、前記S01工程からS08工程を、それぞれ繰り返し行ってもよいし、同じデータセットXmについて、例えば、前記S03A工程を選択した場合には、前記S03B工程からS08工程、または前記S03C工程からS08工程を、繰り返し行ってもよい。
[実施形態2]
本実施形態のプログラムは、前記本発明の方法を、コンピュータ上で実行可能なプログラムである。または、本実施形態のプログラムは、例えば、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。前記記録媒体としては、特に限定されず、例えば、前述のような記憶媒体等があげられる。
以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は、上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
<付記>
上記の実施形態および実施例の一部または全部は、以下の付記のように記載されうるが、以下には限られない。
(付記1)
記憶部、問題作成部、問題出力部、回答入力部、正誤判定部、および正誤出力部を含み、
前記記憶部は、
複数のデータセットを記憶し、
前記データセットは、それぞれ、定点撮影により取得した、処理を施す前の処理前作物画像および処理から所定期間経過後の生育作物画像と、前記作物に対して施した処理内容とが、紐づけられており、
前記問題作成部は、
前記複数のデータセットから、少なくとも一つのデータセットを選択し、
前記選択したデータセットについて、前記処理前作物画像、前記生育画像、および前記処理内容のうち、1つまたは2つの組合せを選択し、残りの2つの組合せまたは1つが正解回答となる問題を作成し、
前記問題出力部は、
前記問題を出力し、
前記回答入力部は、
ユーザからの回答を入力し、
前記正誤判定部は、
前記入力された回答と、前記問題に対する前記正解回答とを照合し、一致する場合は、前記入力された回答を正解と判定し、不一致の場合は、前記入力された回答を不正解と判定し、
前記正誤出力部は、
前記判定した結果を出力する
ことを特徴とする作物処理についての学習支援装置。
(付記2)
前記問題作成部は、前記問題に紐づけて、回答選択肢を生成し、
前記回答選択肢は、前記選択したデータセットにおける前記残りの2つの組合せまたは1つを正解選択肢として含み、さらに、前記選択したデータセット以外のデータセットに含まれる前記処理前作物画像、前記生育作物画像、および前記処理内容を、不正解選択肢として含む、付記1記載の学習支援装置。
(付記3)
前記問題作成部は、下記(1)~(3)の少なくとも一つの問題を生成する、付記1または2記載の学習支援装置。
(1)前記処理前作物画像とそれに紐づけられた前記生育作物画像とから、前記処理前作物画像に対して行う処理内容を問う
(2)前記処理前作物画像とそれに紐づけられた前記処理内容とから、前記処理前作物に前記処理内容を施すことにより得られる生育作物画像を問う
(3)前記処理内容とそれに紐づけられた前記生育作物画像とから、前記処理内容が施された処理前画像を問う
(付記4)
前記正誤出力部は、前記判定した結果とあわせて、前記問題に対する前記正解回答を出力する、付記1から3のいずれかに記載の学習支援装置。
(付記5)
前記データセットは、前記処理前作物画像、前記生育作物画像、および前記処理内容に関する解説データを含み、
前記正誤出力部は、前記判定した結果とあわせて、前記データセットの解説データを出力する、付記1から4のいずれかに記載の学習支援装置。
(付記6)
前記データセットにおいて、前記処理内容が、樹木に対する整枝、剪定、および摘果からなる群から選択された少なくとも一つである、付記1から5のいずれかに記載の学習支援装置。
(付記7)
問題作成工程、問題出力工程、回答入力工程、正誤判定工程、および正誤出力工程を含み、
複数のデータセットを使用し、
前記データセットは、それぞれ、定点撮影により取得した、処理を施す前の処理前作物画像および処理から所定期間経過後の生育作物画像と、前記作物に対して施した処理内容とが、紐づけられており、
前記問題作成工程は、
前記複数のデータセットから、少なくとも一つのデータセットを選択し、
前記選択したデータセットについて、前記処理前作物画像、前記生育画像、および前記処理内容のうち、1つまたは2つの組合せを選択し、残りの2つの組合せまたは1つが正解回答となる問題を作成し、
前記問題出力工程は、
前記問題を出力し、
前記回答入力工程は、
