HAI シンポジウム 2017
Human-Agent Interaction Symposium 2017P-8

英文読み合いを実現する学習パートナーロボット
A Partner Robot for Collaborative Reading to Support Learning English Grammar
足立祥啓* 柏原

Yoshihiro Adachi昭博

Akihiro Kashihara

電気通信大学 大学院情報理工学研究科情報学専攻
Graduate School of Informatics and Engineering, The University of Electro-Communications
概要: 英語学習において，正しい発音・リズムでの音読は重要である．しかし，多くの学習者が実践できていない．その主な要因として，初等教育・中等教育における音読授業の不十分さと，恥ずかしさや他人からの冷やかしへの恐れという音読することへの心理的抵抗感が考えられる．
そのため，効果的な音読学習のためには，多様な音読を学習者の習熟度に応じて試すこと，心理的抵抗感を軽減することが必要である．その方法として，学習者同士がペアで読み合いをする方法があるが，人と接するのが苦手である，あるいはペア同士の人間関係が悪い場合や，習熟度に大きな差がある場合，あまり効果が得られない．そこで，本研究では，学習者と英文の読み合いを行う学習パートナーロボットを提案し，開発を進めている．本ロボットは，読み合いで生じる様々なネガティブな影響を軽減しつつ，人間との読み合いに近い形で音読学習を可能にすることができる．

1. 序論

な音読が可能であるにも関わらず，授業で実践されている音読は，教師や CD などの手本となる音読を英語を学習する上で，正しい発音・リズムで音読聴き，それを真似して読む「聴いてまね読み(リッスすることは重要であるが，多くの日本人学習者はそン・アンド・リピート)」と呼ばれる方法に限定されの重要性を認識しているにも関わらず，十分に実践る場合が多く，学習者の習熟度に合わせて，多様なできていないことが指摘されている[1]．その主な要

音読を段階的に使い分けるというような実践はでき

因は，音読することへの心理的抵抗感であり，恥ずていない[2]．

かしさや，他人からの冷やかしに対する恐れ等が考えられる．

以上のような問題点を踏まえて，効果的な音読学習を実践するためには，①心理的抵抗感を軽減する

また，初等教育・中等教育では，英語授業で扱わこと，②学習者の習熟度に応じて様々な音読方法をれている音読の目的や方法が非常に限定されている試すことが必要であると考えられる．②については，ため，音読練習が有効に行われないことも多い．文

これまでも学習支援システムで研究されてきた適応

献[2]によると目的・方法に応じて 48 種類の音読が的支援が機能すると考えられるが，①については技存在すると言われている．例えば，手本となる音読術的にいかに解決するかが重要な問題である．

を聴きながら同時に，あるいは聴いた後で読む，テ

通常，①の問題を解決するために，音読相手を教キストを見ながら読む，または暗唱する等がある．

員とするのではなく，学習者同士のペアで英文の読また，音読の目的も，文章を理解しながら読む，理み合いを行わせる方法がある．この方法によって，解せずに正確に読むなど様々である．こうした多様より積極的に音読に取り組み，それを通して英文法*連絡先：電気通信大学 大学院情報理工学研究科情報学専攻〒182-8585
東京都調布市調布ヶ丘 1-5-1 電気通信大学西 3 号館 302
E-mail：yoshihiro.adachi@uec.ac.jpの習得にも効果があるとの知見が得られている[3]．
その一方で，人と接するのが苦手な場合，ペア同士の人間関係が悪い場合，習熟度に大きな差がある場

合には効果的でないことも指摘されている[3]．

に対して“読めないことで相手に迷惑をかけてしま

そこで，本研究ではロボットを用いた英文の読みう”，“相手の音読を上手く聞き取れず，何回も聞き合い支援を行う手法を提案している[4]．ロボットを返すことに申し訳ないと思う”と感じてしまうこと用いることで，心理的抵抗感を軽減し，かつコミュが指摘されている．

