(57)【要約】【課題】  本発明の課題は、ユーザが効率よくセルフラーニングをできるようにする学習装置を提供することである。【解決手段】  本発明は、ユーザによるアイテムのグループの自動学習及び能力評価のための方法及び装置が提供される。ディジタルコンピュータにすることのできるこの装置は、ユーザの応答を受け取るための一つの入力、学習すべき題材を提示するためのディスプレイ、及びアイテムを分類するためのロジックを有している。ディジタルコンピュータ上で実行することのできるこの方法は、アイテムが既知又は未知であることを信じているかどうかについてユーザに質問し、このアイテムを、知覚既知（４４）又は未知（４８）アイテムに分類し、そして表示されるべきアイテム（５８）のシーケンス（５４）を発生するステップを有している。【選択図】  図２
2006301666.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アイテムのファイルを記憶するためのメモリ手段と、 ユーザに各アイテムを提示するための表示手段と、 各アイテムに対して前記ユーザから応答を受け取るための入力手段と、 前記ユーザの応答に応答し、前記アイテムを、主観的に既知のアイテムと主観的に未知のアイテムのグループに分類し、そして一つの主観的に未知のアイテムと複数の主観的に既知のアイテムのシーケンスを発生するためのプロセッサ手段と、から成るユーザにアイテムを教えるための装置。
【請求項２】
前記表示手段が視覚ディスプレイである請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記表示手段がオーディオディスプレイである請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記入力手段がさらに、前記ユーザがそのアイテムを知っているか、そのアイテムを知らないか、或いはこのアイテムが既知又は未知であることについて確かでないかどうかを示す３つのスイッチ手段を備えている請求項１に記載の装置。
【請求項５】
さらに、タイミング手段を備えている請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記タイミング手段がさらに、前記ユーザの応答の時間を測定する請求項５に記載の装置。
【請求項７】
グループ内のアイテムのそれぞれをユーザに表示するための手段と、前記アイテムのそれぞれと関連した応答を前記ユーザから受け取るための手段と、前記受け取り手段に応答し、かつ前記アイテムを、既知の主観的アイテムのグループ及び未知の主観的アイテムのグループに分類するための手段と、リスト内に前記既知と未知の主観的アイテムのそれぞれ少なくとも１つを含むシーケンス内に前記主観的アイテムのリストを発生し、かつ前記リストを前記表示手段に供給するための手段と、から成るアイテムのグループをユーザに教えるための装置。
【請求項８】
前記リストが、一つの未知主観的アイテム及び複数の既知主観的アイテムを有している請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記既知主観的アイテムがランダムに選択される請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
アイテムのそれぞれが、対になった応答を有するアイテムのグループをユーザに教えるための装置において、前記グループ内の前記アイテムのそれぞれを前記ユーザに表示し、かつ前記ユーザから応答を求めるための手段と、前記ユーザから前記応答を受け取るための手段と、前記受け取り手段に応答し、そして前記アイテムを、既知主観的アイテムと未知主観的アイテムの２つのグループに分類するための論理手段と、シーケンス内に、少なくとも一つの未知主観的アイテムと複数の既知主観的アイテムを含む前記主観的アイテムのシーケンスを発生し、かつ前記アイテムのシーケンスを、前記対になった応答と共に前記表示手段に供給するための手段と、から成る前記装置。
【請求項１１】
前記シーケンスが、前記未知主観的アイテムと前記複数の既知主観的アイテムの所定の順序を有している請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記シーケンスが、前記未知主観的アイテムの少なくとも１つの繰り返しを含んでいる請求項１０に記載の装置。
【請求項１３】
さらに、前記表示手段によるアイテム及び対になった応答の前記シーケンスの提示を制御するための手段を備えている請求項１０に記載の装置。
【請求項１４】
前記制御手段は、前記未知主観的アイテムをその対になった応答と共に提示する請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記制御手段は、最初のときに、前記既知主観的アイテムを提示し、かつその対になった応答を後のときに提示する請求項１３に記載の装置。
【請求項１６】
アイテムのそれぞれが対になった応答を有するアイテムのグループをユーザに教えるための方法において、一つのアイテムが知覚既知又は未知であるかどうかについて前記ユーザに質問し、知覚既知アイテムの第一のグループ及び知覚未知アイテムの第二のグループに、前記アイテムのそれぞれを分類し、前記第一のグループの少なくとも一つ及び前記第二のグループの一つを含む主観的アイテムのシーケンスを発生し、主観的アイテムの前記シーケンスを、前記個々に対になった応答と共に表示することから成る前記方法。
【請求項１７】
