(57)【要約】【課題】ユーザが効率的に学習可能な学習支援システムを提供する。【解決手段】学習支援システム（１）は、学習用の問題を、表示デバイス（１７）を通じて、ユーザに出題する出題ユニット（１１１）と、表示デバイス（１７）と一体化された又は表示デバイス（１７）に付属する入力デバイス（１９）を通じたユーザからの書込操作に応じて、電子メモを生成する生成ユニット（１１５）と、生成ユニット（１１５）により生成された問題の解答過程でのユーザからの書込内容を含む電子メモに基づき、出題ユニット（１１１）に出題させる新たな問題を決定する決定ユニット（７１３）と、を備える。出題ユニット（１１１）は、決定ユニット（７１３）により決定された問題を出題する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
学習支援システムであって、
学習用の問題を、表示デバイスを通じて、ユーザに出題する出題ユニットと、
前記表示デバイスと一体化された又は前記表示デバイスに付属する入力デバイスを通じた前記ユーザからの書込操作に応じて、電子メモを生成する生成ユニットと、
前記問題の解答過程で前記生成ユニットにより生成された、前記問題の解答過程での前記ユーザからの書込内容を含む前記電子メモに基づき、前記出題ユニットに出題させる新たな問題を決定する決定ユニットと、
を備え、前記出題ユニットは、前記決定ユニットにより決定された問題を出題する学習支援システム。
【請求項２】
前記決定ユニットは、前記問題の解答過程で生成された前記電子メモを、前記問題の識別情報と共に、予め機械学習された分類器に入力し、前記分類器の出力に基づき、前記新たな問題を決定するように構成され、
前記分類器は、前記電子メモ及び前記問題の識別情報の入力に対し、出題対象にすべき問題又は出題対象の候補にすべき問題に関する情報である対象問題情報を出力するように構成される請求項１記載の学習支援システム。
【請求項３】
前記決定ユニットは、更に、前記問題の解答結果を表す情報及び前記解答結果の正否を表す情報の少なくとも一方を、前記分類器に入力するように構成され、
前記分類器は、前記電子メモ及び前記問題の識別情報と、前記問題の解答結果を表す情報及び前記解答結果の正否を表す情報の少なくとも一方と、を含む入力情報の一組に基づき、前記対象問題情報を出力するように構成される請求項２記載の学習支援システム。
【請求項４】
前記決定ユニットは、更に、前記ユーザが解答に要した時間である解答時間を表す情報及び前記ユーザの習熟度又は理解度を表す情報の少なくとも一方を、前記分類器に入力するように構成され、
前記分類器は、前記電子メモ及び前記問題の識別情報と、前記解答時間を表す情報及び前記ユーザの習熟度又は理解度を表す情報の少なくとも一方と、を含む入力情報の一組に基づき、前記対象問題情報を出力するように構成される請求項２又は請求項３記載の学習支援システム。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか一項記載の学習支援システムが備える前記決定ユニットとして、コンピュータを機能させるためのプログラム。
【請求項６】
電子機器であって、
学習用の問題を、表示デバイスを通じて、ユーザに出題する出題ユニットと、
前記表示デバイスと一体化された又は前記表示デバイスに付属する入力デバイスを通じた前記ユーザからの書込操作に応じて、電子メモを生成する生成ユニットと、
前記問題の解答過程で前記生成ユニットにより生成された前記問題の解答過程での前記ユーザからの書込内容を含む前記電子メモを、前記電子メモに基づき前記電子機器に出題させる問題を決定し、前記決定した問題を表す情報を前記電子機器に返信するサーバ装置、に通信デバイスを通じて送信する送信ユニットと、
を備え、前記出題ユニットは、前記サーバ装置から前記通信デバイスを通じて受信した情報に基づき、前記学習用の問題を出題する電子機器。
【請求項７】
請求項６記載の電子機器が備える前記出題ユニット、前記生成ユニット、及び前記送信ユニットとしてコンピュータを機能させるためのプログラム。
【請求項８】
学習用の問題をユーザに出題する電子機器において、前記問題の解答過程で前記ユーザの書込操作に応じて生成された、前記問題の解答過程での前記ユーザからの書込内容を含む電子メモを取得する取得ユニットと、
前記取得ユニットが取得した前記電子メモに基づき、前記電子機器に出題させる問題を決定する決定ユニットと、
前記決定ユニットが決定した問題を表す情報を、前記電子機器に送信する情報提供ユニットと、
を備えるサーバ装置。
【請求項９】
請求項８記載のサーバ装置が備える前記取得ユニット、前記決定ユニット、及び前記情報提供ユニットとして、コンピュータを機能させるためのプログラム。
【請求項１０】
学習用の問題をユーザに出題する電子機器において前記問題の解答過程でユーザの書込操作に応じて生成された電子メモ、及び、前記電子メモに対応する前記問題の識別情報を取得する第一取得ユニットと、
前記第一取得ユニットが取得した前記電子メモ及び前記問題の識別情報に対応する習熟度又は理解度を有するユーザに対し、出題すべき問題又はその候補に関する対象問題情報を取得する第二取得ユニットと、
前記第一取得ユニットが取得した前記電子メモ及び前記問題の識別情報を入力とし、前記第二取得ユニットが取得した前記対象問題情報を出力とするデータセットの複数を、教師データとして、機械学習システムに入力することにより、前記機械学習システムに、前記電子メモ及び前記問題の識別情報の入力に対し、出題すべき問題又はその候補に関する情報である対象問題情報を出力するように構成される分類器を生成又は更新させる制御ユニットと、
を備える情報処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、ユーザの学習を支援する学習支援システム、並びに、学習支援システムに関連する電子機器、サーバ装置、情報処理装置、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、表示部にベース画像を表示し、ベース画像に対するタッチペンによる書込操作がなされると、書込内容を表示部に表示する電子ノートが知られている（特許文献１参照）。ベース画像は、例えば、問題の表示欄と解答欄とがレイアウトされた構成にされる。学習者の端末からサーバ装置に、端末に対する学習者の書込内容を送信することで、指導者が学習者の書込内容を確認できるようにしたシステムもまた知られている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１４５２６５号公報
【特許文献２】特開２０１３―１５６７８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電子機器を通じて学習者に問題を提供する学習支援システムでは、紙媒体と比較して柔軟な出題が可能であり、学習者の学習効率を高めることができる。学習支援システムでは、例えば、過去に出題された問題の内、学習者が不正解の問題を選択的に、学習者に向けて出題することが可能である。
【０００５】
但し、過去に出題された問題の正否に基づき、学習者に対して出題する問題を決定するだけでは、学習効率の向上に限界があった。不正解の問題には、ケアレスミスで学習者が間違えた問題が含まれる。不正解の問題には、学習者が初歩的事項すらも理解していないことが原因で白紙解答した問題、及び、問題に取り組んだが、問題を解くために必要な事項の一部について理解していないために、正解できなかった問題も含まれる。しかしながら、従来システムでは、こうした不正解の問題を区別せずに一律に評価して出題する問題を決定するため、学習効率の向上に限界があった。
【０００６】
そこで、本開示の一側面では、ユーザが効率的に学習可能な学習支援システムを提供できることが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の一側面に係る学習支援システムは、出題ユニットと、生成ユニットと、決定ユニットとを備える。出題ユニットは、学習用の問題をユーザに出題するように構成される。例えば、出題ユニットは、学習用の問題を、表示デバイスを通じて、ユーザに出題するように構成される。
【０００８】
生成ユニットは、入力デバイスを通じたユーザからの書込操作に応じて、電子メモを生成するように構成される。入力デバイスの例は、表示デバイスと一体化された入力デバイス、又は、表示デバイスに付属する入力デバイスであり得る。
【０００９】
決定ユニットは、問題の解答過程で生成された電子メモに基づき、出題ユニットに出題
させる新たな問題を決定するように構成される。出題ユニットは、このようにして決定ユニットにより決定された問題を出題するように構成される。
【００１０】