ニケーションをしているという外国語学習には欠か

このような問題を解決するために，本研究では，せない感覚が得られるため，英文の読み合いを行う学習パートナーとして人型ロボットを導入するアプ相手として非常に適していると考えられる．また，ローチを採っている．人は，人型ロボットを “ロボペア音読での問題点について，ロボットをペアとすット”ではなく，“人間”として見る傾向があり，コることで，対人関係を考える必要はなくなり，またンピュータ上の仮想キャラクターよりも，身体性をロボットが学習者に合わせた水準での音読を行うこ有しているため擬人化されやすいと考えられる [5]．とで，学習者の習熟度との差異を解消することもでとはいえ，ある特定の個人ではなく，仮想のコミュきると考えられる．さらに，学習者の習熟度に合わニケーション相手を演じることができることから，せて音読方法を段階的に変更しながら，ロボットと対人の場合に生じる心理的抵抗感を軽減することがの英文読み合いを行うことでより高い効果を挙げる可能であると考えられる[6]．また，ロボット相手のことが期待できる．

英文の読み合いでも，人間を相手にしているかのよ以上の観点に基づき，現在ロボットを用いた英文の読み合い支援を実現する学習パートナーロボット

うなコミュニケーションの感覚を維持できるとも考えられる．の開発を進めている．本ロボットには，基本機能とまた，ロボットがオンデマンドに駆動することで，して，学習者の習熟度を認識する機能，習熟度に応学習者は気兼ねなく聞き取れない部分を聞き返す，じた音読方法の選択機能と，音読方法による読み合自分が上手く読めない部分を納得が行くまで練習すい遂行機能が実装されている．

る，など学習者主導で読み合いを進めることもでき

以下，本稿では 2 章にて英文の読み合いパートナる．さらに，ロボットが学習支援システムと連携すーとしてのロボットの役割，支援方法について述べることで，学習者の習熟度に応じた音読方法での読る．3 章では，英文の読み合いのための学習パートナみ合わせを遂行する学習支援環境を構築することがーシステムの枠組みと基本機能を説明する．最後に，でき，より効果的な音読学習を実践する場を提供す

4 章でまとめと今後の課題について論じる．

ることが可能となる．

2. 学習パートナーとしてのロボット
2.1. ロボットの役割
ここでの英文の読み合いとは，ペアでのコミュニケーションを伴う対人活動である．この対人活動では，英文の読み合い上，様々な問題が生じると考えられる [1, 3]．まず，正しい発音・リズムで音読することへの恥ずかしさや，相手からの冷やかしへの恐れなど，音読することに心理的抵抗感が生じることである．また，人と接するのが苦手な場合や，ペアとなる相手との人間関係が悪い場合，あるいはペア間で英語の習熟度に大きな差が存在している場合，読み合いが円滑に行われないことである．例えば，
文献[3]では，習熟度が高い学習者は低い学習者に対して“練習にならない”，“1 人と変わらない”と感じてしまい，逆に習熟度が低い学習者は，高い学習者

さらに，ロボットが音声認識・合成システムと連携することができれば，学習者の発音やリズムの診断を行うことができる．初等・中等教育の現場では，こうした学習者の発音やリズムの正確さの診断に基づく指導は極めて難しいのが現状であると考えられる．ロボットを用いれば，学習者はロボットが行う音読から正しい発音・リズムを学習できるだけではなく，自分の音読に対してロボットが正確に認識できるかどうかによって音読の正しさを確認することができる．
本研究では，英文の読み合いにおいて以上の役割を担うような学習パートナーロボットの提案・開発を進めている．

2.2. 英文読み合い支援方法
本節では，学習パートナーロボットを用いた英文の読み合い支援方法について述べる．ロボットは，ある程度正確に，かつ素早く読めるようになった段