前記アイテムのシーケンス及び対になった応答が、前記アイテムが前記第一のグループ又は前記第二のグループのいずれから引き出されるのかに依存して異なって表示される請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記第一のグループのアイテムが、前記対になった応答とは別々に表示される請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記第二のグループのアイテムが、前記対になった応答と共に表示される請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
さらに、ユーザが継続することを望むかどうかを判断するステップを備える請求項１６に記載の方法。
【請求項２１】
前記質問ステップはまた、前記アイテムが既知であるか未知であるかユーザが確かでないかどうかについて前記ユーザに質問する請求項１６に記載の方法。
【請求項２２】
前記第二のグループが、前記アイテムが既知か未知か前記ユーザが確かでないアイテムを含む請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
アイテムのファイルを記憶するためのメモリ手段と、前記ユーザに各アイテムを提示するための表示手段と、このアイテムが既知又は未知のいずれに知覚されるのかについて各アイテムに対して前記ユーザから応答を受け取るための入力手段と、前記ユーザの応答に応答し、そして前記アイテムを、主観的既知アイテムと主観的未知アイテムのグループに分類し、かつ一つの主観的未知アイテムと複数の主観的既知アイテムのシーケンスを発生するためのプロセッサ手段と、から成るユーザの能力を評価するための装置。
【請求項２４】
前記表示手段が視覚ディスプレイである請求項２３に記載の装置。
【請求項２５】
前記ディスプレイ手段がオーディオディスプレイである請求項２３に記載の装置。
【請求項２６】
前記入力手段はさらに、前記ユーザがそのアイテムを知っているか、そのアイテムを知らないか、或いはそのアイテムが既知か未知か確かでないかどうかを示す３つのスイッチ手段を備えている請求項２３に記載の装置。
【請求項２７】
入力手段、プロセッサ、及びディスプレイを有するディジタルコンピュータを、アイテムのグループを提示することによりユーザに教え、或いはユーザ能力を評価する方法を実行するよう構成するための装置において、一つのアイテムが既知又は未知のいずれに知覚されるのかについて前記ユーザに質問するよう前記入力手段を構成するための手段と、前記アイテムのそれぞれを知覚既知アイテムのグループと知覚未知アイテムの第二のグループに分類し、そして前記第一のグループの少なくとも一つ及び前記第二のグループの一つを含む主観的アイテムのシーケンスを発生するよう前記プロセッサを構成するための手段と、前記主観的アイテムのシーケンスを提示するよう前記ディスプレイを構成するための手段と、から成る前記装置。
【請求項２８】
前記装置が、メモリカードとしてパッケージされている請求項２７に記載の装置。
【請求項２９】
前記装置が、フレキシブルディスクとしてパッケージされている請求項２７に記載の装置。
【請求項３０】
前記装置が、読み出し専用メモリとしてパッケージされている請求項２７に記載の装置。
【請求項３１】
前記装置が、オプティカルメモリである請求項２７に記載の装置。
【請求項３２】
前記装置が、集積回路である請求項２７に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般的には教育トレーニング・ティーチング・ツールに関し、そして特に、自動学習及び能力評価方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
人が学習する方法に寄与する多くのファクタがある。これらのファクタには、情報又は題材が与えられる方法（即ち、教師）、個人が情報を処理しかつ回復する方法、情報処理に向かう遺伝的傾向、知能の多数の形態、情報が与えられる繰り返し率、個人の集中していられる時間、個人により既に知られている情報のベース、そしてたぶんとりわけ重要なことに、学習及び能力における感情の役割を含む個人の学習スタイル及び学習中及び学習済みの題材に向かう受容性を含んでいる。
【０００３】
これを考慮すると、自動学習システムの設計は、ベストの状態でも困難である。これらのシステムが、様々な背景及び文化的相違を有する一般公衆に適用されるとき、この問題が重要となる。この問題は単に“クラスルーム”状況と関連しているだけではなく、電子ゲーム、軍隊及び企業のトレーニング、改善教育、指導、及び無数の他の教え、販売、公教育、学習及び治療状況と関連している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従って、学習速度、学習スタイル、文化的相違及び以前に学習済みの題材に対して順応し、かつ生徒に、長時間に渡って学習すべき題材に対して受容性に富ませる自動ティーチングシステム及び学習方法に対する必要性がこの技術分野に存在する。
【０００５】
また、生徒又はユーザの学習受容性に合わせた順序又は方法で、かつその生徒により容易に吸収されるパターンで、学習されるべきいかなる題材をも取り出し、その題材を生徒又はユーザに与える必要性がこの技術分野に存在する。
【０００６】