本開示の一側面によれば、電子メモには、問題の解答過程におけるユーザからの書込内容が含まれる。ここでいう解答過程は、ユーザが解答を確定するまでの過程を含む。従って、電子メモには、解答途中でのユーザの書込内容が含まれ、場合によっては解答結果も含まれる。問題の解答過程における書込内容には、ユーザの習熟度又は理解度に応じた特徴が現れる。例えば、ユーザの習熟度又は理解度に応じた間違い方の特徴が現れる。従って、本開示の一側によれば、ユーザの習熟度や理解度に応じた適切な問題を出題可能な学習支援システムを提供することができる。
【００１１】
本開示の一側面によれば、決定ユニットは、機械学習された分類器を用いて、電子メモから出題ユニットに出題させる新たな問題を決定するように構成され得る。分類器は、電子メモ及び問題の識別情報の入力に対し、出題対象にすべき問題又は出題対象の候補にすべき問題に関する情報を、対象問題情報として出力するように構成され得る。
【００１２】
この分類器は、教師データとして、電子メモ及び問題の識別情報を入力とし上記対象問題情報を出力とするデータセットの複数を用意し、これらの教師データを用いて機械学習システムに分類器を学習させることにより生成され得る。システムの設計側又は運営側に属する者は、解答過程での書込内容の特徴を分析し、ユーザの習熟度又は理解度に応じた問題を出題対象にすべき問題又は候補にすべき問題に設定した教師データを生成することができる。システムの設計側又は運営側に属する者は、これらの教師データに基づいた分類器の生成動作を機械学習システムに実行させることにより、適切な分類器を得ることができる。
【００１３】
決定ユニットは、問題の解答過程で生成された電子メモを、問題の識別情報と共に、予め機械学習された分類器に入力し、分類器の出力（対象問題情報）に基づき、新たな問題を決定するように構成され得る。例えば、決定ユニットは、分類器を用いて決定した上記新たな問題を出題ユニットに提供することができる。
【００１４】
この他、システムの設計側又は運営側に属する者は、電子メモ及び問題の識別情報と、問題の解答結果を表す情報及び解答結果の正否を表す情報の少なくとも一方と、を入力とする教師データを生成して、この教師データに基づく分類器の生成動作を機械学習システムに実行させることにより、更に適切な分類器を生成することができる。この場合、分類器は、電子メモ及び問題の識別情報と、問題の解答結果を表す情報及び解答結果の正否を表す情報の少なくとも一方と、を含む入力情報の一組に基づき、対象問題情報を出力するように構成され得る。
【００１５】
システムの設計者又は運営者は、電子メモ及び問題の識別情報と、解答時間を表す情報及びユーザの習熟度又は理解度を表す情報の少なくとも一方と、を入力とする教師データを生成して、この教師データに基づく分類器の生成動作を機械学習システムに実行させることにより、更に適切な分類器を生成することができる。この場合、分類器は、電子メモ及び問題の識別情報と、解答時間を表す情報及びユーザの習熟度又は理解度を表す情報の少なくとも一方と、を含む入力情報の一組に基づき、対象問題情報を出力するように構成され得る。
【００１６】
上述した学習支援システムが備える出題ユニット、生成ユニット及び決定ユニットの少なくとも一つの機能は、プログラムによりコンピュータに実現させることができる。出題ユニット、生成ユニット及び決定ユニットの少なくとも一つの機能をコンピュータに実現させるためのプログラムは、コンピュータ読取可能な一時的でない記録媒体に記録するこ
とができる。
【００１７】
本開示の一側面によれば、学習用の問題を出題する出題ユニットと、ユーザからの書込操作に応じて、電子メモを生成する生成ユニットと、電子メモをサーバ装置に送信する送信ユニットとを備えた電子機器が提供されてもよい。
【００１８】
電子機器の出題ユニットは、学習用の問題を、表示デバイスを通じて、ユーザに出題するように構成され得る。生成ユニットは、表示デバイスと一体化された又は表示デバイスに付属する入力デバイスを通じたユーザからの書込操作に応じて、電子メモを生成するように構成され得る。電子機器の送信ユニットは、問題の解答過程で生成ユニットにより生成された電子メモを、サーバ装置に通信デバイスを通じて送信するように構成され得る。電子メモは、問題の解答過程でのユーザからの書込内容を含む。
【００１９】
サーバ装置は、この電子メモに基づき、電子機器に出題させる問題を決定し、決定した問題を表す情報を、電子機器に返信するように構成され得る。サーバ装置は、上記分類器を用いて電子機器に出題させる問題を決定するように構成され得る。
【００２０】
このサーバ装置の構成を受けて、電子機器の出題ユニットは、サーバ装置から通信デバイスを通じて受信した情報に基づき、学習用の問題を出題するように構成され得る。この電子機器によれば、サーバ装置との協働により上記学習支援システムと同様の機能を、ユーザに利用可能に提供し得る。
【００２１】
本開示の一側面では、上記電子機器が備える出題ユニット、生成ユニット、及び送信ユニットの少なくとも一つの機能を、コンピュータに実現させるためのプログラムが提供されてもよい。このプログラムは、コンピュータ読取可能な一時的でない記録媒体に記録することができる。電子機器は、例えば、ポータブルコンピュータ及びタブレット等の、プログラムをインストール可能な汎用機器であり得る。上記プログラムを提供することで、様々な汎用機器を通じて、学習支援システムの機能をユーザに対して利用可能に提供することができる。
【００２２】
本開示の一側面では、学習用の問題をユーザに出題する電子機器において、問題の解答過程でユーザの書込操作に応じて生成された電子メモを取得する取得ユニットと、取得ユニットが取得した電子メモに基づき、電子機器に出題させる問題を決定する決定ユニットと、決定ユニットにより決定された問題を表す情報を電子機器に送信する情報提供ユニットと、を備えたサーバ装置が提供されてもよい。
【００２３】
本開示の一側面では、上記サーバ装置が備える取得ユニット、決定ユニット、及び情報提供ユニットの少なくとも一つの機能を、コンピュータに実現させるためのプログラムが提供されてもよい。
【００２４】
この他、本開示の一側面では、上述した分類器を生成又は更新するためのシステムが提供されてもよい。即ち、電子メモ及び問題の識別情報を取得する第一取得ユニットと、電子メモ及び問題の識別情報に対応する対象問題情報を取得する第二取得ユニットと、第一取得ユニット及び第二取得ユニットが取得した情報に基づく教師データを用いて、機械学習システムに分類器を学習させる制御ユニットと、を備える情報処理装置が提供されてもよい。
【００２５】
この情報処理装置の第一取得ユニットは、学習用の問題をユーザに出題する電子機器において問題の解答過程でユーザの書込操作に応じて生成された電子メモ、及び、電子メモに対応する問題の識別情報を取得するように構成され得る。第一取得ユニットは、例えば
、通信により電子メモ及び問題の識別情報を電子機器から取得するように構成され得る。
【００２６】
情報処理装置の第二取得ユニットは、第一取得ユニットが取得した電子メモ及び問題の識別情報に対応する習熟度又は理解度を有するユーザに対し、出題すべき問題又はその候補に関する対象問題情報を取得するように構成され得る。第二取得ユニットは、例えば、入力デバイスを通じて、人から対象問題情報を取得するように構成され得る。入力者は、学習支援システムの運営側に属する者であり得る。出題すべき問題又はその候補は、例えば、入力者が、電子メモに含まれる解答過程におけるユーザの書込内容の特徴を分析し、その分析結果に基づいて決定することができる。
【００２７】
情報処理装置の制御ユニットは、第一取得ユニットが取得した電子メモ及び問題の識別情報を入力とし、第二取得ユニットが取得した対象問題情報を出力とするデータセットの複数を、教師データとして、機械学習システムに入力するように構成され得る。
【００２８】
機械学習システムは、入力された教師データに基づき、電子メモ及び問題の識別情報の入力に対し、出題すべき問題又はその候補に関する情報である対象問題情報を出力する分類器を生成又は更新するように構成され得る。分類器の生成又は更新は、分類器の入出力の関係を規定するパラメータを、教師データに基づき、設定又は更新することであり得る。
【００２９】
このように情報処理装置の制御ユニットは、教師データを機械学習システムに入力することにより、機械学習システムに、上記分類器を生成又は更新させるように構成され得る。
【００３０】
本開示の一側面では、情報処理装置と同様の第一取得ユニット及び第二取得ユニットと、第一取得ユニットが取得した電子メモ及び問題の識別情報を入力とし、第二取得ユニットが取得した対象問題情報を出力とするデータセットの複数を、教師データとして用いた機械学習により、電子メモ及び問題の識別情報の入力に対し、対象問題情報を出力する分類器を生成又は更新する機械学習ユニットと、を備える機械学習システムが提供されてもよい。
【００３１】