基本的に学習者の音読を聞き，音読レベル(習熟度)階で，よりインタラクティブな音読(役割読み)へ移を認識した上で音読方法を選択して読み合い支援を行する．

実行する．

3. 人型ロボットを用いた本支援手法では，文献[2]に基づき音読レベルを初級・中級・上級の 3 段階に分けて扱う．初級では，英文読み合いシステム

文字から音への変換を目的とした基礎の音読とし，中級では，文字から音への変換を高速化することを3.1 枠組み目的とした音読と，読みから文章の理解をすること

学習パートナーロボットによる英文読み合い支援を目的とした音読の 2 ステップとする．上級では，の枠組みを図 1 に示す．まず，学習者が英文を音読

自分の感情や文章の捉え方などを表現する読み方にする．その音読をロボットが認識し，音読内容からつなげることを目的とした音読とする．本研究では，学習者の音読レベルを認識する．そして，ロボット

初等教育・中等教育における英語学習において重要

は音読レベルに応じた音読方法を選択し，学習者にであると想定される，初級・中級の音読を支援対象合わせた音読や指摘をフィードバックする．学習者としている．

は，その音読・指摘をもとに，自分の音読を改善す

次に，ロボットは学習者の音読レベルに応じて，る．この一連のやりとりを繰り返し行うことで，学読み合いを実行する．表 1 に，各音読レベルで使用

習者は語彙や文法を学習・習得することを想定してする音読の目的と方法を示す．まず，ロボットが学いる．

習者の音読レベルが初級であると判断した場合，学また，学習者の音読レベルを認識するために，先習者は，文字を見て，それを自分で音に変換するこ行研究[7]に基づき，語認識精度と音読速度を用いる．とが困難であるため，ロボットが見本となる読みを語認識精度については，学習者の音読に対するロボ行う．その際，表 1 に示した初級の音読方法(聴いてットの音声認識の結果から，読み間違いがあったかまね読み，一語読み等)の中から一つ選択し，読み合どうかを判定し，それをもとに評価する．読み間違いを実行する．学習者はそこから読み方を学習していの多い学習者は語認識精度が低く，読み間違いのいく．学習者の音読レベルが上がるにしたがい，段ない学習者は語認識精度が高いものとする．また，階的に初級から中級の音読へ扱う音読の種類を変更

語認識精度が低い学習者の音読レベルは初級，高いする．

学習者の音読レベルは中級と認識して，前章で述べ学習者の音読レベルが中級と判断された場合は，文字から音への変換を高速化させるために，表 1 に示した中級の音読方法(制限時間読み，速読み等)のたように初級・中級に応じた段階的な英文の読み合いを行う．
次に，音読速度については，テキストを読み終わ中から一つ選択し，読み合いを実行する．学習者が表 1: 本研究で扱う音読の方法と目的図 1: 学習パートナーロボットとの英文読み合いの枠組みるまでにかかった時間を計測し，1 分あたりに読むンや身振り手振りなどを用いて，豊かなインタラク単語の量である，（WPM：語数/分）に換算した数値ションが可能である．また，RoBoHoN は持ち運びもを音読速度とする．

可能であることから，場所を選ばず使用できるため，

これら 2 つの評価基準を用いて，学習者の音読レ学習パートナーロボットとして非常に適している．

ベルに合わせた段階的な音読を実現する．例えば，

RoBoHoN は Android を OS としているため，開発に初級の読み合いを行っている学習者の語認識精度とAndroid Studio を用いた．

音読速度が向上していくにつれて，中級の読み合い英文の読み合いで扱うテキスト情報(文章や単語へと移行する．逆に，語認識精度と音読速度が低下数など)や，音読の方法をあらかじめ RoBoHoN に入した場合には，中級から初級の読み合いへ戻す，と力しておくことで，RoBoHoN と学習者の読み合いをいう運用を行う．

実現する．学習者が音読をした際，RoBoHoN はそれ

また，学習者の音読が改善されているときには，を音声認識し，入力されているテキスト情報とマッロボットがほめたり，調子づけたりするような発言チングを行うことで，学習者が正しく音読できていをしたり，音読があまり良くないときは自分の真似るかがわかる．それにより語認識精度を判定する．