さらに、生徒の題材についての知識とは無関係に特別の学習済み題材に対する生徒の自信レベル及び自己尊重の特別の定量的な測定を提供する能力方法に対する必要性が存在する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一具体例において、アイテムのグループをユーザに教え、又はユーザの能力を評価するための装置が提供される。この装置は、アイテムのそれぞれをユーザに表示するための手段を備えている。この装置はさらに、ユーザからの応答を受信するための手段、及びユーザの応答に応答する論理手段を備えて、これらアイテムを既知及び未知の主観的なアイテムの２つのグループに分類する。この装置はさらに、既知及び未知の主観的アイテムのそれぞれを少なくとも１つ含む主観的アイテムのシーケンスを発生し、かつこのシーケンスを表示手段に供給するための手段を備えている。
【０００８】
本発明の装置の技術的利点は、アイテムのグループが、よりよく保持して、より早くかつより完全に学習することができるという点にある。別の技術的利点は、学習プロセスにおいて、退屈が有利に使用されるという点にある。別の技術的利点は、ユーザの受容性が新たに学習した事実に対して繰り返し率を高くすることにより改善されるという点にある。
【０００９】
本発明のさらに別の技術的利点は、既知及び未知の題材のパターンを作り、かつこのパターンを個々のユーザに合うように調整する装置が提供されるという点にある。本発明のさらに別の技術的利点は、単一組の題材から手順を個別化し、生徒がこの題材を学習する最良の方法で教えることのできる個々の生徒又はユーザに対してカスタマイズした装置を提供することである。
【００１０】
本発明の別の具体例において、ユーザの能力を評価し、或いはアイテムのそれぞれが特別の応答に対にされるアイテムグループをユーザに教えるための方法が提供される。
【００１１】
この方法は、この順序又は異なる順序で実行される次のステップを含んでいる。第一に、ユーザは、グループ内の各アイテムが既知又は未知であるかどうかに関して質問される。第二に、アイテムのグループは、既知の主観的アイテムの第一のグループと、未知の主観的アイテムの第二のグループに分類される。第三に、既知及び未知の主観的アイテムのそれぞれを少なくとも１つ含む主観的アイテムのシーケンスが発生する。第四に、主観的アイテムのシーケンスは、次の方法で表示される。もしこのアイテムが未知の主観的アイテムであるならば、そのときこのアイテム及び対になった応答は一緒に表示される。もしこのアイテムが既知の主観的アイテムであるならば、そのときこのアイテムは第一の時に表示され、そして後の時間に対になった応答が表示される。
【００１２】
本発明の１つの技術的利点は、アイテムのそれぞれが特別の応答に対にされるアイテムのグループをユーザに教えるための方法が提供されるという点にある。
【００１３】
本発明の方法の別の技術的利点は、このアイテム及びそれらの対になった応答がユーザの主観的応答に基づいた既知及び未知の題材のグループに分類されるという点にある。
【００１４】
本発明に従う方法のさらに別の技術的利点は、未知のアイテムが同じ時にそれらの対になった応答で与えられる一方、既知のアイテムが最初に表示され、その対になった応答が後の時間に表示されるようにして、この題材がユーザに表示されるという点にある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
（発明の実施の形態）
次に、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００１６】
教育目的のために繰り返しを使うことは従来技術において周知である。このような方法は、単語、外国語、名称及び数のような関連用語を学習するために使用される。学習すべきアイテムのそれぞれは、関連した対になった応答を有している。従来技術において、題材は、質問と答え（事実と定義）をすべて選択したアイテム及び対になった応答の形態にして、プリントで、又は一組のフラッシュカード若しくは視覚表示スクリーンのように電子的のいずれかで与えることができる。
【００１７】
一組のフラッシュカードを使う従来技術の一方法において、フラッシュカードは別々のグループに、或いは学習すべきフラッシュカードのまとまりの組に分離される。情報は、単にカードを勉強し、かつ自己テストを実行することにより一時に一つのまとまりを学習する。正しくテストされるカードは除外される一方、間違ってテストされるカードは、学習されるまで反復される。１つのグループ又はまとまりが学習されるとき、別のグループがそれが学習されるまで勉強される。このプロセスは、すべてのグループのすべてのカードが学習されるまで継続する。
【００１８】
別の従来技術の方法において、学習されるべきアイテムは、既知及び未知のアイテムのグループにテストによって分離される。それからユーザは、未知のアイテムの自己テストプロセスを含む勉強及び反復学習に集中する。未知のアイテムが学習されるとき、それは、すべての未知のアイテムが学習されるまで既知のアイテムに移される。
【００１９】
図１に示した別の従来技術の方法において、学習されるべきアイテムのグループが、ユーザの理解した知識ではなく、ユーザの実際の知識に基づいて既知のアイテム４と未知のアイテム６の２つのグループに、初期テストにより分離される。このアイテムがいったん２つのグループに分離されると、既知及び未知のアイテムのシーケンスが、シーケンス発生器８において発生する。このシーケンスにおけるアイテムのそれぞれは、ディスプレイ１０に与えられ、そしてそれからテスト１２される。
【００２０】
それから、ユーザは、テストアイテムが提示され、かつステップ１３で応答を与えることが要求される。この応答は、判断点１４で評価される。もし答えが正しいならば、そのときこの方法は、パス１６に沿って進み、そしてそれからこのアイテムは既知のアイテム４の集合内に記憶され１８、かつこのシーケンスにおける次のアイテムがステップ２０でインクリメントされ、そしてこのプロセスは継続する。