本開示の一側面では、電子メモ及び問題の識別情報を取得する手順と、対象問題情報を生成又は取得する手順と、上記取得した電子メモ及び問題の識別情報を入力とし、上記生成又は取得した対象問題情報を出力とするデータセットの複数を、教師データとして用いて、分類器を生成又は更新する手順と、を備える分類器の生成又は更新方法が提供されてもよい。
【００３２】
本開示の一側面では、学習用の問題を、表示デバイスを通じて、ユーザに出題する手順と、入力デバイスを通じたユーザからの書込操作に応じて、電子メモを生成する手順と、問題の解答過程で生成された電子メモに基づき、出題する新たな問題を決定する手順と、を備える学習支援方法が提供されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】学習支援システムの構成を表すブロック図である。
【図２】ユーザ端末装置の制御部により実現される機能を表す図である。
【図３】図３Ａは、問題画面の構成を表す図であり、図３Ｂは、メモ画面の表示形態を表す図である。
【図４】サーバ装置、データベース管理装置、出題制御装置、及び教師データ作成装置の構成を表す図である。
【図５】サーバ装置が実行する処理を表すフローチャートである。
【図６】データベース管理装置が有するデータベースの構成を表す図である。
【図７】図７Ａ及び図７Ｂは、解答ステータス値を説明した図である。
【図８】出題制御装置の制御部により実現される機能を表す図である。
【図９】図９Ａ及び図９Ｂは、解答例に関する説明図である。
【図１０】教師データ作成装置が実行する処理を表すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下に本開示の実施例を図面と共に説明する。
図１に示す本実施例の学習支援システム１は、複数のユーザ端末装置１０と、これらユーザ端末装置１０と広域ネットワークＮＴ１を介して通信可能なサーバ装置３０と、データベース管理装置５０と、出題制御装置７０と、教師データ作成装置９０とを備える。データベース管理装置５０、出題制御装置７０、及び教師データ作成装置９０は、サーバ装置３０と共にバックエンド側のネットワークＮＴ２に接続される。
【００３５】
ユーザ端末装置１０は、サーバ装置３０と協働して学習用の問題を出題するように動作する。ユーザ端末装置１０の例は、ユーザが所有するパーソナルコンピュータ、タブレット、及び、スマートフォン等の電子機器である。代表的なユーザ端末装置１０は、制御部１１と、記憶部１３と、通信部１５と、表示部１７と、入力部１９と、を備える。
【００３６】
制御部１１は、ＣＰＵ１１Ａ及びＲＡＭ１１Ｂを備え、ユーザ端末装置１０を統括制御する。ＣＰＵ１１Ａは、記憶部１３が記憶するプログラムに従う処理を実行する。ＲＡＭ１１Ｂは、ＣＰＵ１１Ａによる処理実行時に作業用メモリとして使用される。以下では、ＣＰＵ１１Ａにより実行される処理を、制御部１１が実行する処理として説明する。
【００３７】
記憶部１３は、各種プログラム及びデータを記憶する。記憶部１３は、フラッシュメモリ又はハードディスク装置で構成される。通信部１５は、外部装置と通信可能に構成される。通信部１５は、例えば、セルラーネットワークを介して、サーバ装置３０を含む広域ネットワークＮＴ１内の装置と通信可能に構成される。あるいは、通信部１５は、有線ＬＡＮ又は無線ＬＡＮを通じて広域ネットワークＮＴ１内の装置と通信可能に構成される。
【００３８】
表示部１７は、各種画面をユーザに向けて表示するように構成される。表示部１７は、例えば、液晶ディスプレイで構成される。入力部１９は、ユーザからの入力操作を受け付けて、対応する操作信号を制御部１１に入力するように構成される。
【００３９】
入力部１９は、表示部１７と一体に構成される又は表示部１７に付属して設けられるタッチパネルであり得る。タッチパネルは、表示部１７に表示される画面に対するタッチ操作及び書込操作を受け付けて、その操作信号を制御部１１に入力するように構成される。入力部１９は、少なくとも仮想的に表示部１７の画面上に対してユーザがクリック（又はタッチ）操作又は書込操作を行うことが可能な他の入力デバイスで構成されてもよい。例えば、入力部１９は、ポインティングデバイスやタブレットペンで構成されてもよい。
【００４０】
このようなハードウェア構成を有するユーザ端末装置１０には、学習用の問題をサーバ装置３０との協働により出題可能なアプリケーションプログラムがインストールされ、記憶部１３に記憶される。
【００４１】
制御部１１は、このアプリケーションプログラムに従う処理を実行することにより、サーバ装置３０と協働して、ユーザの習熟度又は理解度に応じた問題を出題するように動作する。ここで、制御部１１によって実現される機能を、図２を用いて説明する。
【００４２】
制御部１１は、アプリケーションプログラムに従う処理を実行することにより、図２に
示すように、出題ユニット１１１と、解答受付ユニット１１３と、メモ受付ユニット１１５と、解答送信ユニット１１７として機能する。
【００４３】
出題ユニット１１１は、サーバ装置３０から提供される問題データに基づく問題画面Ｇ（図３Ａ参照）を、表示部１７を制御して、表示部１７に表示させるように動作する。この表示制御により、出題ユニット１１１は、サーバ装置３０から与えられた問題をユーザに出題する。
【００４４】
詳述すると、出題ユニット１１１は、アプリケーションプログラムの起動を契機に、ユーザの識別情報を、通信部１５を介してサーバ装置３０に送信し、サーバ装置３０との接続を確立する。更に、出題ユニット１１１は、入力部１９を通じてユーザから所望する問題グループを指定する操作信号が入力されると、サーバ装置３０に問題グループを指定する指定コマンドを送信する。ここで指定される問題グループは、例えば、「方程式」「グラフ」「図形」等の分類や、「中学１年生数学」「中学３年生理科」等の比較的粗い分類で指定される問題グループである。
【００４５】
サーバ装置３０は、この指定コマンドに応じて、指定されたグループの問題データを、指定元のユーザ端末装置１０に送信するように構成される。問題データは、問題ＩＤと共に、対応する問題文の表示用データを有した構成にされる。問題ＩＤは、各問題に固有の識別コードであり、問題の識別情報に対応する。問題データは、ユーザ端末装置１０における解答の正否判定のために、問題の正答を表す正答データを有してもよい。更に、問題データは、ユーザに対して問題を解説するための解説データを有していてもよい。問題データは、ユーザを正答へと導くヒントをユーザに提供するためのヒントデータを有していてもよい。
【００４６】
出題ユニット１１１は、サーバ装置３０から問題データを受信する度、受信した問題データに基づき、対応する問題文を含む問題画面Ｇを表示部１７に表示させることにより、サーバ装置３０から提供された問題を出題する。表示される問題画面Ｇは、図３Ａに示すように問題表示欄Ｇ１及び解答欄Ｇ２を含む。
【００４７】
解答受付ユニット１１３は、問題画面Ｇの解答欄Ｇ２に対する入力部１９を通じたユーザからの入力操作を受け付けるように構成される。解答受付ユニット１１３は、問題画面Ｇに設けられた「回答する」オブジェクトＧ３が入力部１９を通じて押下操作されることで、解答の確定操作がなされると、解答欄Ｇ２に入力されたユーザの解答を文字認識し、文字認識後の解答を含む解答データを生成するように構成される。
【００４８】
解答受付ユニット１１３は、文字認識時に解答の正否を判定し、表示部１７を制御して、解答の正否及び正答を問題画面Ｇに表示させるように構成されてもよい。問題画面Ｇには、正答と併せて問題解説文が表示されてもよい。上記解答データには、解答に対応する問題の問題ＩＤ及び解答の正否を表す情報を含ませることができる。解答データには、解答時間及び解答日時を表す情報が更に含まれてもよい。解答時間は、問題が出題（表示）されてから解答の確定操作がなされるまでの時間に対応する。解答日時は、解答の確定操作がなされた日時に対応する。
【００４９】
メモ受付ユニット１１５は、問題画面Ｇが表示されてから「回答する」オブジェクトＧ３が押下操作されることにより、ユーザの解答が確定するまでの期間において、ユーザからメモ画面Ｇ５の表示指示を受け付けるように動作する。メモ受付ユニット１１５は、メモ画面Ｇ５が表示されていない状態で、図３Ａに示すメモ呼出用のオブジェクトＧ４が入力部１９を通じて押下操作されると、メモ画面Ｇ５の表示指示が入力されたと判断する。
【００５０】
メモ受付ユニット１１５は、メモ画面Ｇ５の表示指示が入力されたと判断すると、図３Ｂに示すように、問題表示欄Ｇ１上に、仮想的には透明用紙として機能する透明レイヤーを、メモ画面Ｇ５として配置する。
【００５１】
