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報告者: 平野愛里(松田ゼミ)

卒業研究として行った「 ヒューマノイド型ロボット“Pepper”を用いた学習支援システムの 試作と評価 」を、3月13日に早稲田大学で開催され第80回情報処理学会全国大会で発表してきましたので報告します。論文はここをクリックしてください。

1.情報処理学会に関して

情報処理全般にわたる分野の調査・研究を目的とした学会で、全国大会は情報処理学会が年1回(春季)開催する学会最大のイベントです。大会では最新の学術・技術動向や情報に関する新しい研究成果やアイディア発表を通し意見交換・交流が行われます。

pepperPresen

2.発表内容

近年のヒューマノイド型ロボットの性能は人工知能の発達に伴い著しく向上し、近い将来、このようなロボットが家庭内に家事以外にも勉強を支援するようになると考えられます。従来の勉強法には暗記やリビング学習、スマホ勉強法などがありますが、これらは基本的に、進捗を管理したり、解答の正否が分かるだけのものが多く、単調な学習の繰り返しになりやすかったり、飽きやすく継続しにくいという問題があります。本研究では、学習を褒めるという行為に注目し、家庭内にヒューマノイド型ロボットが居る環境での学習支援に関し、Pepperを用いて開発した学習支援システムを用いた実験・評価をしました。

pepperSystem

本システム開発は、ChoregrapheでPepperのアプリケーションとして開発し、テストと採点システムの開発はHTML5とJavaScriptで行いました。

システムを起動すると、Pepperが挨拶と説明を発話し、テストを胸タブレットに表示します。ユーザは胸部タブレットに表示された問題を解き、解答作業が終了すると結果を表示、Pepperが得点に応じて三次元的な「褒める」動作を行い、応援メッセージを発話します。動作と応援メッセージは得点ごとに異なります。

pepperTabletpepperMotion

本システムの評価は、24名の大学生を対象に12名ずつ2グループに分けてテスト問題を解く実験を行いました。グループAは紙の問題用紙と本システムでPepper、グループBはタブレット端末上のテストシステムとPepperで解いてもらいました。タブレット端末にはPepperで動いているテストシステムと同じものが動いており、音声で褒めるだけな点が異なります。テストは2017年のITパスポートから10問を選び被験者ごとに異なるものを使用しました。どちらのグループもテストの解答から答え合わせまでの時間の計測を行い、テスト終了後、被験者にアンケート(4項目)を実施しました。

テストの解答時間の平均は、タブレットと本システムとでは差があまりなく、紙テストは1分ほど長く、これは答え合わせの時間と考えられます。

pepperResult1

学習の継続性本システムと紙のテストでは75%が本システムの方が継続できそう、本システムとタブレット端末では、88%が本システムの方が継続できそうと回答しました。これは、Pepperが発話を交えて褒める動作が学習者に影響したためと考えられます。

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学習の達成感本システムと紙テストでは、58%が本システム、本システムとタブレット端末では、83%が本システムの方が達成感を感じていたことが分かりました。本システムと紙との差が大きくないのは、従来の解答を紙に書き込むという作業に伴う達成感に起因するものと考えられます。

pepperResult3

問題の解きやすさ本システムと紙テストでは67%が本システムの方が解きやすいと感じ、本システムとタブレット端末では問題の解きやすさは同じでした。これは、紙との比較では、本システムの解答作業がPepperのタブレットをタップするだけで済む簡易さに起因するものと考えられます。

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褒められた感テスト後の声掛けで褒められたと感じたのは70%の人がタブレット端末よりも本システムと回答しました。音声だけのタブレット端末に比べ、人型をしたPepperの褒める動作が、学習者により褒められているという印象を与えたものと考えられます。

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また、自由記述欄からは、「Pepperが出来によって声をかけてくれるので継続しても飽きないと感じた」、「Pepperの動作が人間のように感じ、人に見られている気がして集中できるような気がした」などの意見が得られ、Pepperの身体性が影響していることが分かりました。

3. 発表に関して

全国大会当日は、大会初日の午前の部で発表を行いました。当日までの練習の甲斐あって、とても緊張したものの練習通りに発表することができました。発表後には3人の方から質問、コメントをいただきました。

  • Pepperの行動を分岐させるのは点数で行っているのか?
  • タブレットで動いているシステムはPepperのとどこが異なるのか?
  • 実験には、男子も入れた実験をやってみるとよい。高齢者でやっても面白いかもしれない

4.終わりに

発表では想定していなかった質問もあり、緊張しましたが、何とか回答して無事に発表を終えることが出来ました。今回の学会発表では、他の学生の発表を聞けたり、研究を褒めていただいたり、自分にとってとても良い経験になりました。今回の経験を、これからに生かしていきたいと思います。

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