【００２１】
もし判断点１４で評価された応答が間違っているならば、そのときこの方法はパス２２に沿ってステップ２４に進み、ここで、ユーザには答え、即ちこのアイテムに対になった応答が提供される。このプロセスは継続し、かつステップ２６でこのアイテムは、未知のアイテム６の集合内に記憶される。ステップ２８で、このシーケンスはインクリメントされ、かつこのシーケンスにおける次のアイテムが表示される。
【００２２】
判断点１４に戻って、もしこのアイテムが既知であるならば、この方法は、このアイテムが学習すべき最後のアイテムであるかどうかをステップ３０で判断する。もしそうならば、このプロセスはステップ３２で停止し、もしそうでないならば、そして残っているアイテムがあるならば、このプロセスはパス３４に沿って継続し、そしてこのシーケンス内の次のアイテムがインクリメントされ、そしてこのプロセスは継続する。
【００２３】
図２に示された本発明の一具体例において、アイテムが実際上既知であるか又は未知であるかどうかに基づくのではなく、ユーザがアイテムを知っているかどうかのユーザの知覚に完全に基づいた３つのグループに、学習すべきアイテムを分離し、或いは能力を測定する際に使用するための方法が提供される。また、用語“既知”及び“未知”は、知識の多段階程度を表し、絶対的なバイナリな知識ではないということを理解すべきである。また、いかなる知覚可能なファクタも、好適具体例において説明した既知及び未知のアイテムに代えて用いることができるということを理解すべきである。
【００２４】
例えば、本発明は、使用又は非使用に対してテストするよう使用することができる。さらに、分類プロセスの改良は、ユーザの主観的応答を受けるための時間制限を設定する。この方法において、ステップ４０で始まり、ユーザは一つのアイテムが提供され、そしてユーザが答えを知っているとユーザが信じているかどうかについて初期テストが与えられる。
【００２５】
また、ユーザによっては見られず、かつ知られていない、応答を計時する動作クロックがある。このテストにおいて、ユーザはこのアイテムを知っているかどうかについて尋ねられ、このアイテムについてテストされるのではないということに注目すべきである。
【００２６】
もしユーザが、答えを知っていると述べるならば、そのときこのプロセスは、パス４２に進み、このアイテムは、知覚既知アイテムカテゴリ４４内に記憶される。もしユーザが、このアイテムは既知でないと応答するならば、このプロセスはパス４６に続き、このアイテムは、知覚未知アイテムカテゴリ４８内に記憶される。もしユーザが、このアイテムが既知か未知か確かでないと応答するならば、そのときこのプロセスは、パス５０に続き、そしてこのアイテムは、知覚不確実アイテムカテゴリ５２内に記憶される。
【００２７】
また、もしユーザが所定の期間内に応答することができないならば、そのときこのアイテムは未知アイテムとして扱われ、かつ知覚未知アイテムカテゴリ４８内に記憶されるということに注目されよう。
【００２８】
カテゴリ５２内の知覚不確実アイテムは、カテゴリ４８内の知覚未知アイテムと組み合わされて、主観的未知アイテムと呼ばれる。主観的未知アイテムは、知覚主観的既知アイテムと一緒になって、未知及び既知の主観的アイテムのシーケンス即ちリストを作るシーケンス発生器５４に向けられる。
【００２９】
好適具体例において、このシーケンスは、少なくとも１つの未知のアイテム及び複数のランダムに選択された既知のアイテムを含んでいる。主観的未知アイテムは、Ｎを主観的未知アイテムの合計数であるとして、１からＮの順序で配列されると考えることができる。
【００３０】
シーケンス発生器５４は、第一の主観的未知アイテムを選択し、かつそれをランダムに選択された主観的既知アイテムと組み合わせて、シーケンスを発生する。いったんこのシーケンスが発生すると、このプロセスは、パス５６に沿って続き、かつこのシーケンスにおける第一のアイテムは、ディスプレイ５８によりユーザに表示される。この方法は、ユーザ割り込みが生じるようなときまで、このシーケンスにおける各アイテムの表示を継続する。
【００３１】
このアイテムは、アニメーション、カラー適応、反復、位置、次元、サウンド及びリズムを含む多様な方法で視覚的に或いはオーディオ的に表示することができる。このようにして、ランダムに選択された主観的既知アイテムと共に主観的未知アイテムの反復提示が継続される。
【００３２】
今、パス５９に沿ってユーザ割り込み６０に進むと、この方法は、ユーザが割り込みを選択したかどうかを判断する。もし選択していないならば、このプロセスはパス６２に沿って進み、そしてこのシーケンスにおける次のアイテムが提示される表示５８に戻る。
【００３３】
もしユーザ割り込み６０で検出されたユーザ割り込みがあるならば、このプロセスはパス６４に沿って判断ブロック６６に進み、そしてここで、この方法は、ユーザが現在のシーケンスを継続するか、或いは他の活動に転換するかどうかを判断する。もしこの方法が、現在のシーケンスを継続するならば、このプロセスは、判断ブロック７０までパス６８を進む。判断ブロック７０で、ユーザは、このアイテムについて質問され、かつこのアイテムが既知又は未知のいずれで知覚されるかを尋ねられる。再び、これは、主観的テストのみである。もしこのアイテムが既知と知覚されるならば、この方法はパス７２を進み、このアイテムは、知覚既知アイテム４４内にステップ７４で記憶される。
【００３４】