をするよう促す発言を行うことで，読み合いに対す学習者が誤って発音した場合には，その単語を抽出る学習者の積極的関与を促す．

し，指摘を行う．また，音読するのにかかった時間

また，英文の読み合いに用いる教材は，PC 画面でを計測し，音読した文章の単語数をその時間で除算表示し，ロボットで制御する．学習者が音読をしたすることで，WPM を求める．読んだ文章が複数存在際に，ロボットが認識した結果をテキストと合わせする場合は，各文章の WPM の平均をとる．て画面に表示したり，音読を間違えた単語の文字を以下，RoBoHoN と学習者の間で想定されるやりとハイライトしたりすることで，音読学習の視覚的なりの例を用いて説明する．図 2 に，初級の音読であ支援も行う．

る，「聴いてまね読み」でのやりとりを示す.ここでなお，学習単元として，中学英語において一般に，は，学習者の音読を RoBoHoN が音声認識した結果，苦手とする学習者が多いと言われている「to 不定詞」発音を誤った単語があることを抽出している．そしを扱う．て，その単語を指摘されることで，学習者は発音の3.2 支援機能甘さを認識し，修正することが期待されている．
次に，図 3 にもう一つ「聴いてまね読み」のやり

学 習 パ ー ト ナ ー ロ ボ ッ トと し て ， 本 研 究 で はとりを示す．ここでは，聴いてまね読みをした際に，SHARP 製の RoBoHoN[8]を使用する．RoBoHoN はほとんど読めない学習者に対して一語読みへと誘導人型ロボットであり，発話によるコミュニケーショしている．このようなやりとりを繰り返し，学習者

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

いた．そのため，音読速度を意識させるような発言

RoBoHoN: 僕の音読を真似してね．
学習者: うん==聴いてまね読み開始==
RoBoHoN: I greet customers to welcomethem.
学習者: I agree customers to welcome
them.
(greet と発音したつもりだが，agree と認識される．)==聴いてまね読み終了==
RoBoHoN: greet の発音が違うよ．君の発音は agree だよ．

を RoBoHoN にさせている．

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
図 2: 聴いてまね読みのやりとり例(1)＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

RoBoHoN: 僕の音読を真似してね
学習者: うん==聴いてまね読み開始==
RoBoHoN; I greet customers to welcomethem.
学習者: I greet …
(読めなくて言葉に詰まってしまう)==聴いてまね読み終了==
RoBoHoN: 一語ずつ読むからよく聴いてね==一語読み開始==
RoBoHoN:“I”, ”greet”, ”customers”, ”to”, ”welcome”, ”them”＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

RoBoHoN: 役割読みしよう．
学習者: うん．
RoBoHoN: 僕が A さんの役をやるね．
==役割読み開始==
RoBoHoN: Did you sleep well?
学習者: Yes, thank you.
RoBoHoN: Well, make your bed and comedownstairs.
学習者: Make my bed?
RoBoHoN: Yes. We all have to make ourown beds.
学習者: OK. But I don’t know how.
RoBoHoN: All right. I’ll show you.
==役割読み終了==
RoBoHoN: 君の音読はとっても良かったよ．
次はもう少し速く読めそうだね．
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
図 4: 役割読みのやりとり例

4. まとめ
本稿では，英語学習において，正しい発音・リズムで音読をすることが重要であるにも関わらず，現状ではほとんど実践されていないという問題を挙げた．それは，初等教育・中等教育の授業で扱われる音読方法が非常に限定的であること，正しい発音・＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

リズムで音読することへの恥ずかしさや，他人から

図 3: 聴いてまね読みのやりとり例(2)の冷やかしへの恐れといった心理的抵抗感が主な要因となっている．効果的な音読支援のためには，多様な音読を学習者の習熟度に応じて段階的に行いつがある程度正確に読めるようになると，語認識精度つ，心理的抵抗感を軽減する必要がある．また，そが高いと判断され，中級の音読へと移行する．中級の方法として，ペアでの音読があるが，人と接するの音読として，「役割読み」のやりとり例を図 4 にのが苦手な場合や，ペアである相手との人間関係が示す．中級の読み合いにおいても，語認識精度・音悪い場合，習熟度に大きな差がある場合には，あま読速度からの評価を行い，それらをもとに学習者へり効果が得られない．そこで，本研究では，学習パフィードバックを返す．図 4 では，語認識精度は高ートナーロボットを提案した．ロボットとの英文のかったが，WPM が今までに比べて低い値となって読み合いを行うことで，多様な音読を繰り返し行うことができる．また，ロボットは，対人活動での様々なネガティブな影響を軽減しつつ，人間とのコミュニケーションに近い形で英文読み合いを再現できる