メモ受付ユニット１１５は、メモ画面Ｇ５に対する書込操作が入力部１９を通じてなされると、この書込操作に応じた筆跡を問題表示欄Ｇ１に重ねて表示すると共に、筆跡を表すメモ画像データを生成し、このメモ画像データをＲＡＭ１１Ｂに一時記憶するように動作する。メモ画像データは、筆跡の座標が、その筆の動きに対応して時系列に記述されたデータであってもよいし、筆跡がラスタ画像で表されたラスタ画像データであってもよい。メモ画像データには、筆跡の文字認識結果が含まれていてもよい。即ち、メモ画像データは、筆跡の画像情報、筆跡の時系列位置情報、及び、筆跡の文字情報の一つ又は組み合わせで書込内容を表すデータとして構成されてもよい。メモ画像データは、ユーザによる削除操作（消しゴム機能）によりメモ画面Ｇ５上では消された筆跡の情報を含むデータであってもよい。メモ受付ユニット１１５は、メモ画面Ｇ５が表示されている状態でメモ呼出用のオブジェクトＧ４が入力部１９を通じて再度押下操作されると、メモ画面Ｇ５を閉じるように動作する。但し、メモ画面Ｇ５が閉じられても、メモ画像データはＲＡＭ１１Ｂに記憶保持される。
【００５２】
解答送信ユニット１１７は、問題画面Ｇの「回答する」オブジェクトＧ３が押下操作されると、解答受付ユニット１１３により生成された解答データと、この問題に対する解答過程でメモ受付ユニット１１５により生成されたメモ画像データと、ユーザの識別情報であるユーザＩＤと、を含む解答関連データを、サーバ装置３０に送信するように動作する。
【００５３】
解答関連データには、解答データ及びメモ画像データの他、ユーザの操作に関するログデータが含まれる。ログデータは、問題を表示してから解答の確定操作がなされるまでの期間に入力部１９を通じてなされたユーザ操作の一覧に対応する。ログデータは、解答送信ユニット１１７が生成することができる。
【００５４】
続いて、サーバ装置３０の構成を、図４及び図５を用いて説明する。図４に示すように、サーバ装置３０は、制御部３１と、記憶部３３と、ＷＡＮ通信部３５と、ＬＡＮ通信部３７とを備える。制御部３１は、ＣＰＵ３１Ａ及びＲＡＭ３１Ｂを備える。ＣＰＵ３１Ａは、記憶部３３が記憶するプログラムに従う処理を実行する。ＲＡＭ３１Ｂは、ＣＰＵ３１Ａによる処理実行時に作業用メモリとして使用される。以下では、ＣＰＵ３１Ａにより実行される処理を、制御部３１が実行する処理として説明する。
【００５５】
ＷＡＮ通信部３５は、広域ネットワークＮＴ１を通じてユーザ端末装置１０と通信可能に構成される。ＬＡＮ通信部３７は、バックエンド側のネットワークＮＴ２に接続されたデータベース管理装置５０、出題制御装置７０、及び教師データ作成装置９０と通信可能に構成される。
【００５６】
サーバ装置３０の制御部３１は、ユーザ端末装置１０において上記アプリケーションプログラムが起動されると、ユーザ端末装置１０から送信されてくるユーザの識別情報に基づき、ユーザ端末装置１０に対応するユーザを識別し、ユーザ端末装置１０との接続を確立する処理を実行する。
【００５７】
その後、制御部３１は、ユーザ端末装置１０から問題グループを指定する指定コマンドを受信するまで待機する。この指定コマンドを受信すると、制御部３１は、図５に示す処理を開始して、出題制御装置７０に対して初期問題要求コマンドを送信し、ユーザ端末装置１０から指定された問題グループに属する一問目の問題データを、ネットワークＮＴ２を通じて、出題制御装置７０から取得する（Ｓ１１０）。そして、この問題データをユーザ端末装置１０に送信する（Ｓ１２０）。サーバ装置３０からユーザ端末装置１０に送信される問題データに対応する問題は、出題ユニット１１１によって、ユーザ端末装置１０の表示部１７を通じて出題される。
【００５８】
問題データの送信後、制御部３１は、この問題データに対応する解答関連データを、ＷＡＮ通信部３５を通じてユーザ端末装置１０から受信する（Ｓ１３０）。上述したように、解答関連データは、ユーザからの解答の確定操作がなされると、ユーザ端末装置１０の解答送信ユニット１１７からサーバ装置３０に送信される。
【００５９】
制御部３１は、ユーザ端末装置１０から解答関連データを受信すると、この解答関連データに基づく解答履歴データの登録をデータベース管理装置５０に要求する（Ｓ１４０）。データベース管理装置５０は、解答履歴データに関するデータベース５１を記憶及び管理するように構成される。データベース管理装置５０は、解答履歴データの登録要求コマンドを、ネットワークＮＴ２を通じてサーバ装置３０から受信すると、登録要求コマンドと共に受信した解答関連データに基づいて、データベース５１内に解答履歴データを登録する。データベース５１は、図６に示すように解答履歴データの一群から構成される。
【００６０】
データベース５１が有する解答履歴データは、図６に示すように、「ユーザＩＤ」、「問題ＩＤ」、「解答」、「解答の正否」、「解答日時」、「解答時間」、及び「解答ステータス」を表す情報、並びに、ログデータ、及びメモ画像データを含んだ構成にされる。
【００６１】
解答履歴データが示す「ユーザＩＤ」は、解答を行ったユーザの識別情報に対応する。「問題ＩＤ」は、解答された問題の識別情報に対応する。解答履歴データが示す「解答」は、問題に対するユーザの解答そのものに対応する。「解答の正否」は、解答履歴データが示す「解答」の正否に対応する。「解答日時」は、解答が行われた日時に対応する。「解答時間」は、問題に対するユーザの解答時間に対応する。「解答ステータス」は、ユーザの問題に対する習熟度又は理解度を数値化したものに対応する。
【００６２】
サーバ装置３０がユーザ端末装置１０から受信する解答関連データ（Ｓ１３０）には、「ユーザＩＤ」、「問題ＩＤ」、「解答」、「解答の正否」、「解答日時」及び「解答時間」を表す情報、並びに、ログデータ及びメモ画像データが含まれる。
【００６３】
従って、データベース管理装置５０は、解答履歴データとしてデータベース５１に登録するデータの内、解答ステータス以外を、この解答関連データから抽出することができる。解答ステータスの値に関して、データベース管理装置５０は、解答の正否と、解答時間と、同問題の過去におけるユーザの解答経験の有無と、同問題に対する前回解答の正否と、に基づき、図７Ａ及び図７Ｂに示す表に従って値を決定することができる。
【００６４】
即ち、データベース管理装置５０は、ユーザ端末装置１０において問題が解かれる度に、ユーザ端末装置１０からサーバ装置３０に送信されてくる解答関連データに基づき、対応する解答履歴データをサーバ装置３０からの登録要求コマンドに従ってデータベース５１に登録する際、この解答履歴データに記述する解答ステータスの値を、次のように決定する。
【００６５】
図７Ａの表第１行に示すように、今回の解答が正解であり、今回の解答時間が基準値以下であり、ユーザが同問題に対する過去の解答経験を有さない場合、データベース管理装置５０は、解答ステータスを値４に決定する。
【００６６】
図７Ａの表第２行に示すように、今回の解答が正解であり、解答時間が基準値以下であり、ユーザが同問題に対する過去の解答経験を有し、前回の解答が正解である場合、データベース管理装置５０は、解答ステータスを値４に決定する。
【００６７】
図７Ａの表第３行に示すように、今回の解答が正解であり、解答時間が基準値以下であ
り、ユーザが同問題に対する過去の解答経験を有し、前回の解答が不正解である場合、データベース管理装置５０は、解答ステータスを値３に決定する。
【００６８】
図７Ａの表第４行に示すように、今回の解答が正解であり、解答時間が基準値を超えており、ユーザが同問題に対する過去の解答経験を有さない場合、データベース管理装置５０は、解答ステータスを値４に決定する。
【００６９】
図７Ａの表第５行に示すように、今回の解答が正解であり、解答時間が基準値を超えており、ユーザが同問題に対する過去の解答経験を有し、前回の解答が正解である場合、データベース管理装置５０は、解答ステータスを値３に決定する。
【００７０】
図７Ａの表第６行に示すように、今回の解答が正解であり、解答時間が基準値を超えており、ユーザが同問題に対する過去の解答経験を有し、前回の解答が不正解である場合、データベース管理装置５０は、解答ステータスを値３に決定する。
【００７１】
図７Ｂの表第１行に示すように、今回の解答が不正解であり、この問題に関するユーザの解答ステータスの現在値が値４である場合、データベース管理装置５０は、解答ステータスを値３に決定する。図７Ｂの表第２行に示すように、今回の解答が不正解であり、この問題に関するユーザの解答ステータスの現在値が値３以下である場合、データベース管理装置５０は、解答ステータスを値−１に決定する。この他、図７Ｂの表第３行に示すように、今回の解答が不正解であるが、ユーザが同問題の解答経験を有さず解答ステータスの現在値がヌル（ｎｕｌｌ）である場合、データベース管理装置５０は、解答ステータスを２に決定する。
【００７２】
このようにして、データベース管理装置５０は、解答ステータスの値を、問題に対するユーザの習熟度又は理解度が高い程、大きい値に決定し、習熟度又は理解度が低い程、小さい値に決定して、解答履歴データに記述する。