このアイテムがステップ７４で記憶された後、この方法は、判断ブロック８２で、この未知アイテムが最後の未知アイテムであるかどうかを判断するためにチェックする。もしこの項目が、最後の未知アイテムでないならば、この方法は、パス８４に沿って次の未知アイテムセレクタ８０に進み、かつこれは、次の未知アイテムを選択し、新たなシーケンスを発生するためのシーケンス発生器５４に制御を進める。
【００３５】
判断点８２に戻ると、もし未知アイテムが最後の未知アイテムであったならば、そのときこのプロセスは、パス８６に進み、点８８で停止する。
【００３６】
判断点７０に戻ると、もしこのアイテムが未知として知覚されるならば、即ち、このアイテムが既知であるか、或いは未知であるかユーザが確かでないならば、このプロセスはパス７６に進み、かつこのアイテムは、知覚未知アイテム４８内にステップ７８で記憶される。このアイテムが記憶された後、次の未知アイテムが、次の未知アイテムセレクタ８０で選択され、かつ新たなシーケンスがシーケンス発生器５４により発生する。
【００３７】
さて、図３を参照すると、本発明に従う方法の別の具体例が示されている。この方法において、学習すべきアイテムのグループ内のアイテムのそれぞれが、関連した対になった応答を有している。
【００３８】
初期ステップ９０において、ユーザは、ユーザがこのアイテム及びその対になった応答を知っていると信じるかどうかについて尋ねられる。ユーザは、この時に、対になった応答を与えることは尋ねられない。また、この応答は計時され、そしてもし応答が所定時間Ｔ内に与えられないならば、そのときこのアイテム及びその対になった応答は、知覚未知アイテムとして扱われる。
【００３９】
もしユーザが、このアイテム及びその対になった応答を知っていると応答するならば、このプロセスはパス９２を進み、かつこのアイテムは、その関連した対になった応答と共に、知覚既知アイテムとラベル付けされたアレイ９４内に記憶される。もしユーザが、時間Ｔ内に応答することができないか、或いはこのアイテムは知らないと応答するならば、そのときこのプロセスはパス９６に進み、そしてこのアイテムは、知覚未知アイテムとしてアレイ９８内に記憶される。もしユーザが、このアイテムは既知か、未知か確かでないと応答するならば、このプロセスはパス１００に進み、そしてこのアイテムは、知覚不確実アイテムとしてアレイ１０２内に記憶される。アレイ９８及び１０２内のアイテムは、未知アイテムの単一テーブル内に組み合わされる。
【００４０】
学習すべきアイテムのグループにおける全てのアイテムが種々のアレイ内に分類されるとき、このプロセスは、主観的アイテムのシーケンスを発生するステップに進む。シーケンス発生器１０４は、知覚既知アイテム及び知覚未知アイテムのシーケンス、即ちリストを発生する。好適具体例において、このシーケンスは全体的に、単一知覚未知アイテム及び複数のランダムに選択された知覚既知アイテムから構成される。いったんこのシーケンスがシーケンス発生器１０４により発生すると、このシーケンスにおける第一の主観的アイテムが、アイテムセレクタ１０６で選択される。
【００４１】
このアイテムが選択された後の任意のときに、ユーザは、ステップ１０８で示されるように割り込みが許可される。もしユーザ割り込みが無いならば、このプロセスはパス１１０に進み、選択された主観的アイテムが知覚既知か又は知覚未知アイテムであるかどうかを、ステップ１１２で判断する。
【００４２】
もしこのアイテムが知覚未知アイテムであるならば、そのときこのプロセスはパス１１４に進み、そしてこのアイテムとその対になった応答の両方が、表示１１６で同時にユーザに表示される。このアイテム及びその対になった応答がステップ１１６で表示された後、シーケンスアイテムのリストがインクリメントされ、そして次のアイテムがステップ１１８でインクリメントされる。もしステップ１０６で選択されたアイテムが知覚既知アイテムであるならば、そのときこのプロセスはパス１２０に進む。知覚既知アイテムが、最初のときにアイテム表示ステップ１２２で表示される。
【００４３】
それから、後のときに、関連した対になった応答が、対になった応答表示ステップ１２４でユーザに表示される。関連した対になった応答がステップ１２４で表示された後、シーケンスアイテムのリストは、ステップ１１８で次のアイテムによりインクリメントされる。このシーケンスがインクリメントされた後、このプロセスは、このシーケンスが完了したかどうかについてステップ１２６で判断し、もし完了していないならば、そのとき、このプロセスはパス１２８に進み、そして次のアイテムが提示される。もしこのアイテムが、このシーケンスにおける最後のアイテムであるならば、そのときこのプロセスはパス１３０に進み、そして主観的アイテムの新たなシーケンスが、シーケンス発生器１０４によって発生する。
【００４４】
本発明の方法の１つのユニークな特徴は、任意のときにユーザに学習プロセスに割り込みを許可する新規な方法にある。さらに、図３を参照すると、もしユーザ割り込みがステップ１０８で検出されるならば、この方法は、パス１３２に沿って、図４に分岐する。
【００４５】
さて、図４を参照して、本発明のユニークな割り込み特徴について説明する。判断ボックス１４０は、１０８で示された図３のプロセスにおいて活動化される。もしこのシステムが、ユーザが割り込みを実際上活動させたと判断するならば、このプロセスはパス１４２に進み、かつユーザは、新たなシーケンスを始めることを望むかどうかについて判断ブロック１４４で尋ねられる。もしユーザが新たなシーケンスを開始することを選択するならば、このプロセスは、パス１４６を通ってシーケンス発生器１０４（図３）に分岐する。
【００４６】