参考文献
[1]

スワレス アーマンド, 田中 ゆき子: 日本人学習者という役割を担える．そのため，学習者の積極的なの英語発音に対する学習態度について, 新潟青陵大音読学習を促すことができると考えられる．また，

学紀要, Vol. 1, pp. 99-111, (2001).

本 ロ ボ ッ ト シ ス テ ム の 開 発 に は ， SHARP 製 の[2]用法―段階別の分類をふまえて―, 言語教育研究,

RoBoHoN を用いた．本ロボットには基本機能として，Vol. 1, pp. 31-42, (2011).

学習者の習熟度を認識できる機能，習熟度に応じた音読方法の選択と，その方法による読み合いを行う[3]

小原 弥生: ペア活動を中心とした音読指導の影響―
学力テストとアンケートの結果から―, 英語教育研機能を実装した．

究, Vol. 39, pp. 37-56, (2016).

今後の課題として，本ロボットの未実装機能の開発，および，提案した支援方法の評価実験などが挙

小原 弥生: 中学校英語教育における種類・目的・使[4]

足立 祥啓, 柏原 昭博: 学習パートナーロボットとげられる．また，今回実装した音読・指摘の方法以の英文の読み合いによる英文法習得支援，人工知能

外に，学習者が自分の音読がどの程度正確に出来て学会 第 81 回 先進的学習科学と工学研究会 (2017.11

いるのかという気づきを与えるために学習者の音読in press).

をロボットがそのまま再現する手法や，Learning by[5]

Nicholas Epley, Adam Waytz, and John T. Cacioppo: On

Teaching の観点から，ロボットにわざと間違った音Seeing読をさせて学習者に指摘させる手法も検討している．

Anthropomorphism, Psychological Review, Vol. 114,A

Three-Factor

Theoryofpp.864-886, (2007).

以上のように，学習者がロボットと協調活動を繰り返すことで，ロボットに対するパートナーとして

Human:[6]

河嶋 珠実: ロボットセラピー研究における事例整理の信頼が生まれ，今までの学習支援には無い効果が及び治療効果抽出の試み―叙述的分析を用いた文献得られることが期待される．ロボットが学習者から研究―, 臨床心理学部研究報告, Vol. 6, pp. 155-187,

パートナーとしての信頼が得られている場合，教師(2014).などの“指導者”としては演じられないような役割[7]鈴木 政治: 英語音読評価項目と熟達度の関係(パイをロボットが担えることが期待される．それは，対ロットスタディー), 西武文理大学サービス経営学部等に学習していく存在だからこその“ライバル”，あ研究紀要, Vol. 25, pp. 3-10, (2014).

るいは“仲間”としての役割である．つまり，ロボットに，時にはライバルの役割として，競争心をあおるような発言をさせたり，時には仲間として，励まし合ったり，褒め合ったりするような発言をすることで，学習者から更なる学習に対する積極的関与を引き出し，予想以上の学習効果が得られることが期待される．
このような“信頼”という観点は，ロボットを用いた学習支援では，学習者の学びに対する認知的な構えや，学習の主体性に大きく影響を与える非常に重要な観点であると筆者らは考えており，学習者とロボットとのインタラクションのモニタリングを通して信頼を表現する方法を模索している．ロボットが学習のパートナーとして，どのような役割を担える可能性があるのかも含めて，“信頼”が与える影響について，今後検討していきたい．

[8]

RoBoHoN
https://robohon.com