【００７３】
制御部３１は、Ｓ１４０でデータベース管理装置５０に、ユーザ端末装置１０から受信した解答関連データに基づく解答履歴データをデータベース５１に登録させると、続いて、出題制御装置７０に、次問題を要求する次問題要求コマンドを送信し、次問題に対応する新たな問題データを出題制御装置７０から取得する（Ｓ１５０）。
【００７４】
Ｓ１５０において、制御部３１は、次問題要求コマンドを、出題制御装置７０が次問題を決定するのに必要な付属データと共に送信する。付属データには、Ｓ１３０でユーザ端末装置１０から解答関連データとして受信した解答、メモ画像データ及び問題ＩＤの情報が含まれる。この付属データに含まれるメモ画像データは、次問題より一つ前にユーザ端末装置１０が出題した問題（即ち前問題）の解答過程でのユーザの書込内容を表す。付属データに含まれる問題ＩＤは、この前問題の問題ＩＤを示す。付属データに含まれる解答は、前問題に対するユーザの解答である。
【００７５】
問題の解答過程における書込内容には、解答途中の書込が含まれ、ユーザの習熟度又は理解度に応じた特徴が現れる。本実施例では、このような特徴を含むメモ画像データを出題制御装置７０に送信することにより、ユーザの習熟度又は理解度に応じた次問題の問題データが出題制御装置７０から送信されるようにする。
【００７６】
Ｓ１５０での処理実行後、制御部３１は、出題制御装置７０からネットワークＮＴ２を介して受信した次問題の問題データを、解答関連データ送信元のユーザ端末装置１０に送信する（Ｓ１６０）。これにより、制御部３１は、前問題のメモ画像データに基づき決定された次問題の問題データを、ユーザ端末装置１０に提供する。ユーザ端末装置１０の出
題ユニット１１１は、この問題データをサーバ装置３０から受信し、受信した問題データに基づき、次問題を表示部１７に表示させる。
【００７７】
Ｓ１６０での処理実行後、制御部３１は、Ｓ１３０に移行し、この問題データに対応する解答関連データを、ＷＡＮ通信部３５を通じてユーザ端末装置１０から受信する。解答関連データを受信すると、制御部３１は、Ｓ１４０以降の処理を再度実行する。図示しないが、制御部３１は、ユーザ端末装置１０から終了指示が入力されると、又は、ユーザ端末装置１０からの応答が所定時間以上なくなると、解答関連データの受信待機（Ｓ１３０）を止めて、又は、問題データの送信（Ｓ１６０）を止めて、図５に示す処理を終了することができる。
【００７８】
続いて、出題制御装置７０の構成及び処理動作を、図４及び図８を用いて説明する。出題制御装置７０は、図４に示すように、制御部７１と、記憶部７３と、通信部７５と、を備える。
【００７９】
制御部７１は、ＣＰＵ７１Ａ及びＲＡＭ７１Ｂを備える。ＣＰＵ７１Ａは、記憶部７３が記憶するプログラムに従う処理を実行する。ＲＡＭ７１Ｂは、ＣＰＵ７１Ａによる処理実行時に作業用メモリとして使用される。以下では、ＣＰＵ７１Ａにより実行される処理を、制御部７１が実行する処理として説明する。
【００８０】
記憶部７３は、各種プログラム及びデータを記憶する。通信部７５は、ネットワークＮＴ２内のサーバ装置３０、データベース管理装置５０、及び、教師データ作成装置９０と通信可能に構成される。
【００８１】
制御部７１は、記憶部７３に記憶されたプログラムに従う処理を実行することにより、図８に示す初期問題決定ユニット７１１、次問題決定ユニット７１３、分類器７１５、及び、機械学習ユニット７１７として機能する。
【００８２】
初期問題決定ユニット７１１は、サーバ装置３０からネットワークＮＴ２を通じて初期問題要求コマンドを受信すると、その要求コマンドに従って、ユーザ端末装置１０から指定されたグループの問題群の中から、一問目に出題すべき問題を決定し、決定した問題についての問題データをサーバ装置３０に送信するように動作する。初期問題決定ユニット７１１は、データベース５１が記憶するユーザの過去の解答履歴データに基づいて出題する問題を決定することができる。ユーザの識別情報は要求コマンドと共にサーバ装置３０から取得することができる。
【００８３】
次問題決定ユニット７１３は、サーバ装置３０からネットワークＮＴ２を通じて送信されてくる次問題要求コマンド（Ｓ１５０）を受信すると、その要求コマンド及び付属データに基づいて、前問題に対する次問題を決定し、決定した問題についての問題データをサーバ装置３０に送信するように動作する。
【００８４】
次問題決定ユニット７１３は、次問題要求コマンドを受信すると、その付属データに含まれる前問題の問題ＩＤ、解答及びメモ画像データの一組を分類器７１５に入力することにより、分類器７１５からの出力データを取得する。次問題決定ユニット７１３は、この分類器７１５の出力データに基づき、ユーザ端末装置１０に出題させる次問題を決定するように構成される。
【００８５】
分類器７１５の出力データは、分類器７１５の入力データに対応する解答及びメモ画像データを生じさせるようなユーザに対して適切な次問題を決定するための情報を含む。分類器７１５の出力データは、例えば、前問題の間違え方のパターン、前問題の間違え方に
対応する次問題のカテゴリ、及び、次問題の候補リストの少なくとも一つの情報を有した構成にされる。
【００８６】
分類器７１５は、機械学習ユニット７１７による教師データを用いた機械学習により、前問題の問題ＩＤ、解答及びメモ画像データを一組とする入力データに対し、前問題の間違え方のパターン、前問題の間違え方に対応する次問題のカテゴリ、及び、次問題の候補リストの少なくとも一つの情報を含むデータを出力するように構成される。
【００８７】
一例として、方程式の問題に対する第一解答例及び第二解答例を図９Ａ及び図９Ｂに示す。図９Ａ及び図９Ｂに示される方程式の問題は、図３Ａと同様に「次の方程式を解きなさい。−（ｘ＋３）＝−４（ｘ＋２）」というものである。図９Ａに示す第一解答例によれば、ユーザは、ｘ＝５／３という解答を出している。正解はＸ＝−５／３であるので、第一解答例は、不正解である。この不正解の原因は、ユーザが残した方程式の解答過程を示すメモ画像データを見ると、分配法則ミスであることが理解できる。一方、図９Ｂに示す第二解答例によれば、ユーザは、ｘ＝１という不正解の解答を出している。この不正解の原因は、ユーザが残した方程式の解答過程を示すメモ画像データを見ると、移行ミスであることが理解できる。
【００８８】
このようにメモ画像データを解析すると、ユーザが問題を間違えた原因について特定することができる。そして、間違えた原因に基づいて、次問題としてどのような問題が相応しいかを、指導者の経験により特定することができる。本実施例では、このような原理に従って、人による手作業で教師データを生成し、この教師データを用いた機械学習により、上述した分類器７１５を生成する。
【００８９】
ここで、分類器７１５の第一例として、分類器７１５が次問題の候補リストを出力するように構成される場合を考える。候補リストは、次問題の候補とされる問題の問題ＩＤが列挙された構成される。
【００９０】
この場合、次問題決定ユニット７１３は、分類器７１５から得られる次問題の候補リストの中から、ランダムに一つの問題を選択して、選択した問題を次問題に決定し、決定した次問題の問題データを、次問題要求コマンドに対応する応答データとしてサーバ装置３０に送信するように構成され得る。次問題決定ユニット７１３は、ランダムではない所定規則に従って、次問題の候補リストの中から一つの問題を次問題として選択するように構成されてもよい。
【００９１】
例えば、次問題決定ユニット７１３は、ユーザ端末装置１０が未だ出題したことのない問題を優先的に次問題に選択するように、次問題を決定する構成にされ得る。この例によれば、基本的には次問題の候補が複数存在することになるが、分類器７１５からは、出力データとして次問題の候補リストではなく、次問題に対応する単一の問題ＩＤが出力されてもよい。この場合、次問題決定ユニット７１３は、その出力データが示す問題ＩＤに対応する問題を次問題に決定し、その問題データを、サーバ装置３０に送信するように構成され得る。
【００９２】
分類器７１５の第二例として、分類器７１５が上記次問題のカテゴリを出力するように構成される場合を考える。この場合、次問題決定ユニット７１３は、分類器７１５の出力データが示すカテゴリに属する問題群の中から、ランダムに一つの問題を選択して、選択した問題を次問題に決定し、決定した次問題の問題データを、サーバ装置３０に送信するように構成され得る。
【００９３】
この場合、問題データの夫々には、その問題のカテゴリを表すラベルが付されている必
要がある。次問題決定ユニット７１３は、このラベルを参照して分類器７１５の出力データが示すカテゴリに属する問題群の中から、次問題を決定することができる。第一例と同様に、次問題決定ユニット７１３は、ランダムでない所定規則に従って次問題を決定する構成にされ得る。
【００９４】