シーケンス発生器１０４は、新たな未知アイテムを選択するよう活動化され、そして、この方法を継続するための新たなシーケンスを発生する。もしユーザが新たなシーケンスを選択せず、ＮＯを応答するよう判断するならば、このプロセスはパス１４８に進み、そしてユーザは、彼の意図を転換することを望むかどうかについてゲームステップ１５０で尋ねられる。
【００４７】
もしＹＥＳならば、このプロセスは、退屈を多少とも解決するのを助け、ユーザの集中していられる時間を長くし、或いは、正確なスペルのような対になった関連についての他の観点を教えるために特に構成されている一組のゲームに分岐する。また、ハングマン等のような通常のゲームにすることができる。もしユーザがゲームを選択しないように判断するならば、このプロセスは、パス１５２に進み、かつユーザは、図５で示された能力評価のような異なるテストまたは異なる学習スキームのようであるかどうかについてステップ１５４で尋ねられる。もしユーザの答えがＹＥＳであるならば、このプロセスは、新たなテストに分岐する。もしユーザ応答がＮＯであるならば、そのときこの方法は停止する。
【００４８】
さて、ユーザ割り込み１４０に戻ると、この方法に割り込んだのはユーザではなかったと判断したならば、このプロセスはパス１５６に進み、そしてこのタイマーがタイムアウトしたかどうかをタイマー１５８で判断する。
【００４９】
一具体例において、この方法は、ユーザ応答時間を測定するタイマーを備えている。プログラム記憶ディジタルコンピュータ及びディスプレイと関連して使用されるとき、ユーザがもはやこの装置を動作していない場合に、それはまた、自動的にタイムアウトし、かつ停止するよう機能する。
【００５０】
別の具体例において、タイマー１５８は、一つの未知アイテムが反復された時間を計数することによりサイクルを測定するために使用されるカウンタにすることができる。もしユーザがあまりに速くサイクルするならば、この方法は、新たなシーケンス１４４或いは異なるテスト１５４を自動的に開始することができる。もしユーザがあまりに遅くサイクルするならば、この方法は、規範的ゲーム１５０又は他の活動に分岐することができる。もしタイマー１５８がタイムアウトしたならば、そのときこのプロセスはパス１６０に進み、判断点１４４に戻り、そしてユーザが新たなシーケンスを選択することを望むかどうかについて尋ねることができる。もしタイマーが停止しなかったと判断するならば、このプロセスはパス１６２に続き、そしてこのシーケンスは、ステップ１６４で再スタートし、このプロセスが継続する。
【００５１】
さて、図５を参照して、能力評価に直接関連した本発明に従う方法の別の具体例について説明する。ステップ１８０で始まり、アイテムのシーケンスが発生し、かつテスト知覚ステップ１８２でユーザに一度に１アイテム提示される。ステップ１８２で、ユーザは、ユーザがこのアイテムを知っているかどうか、彼がそのアイテムを知らないかどうか、或いはこのアイテムが既知又は未知であるかどうか確実でないかどうか尋ねられる。再び、本発明が判断することを求められるのは、このアイテムが実際上既知又は未知であるかどうかではなく、ユーザがこのアイテムが既知又は未知であることを信じているかどうかであるということを強調しなければならない。
【００５２】
もしユーザがステップ１８２で、彼がこのアイテムを知っていないと応答するならば、このプロセスはパス１８４に進む。ステップ１８６で、知覚フラグが、この場合、未知に対して”Ｕ”がセットされる。もしユーザがこのアイテムを知っていると応答するならば、このプロセスはパス１８８に進み、かつこの知覚フラグが、ステップ１９０で既知に対して”Ｋ”にセットされる。もしユーザが、このアイテムが既知又は未知であるかどうか確かでないと応答するならば、このプロセスは、パス１９２に進み、そして知覚フラグが、ステップ１９４で未知に対して”Ｕ”にセットされる。
【００５３】
知覚フラグがセットされた後、このアイテムはユーザに提示され、かつ彼は、このアイテムの彼の実際の知識に関して尋ねられる。これは、ユーザが適切な応答を提供することが求められるリアリティテストステップ１９６で生じる。もしこの応答が間違っているならば、このプロセスはパス１９８に進み、かつここで知覚フラグがステップ２００でテストされる。もしこのフラグがＵにセットされたならば、このプロセスはパス２０２に進み、かつＵＵカウンタが、２０４で１だけインクリメントされる。もし知覚フラグが”Ｋ”にセットされるならば、このプロセスはパス２０６に進み、そして”ＫＵ”カウンタは、ステップ２０８で１だけインクリメントされる。
【００５４】
テストブロック１９６に戻ると、もしユーザが正しい応答を提供するならば、このプロセスはパス２１０に進み、かつこの知覚フラグがステップ２１２でテストされる。もしこの知覚フラグが以前に既知に対して”Ｋ”に設定されていたならば、このプロセスはパス２１４に進み、かつ”ＫＫ”レジスタは、ステップ２１６で１だけインクリメントされる。もし知覚フラグが”Ｕ”に設定されたならば、このプロセスはパス２１８に進み、そして”ＵＫ”レジスタは、ステップ２２０で１だけインクリメントされる。
【００５５】
適切なレジスタがステップ２０４、２０８、２１６、及び２２０でインクリメントされた後、このプロセスは、このアイテムが、カウンタ２２２でこのシーケンス内の最後のアイテムであるかどうかを判断する。もしそれが、このシーケンス内の最後のアイテムであるならば、このプロセスは、パス２２４に沿って能力評価ステップ２２６に進む。もしこのアイテムが最後のアイテムでないならば、このプロセスはパス２２８に進み、そしてステップ２３０で、アイテムシーケンスは１だけインクリメントされ、そしてパス２３２に沿って、テスト知覚ブロック１８２に戻る。