ユーザからの回答を入力し、
前記正誤判定工程は、
前記入力された回答と、前記問題に対する前記正解回答とを照合し、一致する場合は、前記入力された回答を正解と判定し、不一致の場合は、前記入力された回答を不正解と判定し、
前記正誤出力工程は、
前記判定した結果を出力する
ことを特徴とする作物処理についての学習支援方法。
(付記8)
前記問題作成工程は、前記問題に紐づけて、回答選択肢を生成し、
前記回答選択肢は、前記選択したデータセットにおける前記残りの2つの組合せまたは1つを正解選択肢として含み、さらに、前記選択したデータセット以外のデータセットに含まれる前記処理前作物画像、前記生育作物画像、および前記処理内容を、不正解選択肢として含む、付記7記載の学習支援方法。
(付記9)
前記問題作成工程は、下記(1)~(3)の少なくとも一つの問題を生成する、付記7または8記載の学習支援方法。
(1)前記処理前作物画像とそれに紐づけられた前記生育作物画像とから、前記処理前作物画像に対して行う処理内容を問う
(2)前記処理前作物画像とそれに紐づけられた前記処理内容とから、前記処理前作物に前記処理内容を施すことにより得られる生育作物画像を問う
(3)前記処理内容とそれに紐づけられた前記生育作物画像とから、前記処理内容が施された処理前画像を問う
(付記10)
前記正誤出力工程は、前記判定した結果とあわせて、前記問題に対する前記正解回答を出力する、付記7から9のいずれかに記載の学習支援方法。
(付記11)
前記データセットは、前記処理前作物画像、前記生育作物画像、および前記処理内容に関する解説データを含み、
前記正誤出力工程は、前記判定した結果とあわせて、前記データセットの解説データを出力する、付記7から10のいずれかに記載の学習支援方法。
(付記12)
前記データセットにおいて、前記処理内容が、樹木に対する整枝、剪定、および摘果からなる群から選択された少なくとも一つである、付記7から11のいずれかに記載の学習支援方法。
(付記13)
付記7から12のいずれかに記載の作物処理についての学習支援方法をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
(付記14)
付記13記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
1 学習支援装置
10 記憶部
11 問題作成部
12 出力部
13 入力部
14 正誤判定部


Claims (9)

  1. 記憶部、問題作成部、問題出力部、回答入力部、正誤判定部、および正誤出力部を含み、
    前記記憶部は、
    複数のデータセットを記憶し、
    前記データセットは、それぞれ、定点撮影により取得した、処理を施す前の処理前作物画像および処理から所定期間経過後の生育作物画像と、前記作物に対して施した処理内容とが、紐づけられており、
    前記問題作成部は、
    前記複数のデータセットから、少なくとも一つのデータセットを選択し、
    前記選択したデータセットについて、前記処理前作物画像、前記生育作物画像、および前記処理内容のうち、1つまたは2つの組合せを選択し、残りの2つの組合せまたは1つが正解回答となる問題を作成し、
    前記問題出力部は、
    前記問題を出力し、
    前記回答入力部は、
    ユーザからの回答を入力し、
    前記正誤判定部は、
    前記入力された回答と、前記問題に対する前記正解回答とを照合し、一致する場合は、前記入力された回答を正解と判定し、不一致の場合は、前記入力された回答を不正解と判定し、
    前記正誤出力部は、
    前記判定した結果を出力し、
    前記問題作成部は、下記(1)~(3)の少なくとも一つの問題を生成することを特徴とする作物処理についての学習支援装置。
    (1)前記処理前作物画像とそれに紐づけられた前記生育作物画像とから、前記処理前作物画像に対して行う処理内容を問う
    (2)前記処理前作物画像とそれに紐づけられた前記処理内容とから、前記処理前作物に前記処理内容を施すことにより得られる生育作物画像を問う
    (3)前記処理内容とそれに紐づけられた前記生育作物画像とから、前記処理内容が施された処理前画像を問う
  2. 前記問題作成部は、前記問題に紐づけて、回答選択肢を生成し、
    前記回答選択肢は、前記選択したデータセットにおける前記残りの2つの組合せまたは1つを正解選択肢として含み、さらに、前記選択したデータセット以外のデータセットに含まれる前記処理前作物画像、前記生育作物画像、および前記処理内容を、不正解選択肢として含む、請求項1記載の学習支援装置。
