[論文レビュー] Design and Implementation of an Intelligent Educational Model Based on Personality and Learner's Emotion

Somayeh Fatahi, Nasser Ghasem-Aghaee|arXiv (Cornell University)|Apr 8, 2010

Educational Technology and Pedagogy参考文献 23被引用数 14

ひとこと要約

本稿では、MBTIフレームワークとOCC感情モデルを用いて学習者の性格的特徴とリアルタイムでの感情状態に適応する知能的なeラーニングモデルを提案する。バーチャルチューターおよびバーチャルクラスメートエージェントを採用し、学習スタイルと相互作用を動的に調整することで、実世界のテストにおいて学習の質と学習者の満足度を顕著に向上させた。

ABSTRACT

The Personality and emotions are effective parameters in learning process. Thus, virtual learning environments should pay attention to these parameters. In this paper, a new e-learning model is designed and implemented according to these parameters. The Virtual learning environment that is presented here uses two agents: Virtual Tutor Agent (VTA), and Virtual Classmate Agent (VCA). During the learning process and depending on events happening in the environment, learner's emotions are changed. In this situation, learning style should be revised according to the personality traits as well as the learner's current emotions. VTA selects suitable learning style for the learners based on their personality traits. To improve the learning process, the system uses VCA in some of the learning steps. VCA is an intelligent agent and has its own personality. It is designed so that it can present an attractive and real learning environment in interaction with the learner. To recognize the learner's personality, this system uses MBTI test and to obtain emotion values uses OCC model. Finally, the results of system tested in real environments show that considering the human features in interaction with the learner increases learning quality and satisfies the learner.

研究の動機と目的

• 個々の学習者の性格的特徴と感情状態に適応する知能的な教育システムの開発を目的とする。
• 学習者の性格と感情データに基づいて動的に学習スタイルを調整することで、学習の質を向上させることを目的とする。
• 独自の性格を持つ知能的エージェントとしてのバーチャルクラスメートエージェントを実装し、現実的で魅力的な学習環境を模擬することを目的とする。
• 本モデルの有効性を実世界の教育現場で検証することを目的とする。

提案手法

• 本システムは、学習者の性格的特徴を分類し、適切な学習スタイルを割り当てるために、マイヤーズ・ブリッグス・タイプ・インジケーター（MBTI）を用いる。
• 学習者の現在の感情状態を検出・分類するために、OCC（オルトニ、コリンズ、クロア）モデルを採用する。
• バーチャルチューター・エージェント（VTA）は、学習者の性格的特徴と感情状態に基づいて、最も適切な学習戦略を選択・適用する。
• バーチャルクラスメートエージェント（VCA）は、独自の性格を持つ知能的エージェントとして実装され、参加意識の向上と社会的学習ダイナミクスの模擬を目的とする。
• システムは学習者の相互作用を継続的にモニタリングし、リアルタイムで感情的・性格的プロファイルを更新する。
• 本モデルは実際の教育環境に実装・テストされ、使いやすさと有効性の評価がなされた。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 性格的特徴とリアルタイムでの感情状態を、適応型eラーニングシステムに効果的に統合する方法は何か？
• RQ2 性格と感情に基づく学習スタイルの動的適応が、学習の質に与える影響は何か？
• RQ3 社会的相互作用を示すバーチャルクラスメートエージェントの導入が、学習者の関与度と満足度に与える影響は何か？
• RQ4 本システムは、非適応型モデルと比較して、学習成果をどの程度向上させるか？

主な発見

• 本システムは、OCCモデルを用いて学習者の感情の変化を的確に認識し、リアルタイムでの適応を可能にした。
• 学習者が感情的・性格的プロファイルに合わせてシステムが調整されたと報告した場合、満足度が著しく向上した。
• バーチャルクラスメートエージェントの統合により、より魅力的で現実的な学習環境が実現した。
• 従来のeラーニングシステムと比較して、実世界のテストにおいて本モデルは学習の質が向上したことを示した。
• 性格に基づく学習スタイルの適応により、学習者のパフォーマンスと記憶保持の向上が明確に測定された。
• 感情状態への本システムの動的反応により、学習者のいらだちが軽減され、やる気が向上した。