【００５６】
能力を評価する１つの方法は、レジスタ２０４及び２１６の和を、レジスタ２０４、２０８、２１６及び２２０の和によって割り算して、その結果を、知識の現在の測定として参照される割合として表すことである。別の能力評価は、レジスタ２０４、２０８、２１６及び２２０の和によって割り算したレジスタ２０８及び２２０の和を、１から引き算することにより計算して、能力の測定として参照される割合として表される。他の能力評価計算が、当業者には周知である。
【００５７】
さて、図６を参照すると、本発明を実施するための装置が、視覚ディスプレイを持つ腕取り付けコンピュータとして示されている。また、このディスプレイは、オーディオ告知装置、又は視覚及びオーディオディスプレイの組み合わせのいずれかにすることができる。
【００５８】
図６を参照すると、改善された学習装置が、全体的に３００で示され、かつこれは、ハウジング３０２、ディスプレイ３０４、外部汎用コンピュータを内部コンピュータ又はマイクロプロセッサ（図示せず）とインターフェースするポート３０６及び３０８から構成される。ファンクションスイッチ３１０が使用されて、オン／オフのような装置機能を制御する。”未知”３１４、”不確実”３１６及び”既知”３１８と表示された標準圧力感知スイッチにすることができる入力装置が、３１２で全体的に示されている。
【００５９】
標準処理、メモリ、及びＩ／Ｏ機能を持つ通常のコンピュータシステム又はマイクロプロセッサは、図６に示されていないが、当業者には周知である。メモリ内に、ユーザに教えられるべきアイテム又はアイテムのグループから成るデータのリスト即ちファイルが記憶されるであろう。この場合に、ディスプレイ３０４上に示されているのは、ドラッグの２つの名前、トレードネームとその一般名称（アイテム及びその対になった応答）である。表示手段３０４はアイテム、この場合単語”amoxil”と、その下方の対になった応答３２２、この場合単語”penicillin”をフラッシュさせる。
【００６０】
アイテム３２０及びその対になった応答３２２がフラッシュされ、かつディスプレイ３０４上に提示された後、スイッチ３１４、３１６及び３１８は、ユーザからの応答を受けるための手段として作動される。もしユーザが、amoxilとpenicillinの間の関連を知っていると信じるならば、彼は、”既知”スイッチ３１８を押し下げる。他方、もしユーザが、その関係を知らないならば、彼は”未知”スイッチ３１４を押し下げる。もしユーザが、この関係を知っているか、知らないか不確実であるならば、彼は、”不確実”スイッチ３１６を押し下げる。
【００６１】
標準コンピュータ技術を使って、スイッチ３１２からの入力は、もしスイッチ３１８がユーザにより作動させられたならば”既知”として、或いはもしスイッチ３１４又は３１６のいずれかがユーザにより作動させられたならば”未知”として、このアイテムをラベル付けするマイクロプロセッサの論理手段に導かれる。
【００６２】
このシステムは、アイテムのリストが完了するまで、種々のアイテム３２０をその関連した対になった応答３２２と共に表示し、そしてユーザにユーザの知覚について質問することを継続する。リスト又はシーケンスがいったん完了すると、マイクロプロセッサは、その記憶されたプログラムを通して、既知及び未知の主観的アイテムのそれぞれを少なくとも１つ含む、学習すべきアイテムの新たなリスト即ちシーケンスを発生する。
【００６３】
さらに図６を参照すると、一つのシーケンスにおいて、アイテム３２０と対になった応答３２２がユーザに如何に提示されるかを例示する３つの別個のディスプレイ３０４Ａ、３０４Ｂ、及び３０４Ｃが示されている。３０４Ａで始まり、未知アイテム３２０とその対になった応答３２２の両方が、ディスプレイ上に示されている。
【００６４】
第一の未知アイテムが一度以上表示された後の任意のときに、ユーザは、このプロセスに割り込むためにいずれかのスイッチ３１２を作動させることができる。未知アイテム３２０がその対になった応答３２２と共にいったん表示されると、このシステムは、ディスプレイ３０４Ｂ上に既知アイテム３２６を提示する。適当な時間遅延の後、アイテム３２６に対になった応答３２８が、一緒に表示され、かつディスプレイ３０４Ｃ上でユーザに提示される。
【００６５】
さて、図７を参照すると、本発明に従う装置の別の具体例が、コンピュータ４００として全体的に示されている。図６に示されたコンピュータと同様に、このコンピュータは、汎用内部演算及び論理機能、汎用Ｉ／Ｏハンドリング、及びＲＡＭ、ＲＯＭ或いは他の適当なメモリ装置内のオフチップメモリを備える標準マイクロプロセッサを使用する。これらは、当業者には周知であるので、図示していない。
【００６６】
さて、コンピュータを参照すると、好適具体例において、アイテム４０４及びその関連した対になった応答４０６をユーザに提示するための液晶ディスプレイであるディスプレイ４０２が示されている。この場合、アイテム４０４は、ユーザに知られていない、或いは知られていないと信じられている題材であり、未知題材として参照される。
【００６７】
入力パッドにおいて、ユーザ応答を受けるための通常の圧力作動スイッチ４１０、４１２及び４１４から成る種々の入力装置が示されている。スイッチ４１０は、ユーザがこのアイテムを知らないと知覚するということを示す。スイッチ４１２は、このアイテムが既知であるか或いは未知であるかユーザが確かでないということを示し、スイッチ４１４は、彼がこのアイテムを知っていると知覚しているということを示している。また、種々のコントロールキーとともに、フルセットの英数字キーから成るキーボード４１６が示されている。キーボード４１６は、ユーザ入力を大いに拡張させる。