分類器７１５の第三例として、分類器７１５が上記間違え方のパターンを出力するように構成される場合を考える。この場合、次問題決定ユニット７１３は、分類器７１５の出力データが示す間違え方のパターンに適合する問題群の中から、ランダムに一つの問題を選択して、選択した問題を次問題に決定し、決定した次問題の問題データを、サーバ装置３０に送信するように構成され得る。
【００９５】
この場合には、前問題毎及び間違え方のパターン毎に、次問題として相応しい問題のリストを予め用意して、記憶部７３に記憶させておくことができる。次問題決定ユニット７１３は、前問題毎及び間違え方のパターン毎に用意された「次問題として相応しい問題のリスト」に基づいて、次問題を決定するように構成され得る。
【００９６】
分類器７１５の第四例として、分類器７１５が次問題の候補リスト及び次問題のカテゴリを出力するように構成される場合を考える。この場合、次問題決定ユニット７１３は、分類器７１５の出力データが示す次問題の候補が所定数より多い場合には、候補リストの中からランダムに又は所定規則に従って選択した問題を次問題に決定し、分類器７１５の出力データが示す次問題の候補が所定数より少ない場合には、分類器７１５の出力データが示すカテゴリに属する問題群の中からランダムに又は所定規則に従って選択した問題を次問題に決定し、決定した次問題の問題データを、サーバ装置３０に送信するように構成され得る。
【００９７】
機械学習ユニット７１７は、分類器７１５の入出力サンプルである教師データの複数を、所定の機械学習アルゴリズムに投入することで、分類器７１５を生成及び更新する構成にされる。分類器７１５を生成することは、例えば、未確定の係数を有する関数に対し、入出力を表す教師データを与えることで、係数の値を学習し、関数を確定することに対応する。機械学習アルゴリズムとしては、多種のアルゴリズムが知られている。ここでは、任意の機械学習アルゴリズムを採用して分類器７１５を生成することができる。
【００９８】
上述した第一例の分類器７１５の生成に用いられる教師データは、入力＝（問題ＩＤ，解答，メモ画像データ）、及び、出力＝次問題の候補リストである入出力ペアのサンプルである。第二例の分類器７１５の生成に用いられる教師データは、入力＝（問題ＩＤ，解答，メモ画像データ）、及び、出力＝次問題のカテゴリである入出力ペアのサンプルである。第三例の分類器７１５の生成に用いられる教師データは、入力＝（問題ＩＤ，解答，メモ画像データ）、及び、出力＝間違え方のパターンである入出力ペアのサンプルである。第四例の分類器７１５の生成に用いられる教師データは、入力＝（問題ＩＤ，解答，メモ画像データ）、及び、出力＝（次問題のカテゴリ，次問題の候補リスト）である入出力ペアのサンプルである。
【００９９】
分類器７１５の出力を（間違え方のパターン，次問題のカテゴリ，次問題の候補リスト）とする場合には、入力＝（問題ＩＤ，解答，メモ画像データ）、及び、出力＝（間違え方のパターン，次問題のカテゴリ，次問題の候補リスト）である入出力ペアのサンプルを用意して、分類器７１５を機械学習することになる。
【０１００】
機械学習ユニット７１７は、例えば、定期的に、又は、教師データが追加される度に、又は、教師データ作成装置９０から指令が入力される度に、記憶部７３が記憶する教師データの一群を用いて分類器７１５を生成するように構成される。分類器７１５の再生成は
、分類器７１５を更新することに対応する。
【０１０１】
記憶部７３への教師データの追加は、教師データ作成装置９０を通じて行われる。教師データ作成装置９０は、図４に示すように、制御部９１と、記憶部９３と、通信部９５と、表示部９７と、入力部９９とを備える。
【０１０２】
制御部９１は、ＣＰＵ９１Ａ及びＲＡＭ９１Ｂを備え、教師データ作成装置９０を統括制御する。ＣＰＵ９１Ａは、記憶部９３が記憶するプログラムに従う処理を実行する。ＲＡＭ９１Ｂは、ＣＰＵ９１Ａによる処理実行時に作業用メモリとして使用される。以下では、ＣＰＵ９１Ａにより実行される処理を、制御部９１が実行する処理として説明する。
【０１０３】
記憶部９３は、各種プログラム及びデータを記憶する。通信部９５は、ネットワークＮＴ２に接続されて、サーバ装置３０、データベース管理装置５０、及び出題制御装置７０と通信可能に構成される。
【０１０４】
表示部９７は、教師データの作成画面を含む各種画面を、バックエンド側の作業者に向けて表示するように構成される。表示部９７は、例えば、液晶ディスプレイで構成される。入力部９９は、ユーザからの入力操作を受け付けて、対応する操作信号を制御部９１に入力するように構成される。入力部９９は、例えば、キーボード、ポインティングデバイス、及びタッチパネル等の入力デバイスにより構成される。
【０１０５】
制御部９１は、入力部９９を通じた作業者からの指令に従って、図１０に示す教師データの作成処理を開始する。この処理を開始すると、制御部９１は、教師データを構成する入力データ及び出力データのペアの内、入力データを取得する（Ｓ２１０）。入力データは、分類器７１５の入力に一致するフォーマットのデータであり、例えば（問題ＩＤ，解答，メモ画像データ）の組からなるデータである。
【０１０６】
教師データ作成装置９０には、ユーザ端末装置１０と同等のメモ画像データの作成機能を設けることができる。又は、教師データ作成装置９０は、教師データとして（問題ＩＤ，解答，メモ画像データ）の組を、データベース５１又は他の外部装置から取得する機能を有した構成にされてもよい。入力データの取得処理は、入力部９９を通じた作業者からの指示に従って実行することができる。
【０１０７】
その後、制御部９１は、入力データに対応する出力データを、入力部９９を通じて作業者から取得する。作業者は、入力部９９を通じて手作業により、出力データを入力することができる。出力データは、間違え方のパターン、次問題のカテゴリ、若しくは、次問題の候補リスト、又は、これらの組合せからなるデータである（Ｓ２２０）。作業者は、主観的に入力データに対して相応しいと考える出力データを、入力部９９を通じて入力することができる。
【０１０８】
その後、制御部９１は、Ｓ２１０で取得した入力データ及びＳ２２０で取得した出力データを一組とする教師データを生成し、これを出題制御装置７０の記憶部７３に記憶させるように動作する（Ｓ２３０）。即ち、制御部９１は、生成した教師データを、ネットワークＮＴ２を通じて出題制御装置７０に提供するように動作する（Ｓ２３０）。
【０１０９】
制御部９１は、複数の教師データに関して、Ｓ２１０〜Ｓ２３０の処理を並行して実行する又は順次実行することができる。制御部９１は、その後、追加された教師データを含む記憶部７３に蓄積された教師データの一群に基づき分類器７１５を学習するように、ネットワークＮＴ２を通じて出題制御装置７０の機械学習ユニット７１７に指令入力する（Ｓ２４０）。これにより出題制御装置７０の機械学習ユニット７１７に、分類器７１５を
生成又は更新させる。制御部９１は、このような教師データの作成処理を、入力部９９から入力される作業者の指示に従って繰返し実行する。これにより、分類器７１５は、繰返し更新されて、次問題の決定に際して有意義に機能する。
【０１１０】
以上に説明した本実施例の学習支援システム１によれば、ユーザ端末装置１０の出題ユニット１１１が、学習用の問題を、表示部１７を通じてユーザに出題するように構成される。また、メモ受付ユニット１１５が入力部１９を通じたユーザからの書込操作に応じて、電子メモであるメモ画像データを生成するように構成される。更に、出題制御装置７０の次問題決定ユニット７１３が、問題の解答過程で生成されたメモ画像データに基づき、出題ユニット１１１に出題させる次問題を決定し、対応する問題データを、サーバ装置３０を通じてユーザ端末装置１０に提供するように構成される。
【０１１１】
上述したようにメモ画像データには、問題の解答過程におけるユーザからの書込内容が含まれる。場合によっては、図９Ａ及び図９Ｂに示すように、メモ画像データには、解答結果も含まれる。この問題の解答過程における書込内容には、ユーザの習熟度又は理解度に応じた特徴が現れる。例えば、ユーザの習熟度又は理解度に応じた間違い方の特徴が現れる。
【０１１２】
従って、本実施例によれば、メモ画像データを用いて、ユーザの習熟度や理解度に応じた適切な問題を出題可能な学習支援システム１を構築することができる。換言すれば、本実施例によれば、ユーザが効率的に学習可能な学習支援システム１を提供することができる。
【０１１３】
特に本実施例では、メモ画像データを分類器７１５に入力して、その分類器７１５の出力に基づき、次問題を決定するようにした。更には、前問題の間違え方のパターン、次問題のカテゴリ、及び、次問題の候補リストの少なくとも一つの情報を出力するように分類器７１５を構成した。分類器７１５から出力されるこれらの情報は、出題対象の候補にすべき問題を表す。従って、本実施例によれば、分類器７１５の出力から特定される候補の中から柔軟に、ユーザに適した問題を次問題として出題することができる。