  3. 前記正誤出力部は、前記判定した結果とあわせて、前記問題に対する前記正解回答を出力する、請求項1または2記載の学習支援装置。
  4. 前記データセットは、前記処理前作物画像、前記生育作物画像、および前記処理内容に関する解説データを含み、
    前記正誤出力部は、前記判定した結果とあわせて、前記データセットの解説データを出力する、請求項1からのいずれか一項に記載の学習支援装置。
  5. 前記データセットにおいて、前記処理内容が、樹木に対する整枝、剪定、および摘果からなる群から選択された少なくとも一つである、請求項1からのいずれか一項に記載の学習支援装置。
  6. 問題作成工程、問題出力工程、回答入力工程、正誤判定工程、および正誤出力工程を含み、
    複数のデータセットを使用し、
    前記データセットは、それぞれ、定点撮影により取得した、処理を施す前の処理前作物画像および処理から所定期間経過後の生育作物画像と、前記作物に対して施した処理内容とが、紐づけられており、
    前記問題作成工程は、
    前記複数のデータセットから、少なくとも一つのデータセットを選択し、
    前記選択したデータセットについて、前記処理前作物画像、前記生育作物画像、および前記処理内容のうち、1つまたは2つの組合せを選択し、残りの2つの組合せまたは1つが正解回答となる問題を作成し、
    前記問題出力工程は、
    前記問題を出力し、
    前記回答入力工程は、
    ユーザからの回答を入力し、
    前記正誤判定工程は、
    前記入力された回答と、前記問題に対する前記正解回答とを照合し、一致する場合は、前記入力された回答を正解と判定し、不一致の場合は、前記入力された回答を不正解と判定し、
    前記正誤出力工程は、
    前記判定した結果を出力し、
    前記問題作成工程は、下記(1)~(3)の少なくとも一つの問題を生成することを特徴とする作物処理についての学習支援方法。
    (1)前記処理前作物画像とそれに紐づけられた前記生育作物画像とから、前記処理前作物画像に対して行う処理内容を問う
    (2)前記処理前作物画像とそれに紐づけられた前記処理内容とから、前記処理前作物に前記処理内容を施すことにより得られる生育作物画像を問う
    (3)前記処理内容とそれに紐づけられた前記生育作物画像とから、前記処理内容が施された処理前画像を問う
  7. 前記問題作成工程は、前記問題に紐づけて、回答選択肢を生成し、
    前記回答選択肢は、前記選択したデータセットにおける前記残りの2つの組合せまたは1つを正解選択肢として含み、さらに、前記選択したデータセット以外のデータセットに含まれる前記処理前作物画像、前記生育作物画像、および前記処理内容を、不正解選択肢として含む、請求項記載の学習支援方法。
  8. 請求項またはに記載の作物処理についての学習支援方法をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
  9. 請求項記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
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加藤 弘祐,農作業時の判断困難箇所の撮影画像を利用した作問学習支援システムの開発と評価 A Development and Evaluation of a Problem-Posing Learning Support System by Using Photographs of Hard-to-judge Parts Recorded during Practical Training in an Agricultural High School,情報処理学会 研究報告 コンピュータと教育(CE) 2018-CE-147 [online],日本,情報処理学会,2018年11月24日,pp. 1-8,https://ipsj.ixsq.nii.ac.jp/ej/?action=repository_uri&item_id=192508&file_id=1&file_no=1 (検索日:2023年3月3日)

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