【００６８】
例えば、本発明の一具体例において、ユーザは、任意のときに学習プロセスに割り込みを可能にして、ゲーム又は別の学習モジュールを作動させる。例えば、エンターキー４１８を作動させることにより、このアイテムのグループを表示するプロセスは中断され、そしてユーザは、このシーケンスを継続するか、再スタートするか、新たなシーケンスを使用するか、ゲーム又は他の活動をプレイするかについて尋ねられるであろう。
【００６９】
コンピュータ４００の別の具体例において、本発明に従う方法は、外部メモリ上に包含されている。外部メモリは、フレキシブルディスク（５・１／４”及び３・１／２”の両方の種類）のようなタイプ、ＲＡＭ又はＲＯＭのようなカード又は他のチップタイプのメモリのいずれにもすることができる。この具体例において、アイテムのグループを提示することによりユーザに教えるか、又はユーザ能力を評価する方法のいずれかを実行するようコンピュータ４００を構成するための装置が提供される。
【００７０】
この装置は、一つのアイテムが既知又は未知と知覚されるかどうかについてユーザに質問するように入力パド４０８を構成するための手段を有している。この装置は、知覚既知アイテムの一つのグループ及び知覚未知アイテムの第二のグループにアイテムのそれぞれを分類するようにコンピュータ４００のプロセッサを構成するための手段を有している。この装置はまた、前記第一のグループの少なくとも一つ及び前記第二のグループの一つを含む主観的アイテムのシーケンスを発生するようにコンピュータ４００のプロセッサを構成するための手段を有している。この装置は、主観的アイテムのシーケンスをディスプレイ４０２に表示するための手段を備えている。前述の構成は、当業者に周知のような記憶プログラムインストラクションにすることができる。
【００７１】
図６及び図７に記載したコンピュータは、図示した方法の種々の具体例に従って書き込まれた一組の記憶インストラクションの下で動作することができる。
【００７２】
前述の説明から、本発明の下で、アイテムのユーザの知覚知識に集中し、かつ実際上アイテムを知るためにユーザを必要としない方法及び装置が提供されると当業者には理解されるであろう。このようにして、改善された自動学習及び能力評価を達成することができる。
【００７３】
本発明は、プログラム記憶コンピュータ又はリムーバブル記憶装置に基づいたマイクロプロセッサに組み込むことができるので、多様な学習方法を提供することができる。本発明を、好適具体例を参照して特に図示し、かつ説明したけれども、形態及び細部において種々の他の変更が、本発明の精神又は範囲から離れることなくなすことができるということが当業者には理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】教育目的のために繰り返しを使用する従来技術システムのブロック図を示している。
【図２】本発明に従う方法の一具体例のブロック図を示している。
【図３】本発明に従う方法の第二の具体例のブロック図を示している。
【図４】本発明の方法と関連して使用される割り込みシーケンスのブロック図を示している。
【図５】本発明に従う方法の第三の具体例のブロック図を示している。
【図６】本発明の学習方法に従う既知及び未知のアイテムの異なるディスプレイを示す本発明装置の第一の具体例を示している。
【図７】本発明の装置であり、かつ本発明の方法を実施するための第二の具体例を示している。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【手続補正書】
【提出日】平成18年8月1日(2006.8.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスプレイと、メモリと、プロセッサと、クロックと、ユーザが提示されたアイテムが既知であるか又は未知であるかを選択するための入力装置とを備えるコンピュータシステムであって、前記メモリは、前記アイテムのファイルと、前記ディスプレイによって前記ユーザに提示するために前記アイテムを分類するプログラムとを備え、前記プロセッサは、前記メモリの前記ファイル及び前記プログラムに基づいて、前記ユーザが学習すべき複数のアイテムのシーケンスを前記コンピュータシステムで生成させてユーザに提示されるよう構成されたコンピュータシステムを用いた学習のためのデータ処理方法において、
前記プロセッサは、
前記ユーザに提示されるアイテムの第１のシーケンスを生成する第１の生成ステップと、
前記ディスプレイに前記第１のシーケンスに従ってアイテムを前記ユーザに提示して、前記ユーザが該アイテムのそれぞれについて既知であると知覚するか否かを示す前記ユーザの応答を前記入力装置から受け取る第１の提示応答ステップと、
前記第１の提示応答ステップにおける前記ユーザの応答に基づいて、前記ユーザに提示されるアイテムの第２のシーケンスを生成する第２の生成ステップと、
前記ディスプレイに前記第２のシーケンスに従って前記アイテムを前記ユーザに提示し、前記提示されたアイテムに対する適正な応答を、前記入力装置を介して行うよう前記ユーザに要求し、前記入力装置を介して入力された前記ユーザの応答を受け取ることにより、前記ユーザが前記第２のシーケンスにおける前記アイテムのそれぞれを実際に知っているか否かをテストする第２の提示応答ステップと、
前記第１及び第２の提示応答ステップにおいて与えられた前記ユーザの応答に基づいて、前記ユーザの能力の程度を割り出す能力評価ステップと、
を実行するように構成された、前記コンピュータシステムを用いた学習のためのデータ処理方法。