【０１１４】
但し、本開示は、上記実施例に限定されるものではなく、種々の態様を採ることができる。例えば、分類器７１５の出力は、単一の次問題（出題すべき単一の問題）を示すデータであってもよい。
【０１１５】
上記実施例では、分類器７１５への入力を（問題ＩＤ，解答，メモ画像データ）の組としたが、分類器７１５には、（問題ＩＤ，解答，メモ画像データ）に加えて、解答時間や解答の正否等の情報が入力されてもよい。即ち、分類器７１５の入力は、（問題ＩＤ，解答，解答の正否、解答時間、メモ画像データ）の組に設定されてもよい。このように分類器７１５へ入力するデータを増やすことで、よりユーザの理解度や習熟度に適合した問題を次問題に決定し得る。
【０１１６】
逆に、分類器７１５への入力は、解答や解答時間、解答の正否を含まない（問題ＩＤ，メモ画像データ）の組に設定されてもよい。分類器７１５へ入力するデータを減らしても、メモ画像データには、ユーザの理解度及び習熟度に応じた特徴が現れることから、適切に次問題を決定可能である。
【０１１７】
この他、分類器７１５への入力は、（問題ＩＤ，解答の正否，メモ画像データ）の組に設定されてもよい。即ち、解答に代えて、解答の正否の情報が用いられてもよい。更なる別例として、分類器７１５への入力は、（問題ＩＤ，解答，解答時間，メモ画像データ）の組に設定されてもよいし、（問題ＩＤ，解答、解答ステータス値、メモ画像データ）の
組に設定されてもよい。分類器７１５への入力は、問題ＩＤ及びメモ画像データを基礎に、ユーザの理解度や習熟度に関連する様々なパラメータを組み合わせて定義することが可能である。付言すると、分類器７１５には、文字認識処理を受けていないメモ画像データ、例えば筆跡の画像情報又は時系列位置情報を有するが文字情報を有さないメモ画像データを入力することが可能である。この場合、分類器７１５は、メモ画像データに含まれる筆跡の画像情報又は時系列位置情報を文字情報に変換せずに、これを特徴量として用いて出力を決定することができる。即ち、分類器７１５は、メモ画像データを文字認識処理することなく、メモ画像データが有する画像情報（例えばビットマップ画像情報）又は筆跡の時系列位置情報をそのまま入力として用いて出力を決定するように構成され得る。同様に、機械学習ユニット７１７は、メモ画像データに含まれる筆跡の画像情報又は時系列位置情報を、文字認識処理にかけずに、そのまま所定の機械学習アルゴリズムに投入するように構成され得る。筆跡の位置や速度、削除履歴等には、ユーザの思考に係る情報がより多く含まれる。例えば、簡単に問題を解くユーザと、難しいと感じながら問題を解くユーザとでは、書込速度が異なる。また、メモ画面の隅に小さく書き込まれた文字と、中央に大きく書き込まれた文字とでは、ユーザが考えるメモの重要度が異なる。従って、筆跡の情報を文字に置き換えずに機械学習を行う例によれば、更に適切に次問題を決定することが可能である。
【０１１８】
この他、上記実施例では、ユーザ端末装置１０と、サーバ装置３０及び他のバックエンド装置（５０，７０，９０）とが協働して動作することにより、ユーザ端末装置１０での出題を適切に制御し、ユーザの学習効率を向上させることができるようにした。しかしながら、この学習支援システム１において、複数の構成要素が有する機能は、１つの構成要素に統合されてもよいし、１つの構成要素が有する機能が、複数の構成要素に分散して設けられてもよい。また、１つの構成要素が有する機能が、別の構成要素に設けられてもよい。
【０１１９】
例えば、ユーザ端末装置１０は、記憶部１３に問題データ群を記憶し、分類器７１５の出力データに基づいて、問題データ群の中から、次問題の問題データを選択する機能を有していてもよい。即ち、次問題決定ユニット７１３としての機能は、ユーザ端末装置１０に設けられてもよい。同様に、分類器７１５は、ユーザ端末装置１０に設けられてもよい。この他、サーバ装置３０、データベース管理装置５０、出題制御装置７０及び教師データ作成装置９０が有する機能は、一つのサーバ装置に統合されてもよい。
【０１２０】
特許請求の範囲に記載の文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本発明の実施形態である。
【符号の説明】
【０１２１】
１…学習支援システム、１０…ユーザ端末装置、１１…制御部、１１Ａ…ＣＰＵ、１１Ｂ…ＲＡＭ、１３…記憶部、１５…通信部、１７…表示部、１９…入力部、３０…サーバ装置、３１…制御部、３１Ａ…ＣＰＵ、３１Ｂ…ＲＡＭ、３３…記憶部、３５…ＷＡＮ通信部、３７…ＬＡＮ通信部、５０…データベース管理装置、５１…データベース、７０…出題制御装置、７１…制御部、７１Ａ…ＣＰＵ、７１Ｂ…ＲＡＭ、７３…記憶部、７５…通信部、９０…教師データ作成装置、９１…制御部、９１Ａ…ＣＰＵ、９１Ｂ…ＲＡＭ、９３…記憶部、９５…通信部、９７…表示部、９９…入力部、１１１…出題ユニット、１１３…解答受付ユニット、１１５…メモ受付ユニット、１１７…解答送信ユニット、７１１…初期問題決定ユニット、７１３…次問題決定ユニット、７１５…分類器、７１７…機械学習ユニット、７３…記憶部、Ｇ…問題画面、Ｇ１…問題表示欄、Ｇ２…解答欄、Ｇ３，Ｇ４…オブジェクト、Ｇ５…メモ画面。
【図１】
2017054095.tif 000003
【図２】
2017054095.tif 000004
【図３】
2017054095.tif 000005
【図４】
2017054095.tif 000006
【図５】
2017054095.tif 000007
【図６】
2017054095.tif 000008
【図７】
2017054095.tif 000009
【図８】
2017054095.tif 000010
【図９】
2017054095.tif 000011
【図１０】
2017054095.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成28年5月16日(2016.5.16)
【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】
学習支援システムであって、
学習用の問題を、表示デバイスを通じて、ユーザに出題する出題ユニットと、
前記表示デバイスと一体化された又は前記表示デバイスに付属する入力デバイスを通じた前記ユーザからの書込操作に応じて、電子メモを生成する生成ユニットと、
前記問題の解答過程で前記生成ユニットにより生成された前記電子メモに含まれる、前記問題の解答過程での前記ユーザからの書込内容に基づき、前記問題の解答過程の相違によって異なる問題が前記出題ユニットから新たに出題されるように、前記出題ユニットに出題させる新たな問題を決定する決定ユニットと、
を備え、前記出題ユニットは、前記決定ユニットにより決定された問題を出題する学習支援システム。
【請求項２】
前記決定ユニットは、前記問題の解答過程で生成された前記電子メモを、前記問題の識別情報と共に、予め機械学習された分類器に入力し、前記分類器の出力に基づき、前記新たな問題を決定するように構成され、
前記分類器は、前記電子メモ及び前記問題の識別情報の入力に対し、出題対象にすべき問題又は出題対象の候補にすべき問題に関する情報である対象問題情報を出力するように構成される請求項１記載の学習支援システム。
【請求項３】
前記決定ユニットは、更に、前記問題の解答結果を表す情報及び前記解答結果の正否を表す情報の少なくとも一方を、前記分類器に入力するように構成され、
前記分類器は、前記電子メモ及び前記問題の識別情報と、前記問題の解答結果を表す情報及び前記解答結果の正否を表す情報の少なくとも一方と、を含む入力情報の一組に基づき、前記対象問題情報を出力するように構成される請求項２記載の学習支援システム。
【請求項４】
前記決定ユニットは、更に、前記ユーザが解答に要した時間である解答時間を表す情報及び前記ユーザの習熟度又は理解度を表す情報の少なくとも一方を、前記分類器に入力するように構成され、
前記分類器は、前記電子メモ及び前記問題の識別情報と、前記解答時間を表す情報及び前記ユーザの習熟度又は理解度を表す情報の少なくとも一方と、を含む入力情報の一組に基づき、前記対象問題情報を出力するように構成される請求項２又は請求項３記載の学習支援システム。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか一項記載の学習支援システムが備える前記決定ユニットとして、コンピュータを機能させるためのプログラム。
【請求項６】
電子機器であって、
学習用の問題を、表示デバイスを通じて、ユーザに出題する出題ユニットと、
前記表示デバイスと一体化された又は前記表示デバイスに付属する入力デバイスを通じた前記ユーザからの書込操作に応じて、電子メモを生成する生成ユニットと、
前記問題の解答過程で前記生成ユニットにより生成された前記問題の解答過程での前記ユーザからの書込内容を含む前記電子メモを、サーバ装置であって、前記電子メモに含まれる前記ユーザからの書込内容に基づき、前記問題の解答過程の相違によって異なる問題を前記電子機器に出題させるように、前記電子機器に出題させる問題を決定し、前記決定した問題を表す情報を前記電子機器に返信するサーバ装置、に通信デバイスを通じて送信する送信ユニットと、
を備え、前記出題ユニットは、前記サーバ装置から前記通信デバイスを通じて受信した情報に基づき、前記学習用の問題を出題する電子機器。
【請求項７】
請求項６記載の電子機器が備える前記出題ユニット、前記生成ユニット、及び前記送信ユニットとしてコンピュータを機能させるためのプログラム。
【請求項８】
学習用の問題をユーザに出題する電子機器において、前記問題の解答過程で前記ユーザの書込操作に応じて生成された、前記問題の解答過程での前記ユーザからの書込内容を含む電子メモを取得する取得ユニットと、
前記取得ユニットが取得した前記電子メモに含まれる前記ユーザからの書込内容に基づき、前記問題の解答過程の相違によって異なる問題を前記電子機器に出題させるように、前記電子機器に出題させる問題を決定する決定ユニットと、
前記決定ユニットが決定した問題を表す情報を、前記電子機器に送信する情報提供ユニットと、
を備えるサーバ装置。
【請求項９】
請求項８記載のサーバ装置が備える前記取得ユニット、前記決定ユニット、及び前記情報提供ユニットとして、コンピュータを機能させるためのプログラム。
【請求項１０】
学習用の問題をユーザに出題する電子機器においてユーザの書込操作に応じて生成された前記問題の解答過程での前記ユーザからの書込内容を含む電子メモ、及び、前記電子メモに対応する前記問題の識別情報を取得する第一取得ユニットと、
前記第一取得ユニットが取得した前記電子メモ及び前記問題の識別情報に対応する習熟度又は理解度を有するユーザに対し、出題すべき問題又はその候補に関する対象問題情報を取得する第二取得ユニットと、
前記第一取得ユニットが取得した前記電子メモ及び前記問題の識別情報を入力とし、前記第二取得ユニットが取得した前記対象問題情報を出力とするデータセットの複数を、教師データとして、機械学習システムに入力することにより、前記機械学習システムに、前記電子メモ及び前記問題の識別情報の入力に対し、出題すべき問題又はその候補に関する情報である対象問題情報を出力するように構成される分類器であって、前記出題すべき問題又はその候補が、入力される前記電子メモに含まれる前記ユーザからの書込内容が示す前記問題の解答過程の相違によって変化する分類器を生成又は更新させる制御ユニットと、
を備える情報処理装置。
【手続補正書】
【提出日】平成28年9月12日(2016.9.12)
【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】
学習支援システムであって、
学習用の問題を、表示デバイスを通じて、ユーザに出題する出題ユニットと、
前記表示デバイスと一体化された又は前記表示デバイスに付属する入力デバイスを通じた前記ユーザからの書込操作に応じて、電子メモを生成する生成ユニットと、
前記生成ユニットにより生成された前記電子メモであって前記問題の解答過程での前記ユーザからの書込内容を含む前記電子メモを、前記問題の識別情報と共に、分類器に入力し、前記分類器の出力に基づき、前記問題の解答過程の相違によって異なる問題が前記出題ユニットから新たに出題されるように、前記出題ユニットに出題させる新たな問題を決定する決定ユニットと、
を備え、
前記分類器は、前記電子メモ及び前記問題の識別情報の入力に対し、出題対象にすべき問題又は出題対象の候補にすべき問題に関する情報である対象問題情報を出力するように構成されており、
前記出題ユニットは、前記分類器の出力に基づき前記決定ユニットにより決定された問題を出題する学習支援システム。
【請求項２】
前記分類器は、予め機械学習された分類器である請求項１記載の学習支援システム。
【請求項３】
前記決定ユニットは、更に、前記問題の解答結果を表す情報及び前記解答結果の正否を表す情報の少なくとも一方を、前記分類器に入力するように構成され、
前記分類器は、前記電子メモ及び前記問題の識別情報と、前記問題の解答結果を表す情報及び前記解答結果の正否を表す情報の少なくとも一方と、を含む入力情報の一組に基づき、前記対象問題情報を出力するように構成される請求項１又は請求項２記載の学習支援システム。
【請求項４】
前記決定ユニットは、更に、前記ユーザが解答に要した時間である解答時間を表す情報及び前記ユーザの習熟度又は理解度を表す情報の少なくとも一方を、前記分類器に入力するように構成され、
前記分類器は、前記電子メモ及び前記問題の識別情報と、前記解答時間を表す情報及び前記ユーザの習熟度又は理解度を表す情報の少なくとも一方と、を含む入力情報の一組に基づき、前記対象問題情報を出力するように構成される請求項１〜請求項３のいずれか一項記載の学習支援システム。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか一項記載の学習支援システムが備える前記決定ユニットとして、コンピュータを機能させるためのプログラム。
【請求項６】
電子機器であって、
学習用の問題を、表示デバイスを通じて、ユーザに出題する出題ユニットと、
前記表示デバイスと一体化された又は前記表示デバイスに付属する入力デバイスを通じた前記ユーザからの書込操作に応じて、電子メモを生成する生成ユニットと、
前記生成ユニットにより生成された前記電子メモであって前記問題の解答過程での前記ユーザからの書込内容を含む前記電子メモを、サーバ装置に通信デバイスを通じて送信する送信ユニットと、
を備え、
前記サーバ装置は、受信した前記電子メモを、前記電子メモに対応する前記問題の識別情報と共に、分類器に入力し、前記分類器の出力に基づき、前記問題の解答過程の相違によって異なる問題を前記電子機器に出題させるように、前記電子機器に出題させる問題を決定し、前記決定した問題を表す情報を前記電子機器に返信するように構成され、
前記分類器は、前記電子メモ及び前記問題の識別情報の入力に対し、出題対象にすべき問題又は出題対象の候補にすべき問題に関する情報である対象問題情報を出力するように構成されており、
前記出題ユニットは、前記サーバ装置から前記通信デバイスを通じて受信した情報に基づき、前記学習用の問題を出題する電子機器。
【請求項７】
請求項６記載の電子機器が備える前記出題ユニット、前記生成ユニット、及び前記送信ユニットとしてコンピュータを機能させるためのプログラム。
【請求項８】
学習用の問題をユーザに出題する電子機器において、前記問題の解答過程で前記ユーザの書込操作に応じて生成された、前記問題の解答過程での前記ユーザからの書込内容を含む電子メモを取得する取得ユニットと、
前記取得ユニットが取得した前記電子メモを、前記電子メモに対応する前記問題の識別情報と共に、分類器に入力し、前記分類器の出力に基づき、前記問題の解答過程の相違によって異なる問題を前記電子機器に出題させるように、前記電子機器に出題させる問題を決定する決定ユニットと、
前記決定ユニットが決定した問題を表す情報を、前記電子機器に送信する情報提供ユニットと、
を備え、前記分類器は、前記電子メモ及び前記問題の識別情報の入力に対し、出題対象にすべき問題又は出題対象の候補にすべき問題に関する情報である対象問題情報を出力するように構成されるサーバ装置。
【請求項９】
請求項８記載のサーバ装置が備える前記取得ユニット、前記決定ユニット、及び前記情報提供ユニットとして、コンピュータを機能させるためのプログラム。
【請求項１０】
学習用の問題をユーザに出題する電子機器においてユーザの書込操作に応じて生成された前記問題の解答過程での前記ユーザからの書込内容を含む電子メモ、及び、前記電子メモに対応する前記問題の識別情報を取得する第一取得ユニットと、
前記第一取得ユニットが取得した前記電子メモ及び前記問題の識別情報に対応する習熟度又は理解度を有するユーザに対し、出題すべき問題又はその候補に関する対象問題情報を取得する第二取得ユニットと、
前記第一取得ユニットが取得した前記電子メモ及び前記問題の識別情報を入力とし、前記第二取得ユニットが取得した前記対象問題情報を出力とするデータセットの複数を、教師データとして、機械学習システムに入力することにより、前記機械学習システムに、前記電子メモ及び前記問題の識別情報の入力に対し、出題すべき問題又はその候補に関する情報である対象問題情報を出力するように構成される分類器であって、前記出題すべき問題又はその候補が、入力される前記電子メモに含まれる前記ユーザからの書込内容が示す前記問題の解答過程の相違によって変化する分類器を生成又は更新させる制御ユニットと、
を備える情報処理装置。