データビジュアライゼーションを⽤いた
親しみやすいデータサイエンス教材の提案
北村 美穂⼦*1

⾦光 安芸⼦*2

吉⽥ 智⼦*1*1: 京都ノートルダム⼥⼦⼤学 社会情報課程*2: Wolfram Research, Inc.
2023年度 関東ブロック 第3回ワークショップ「⼥⼦⼤学におけるデータサイエンス教育事例」©2023 Kyoto Notre Dame University

本⽇の内容§ 背景§ 「AIとデータサイエンス⼊⾨」の授業内容§ ワードクラウドを⽤いた授業の紹介§ 授業実践の結果（学⽣アンケート）
§ まとめ

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2023年度 関東ブロック 第3回ワークショップ「⼥⼦⼤学におけるデータサイエンス教育事例」©2023 Kyoto Notre Dame University

背景§ 京都ノートルダム⼥⼦⼤学§ 1961年開学．国際⾔語⽂化学部，現代⼈間学部を有する⽂系⼥⼦⼤学§ 2023年4⽉社会情報課程 新課程開設§ ⽂部科学省「数理・ データサイエンス・AI教育認定制度」§ 2021年度 「リテラシーレベル」，2023年度 「応⽤基礎レベル」 認定§ 「AIとデータサイエンス⼊⾨」（ 2022年度後期）§ ⽂系学⽣による学びの難しさ§ ⾼校時代の数学・情報の基礎を学んでいない(忘れている)学⽣が多い§ 難しい，苦⼿との思い込み§ 仕組みや理論からの説明では，思考停⽌

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「AIとデータサイエンス⼊⾨」授業の進め⽅§ 数学・情報の学び直し§ 将来，学⽣の役に⽴つ知識§ 学⽣に苦⼿意識を感じさせない（これなら私でもできる︕）§ ⾯⽩いと思わせる⼯夫§ 毎回の授業は「講義＋実習」の⼆部構成（教員2名によるチームティーチング）[講義] 実世界で使われるAIやデータサイエンスに主眼をおき，そこで利⽤されている技術や仕組みを学ぶ[実習] 学んだ知識を確認するためのプログラミング実習を⾏う（Wolfram⾔語を利⽤）

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Wolfram⾔語
AIとデータサイエンスに⽋かせない⾼度な関数が豊富に揃っているため，講義の内容に沿った実習が可能
計算知識エンジンWolfram|Alpha
数式処理システムMathematicaのベースである

関数型プログラミング⾔語•

微積分，線形代数，統計などの数学
関数•

画像分析や⾳声分析，⾃然⾔語処理や機械学習に関する関数

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授業計画

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第12回

データビジュアライゼーションの授業§ 可視化の種類（棒グラフ，地図上の可視化など）§ 可視化の重要性§ チャートジャンクなど§ プログラミング実習︓ワードクラウドで可視化

出現回数が多いほど，⼤きい⽂字で描画される
ワードクラウドで可視化する
実習後，レポート課題
⽂学作品のワードクラウドを2個（以上）作成し，可視化によってわかったこと，⼯夫した点を記述
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2023年度 関東ブロック 第3回ワークショップ「⼥⼦⼤学におけるデータサイエンス教育事例」©2023 Kyoto Notre Dame University実習の準備§ ⻘空⽂庫で提供されている以下の10個の⽂学作品「吾輩は猫である」(夏⽬漱⽯)「⼈間失格」(太宰治)「みだれ髪」(与謝野晶⼦)「源⽒物語 桐壺」(紫式部，與謝野晶⼦訳)「源⽒物語 ⼣顔」(紫式部，與謝野晶⼦訳)「⺟を尋ねて三千⾥」(アミーチス)「みにくいアヒルの⼦」(アンデルセン)「⽩雪姫」(グリム)「ラプンツエル」(グリム)「若草物語」(オルコット)§ 教員が ⻘空⽂庫( h$ps://www.aozora.gr.jp/) から⼊⼿した全⽂テキストを⽇本語形態素解析エンジンMeCabを利⽤して形態素解析をした後，ストップワード(「を」 「は」「です」などの助詞や助動詞)を除去し，テキスト データファイルとして学⽣に提供

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プログラムの⼿順

学⽣には，単にワードクラウドを作ってもらうことだけを期待していたが…
⾃分の好みの形でワードクラウドを作りたい︕

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学⽣からの質問

好きな画像からワードクラウドを作る⽅法

以下の関数の使い⽅を，Wolframのノートブックで共有

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学⽣の作品11

2023年度 関東ブロック 第3回ワークショップ「⼥⼦⼤学におけるデータサイエンス教育事例」©2023 Kyoto Notre Dame University

学⽣の作品12©2023 Kyoto Notre Dame University

学⽣の声§ 主⼈公の名前や登場するキャラクターのワードが⼤きく表⽰され，それらのワードが多く登場していることがわかった．

§ すべての⼩説において，⼀⼈称，⼆⼈称，⼈物名がよく出てくるということがわかった．また，動詞も多く，特に多いのは"いう"という動詞であることがわかった．このことから，⼈物が何を⾔ったのかという⽂章が多いのではないかと思われる．

§ 『ラプンツェル』のワードクラウドからは，主⼈公の"ラプンツェル"よりも"魔⼥"の⽅が多く出現していることに驚いた．この結果は，ワードクラウドを作成してみないと分からないことなので，これこそがワードクラウドの良さだと思った．

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まとめ§ ワードクラウド等，題材選びを⼯夫§ ⽂系の学⽣にも受け⼊れられやすい⾝近な題材§ 学⽣が⾃分の創造⼒を発揮し，楽しく意欲的に取り組めた§ Wolfram⾔語，Wolfram Cloudでデータサイエンスのエッセンスを体感§ ⽐較的短いコードでプログラムが書けるWolfram ⾔語を毎回使⽤§ プログラム⾔語に不慣れな学⽣も，実習や課題にスムーズに取り組めた§ 学⽣がやりたいと思ったタイミングを逃さず積極的に取り組めた§ 今後の発展§ 教材テキストをWebで公開中

h"ps://wolfr.am/ai-datascience-textbook§ 「応⽤基礎レベル」の教材開発§ 動画公開中「楽しく学べるデータサイエンス教材の提案」h"ps://www.youtube.com/watch?v=j73tGl9Rj-A&t=87s

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2023年度 関東ブロック 第3回ワークショップ「⼥⼦⼤学におけるデータサイエンス教育事例」©2023 Kyoto Notre Dame University参考となるWeb情報§発表論⽂§ h"ps://conference.ciec.or.jp/pdf/2023pcc/pcc003.pdf PCカンファレンス2023で発表「初学者のための AI・データサイエンス⼊⾨授業の試み」（北村 美穂⼦・ ⾦光 安芸⼦・吉⽥ 智⼦）§h"ps://conference.ciec.or.jp/2023pcc/program/subcommi"ee/presenta?on/pcc011.html （同上）
「体感しながら学ぶAIとデータサイエンス⼊⾨授業の試み」（⾦光 安芸⼦・北村 美穂⼦・吉⽥ 智⼦）§冊⼦掲載
情報処理学会 学会誌 2023年10⽉号（9⽉15⽇発⾏）ぺた語義「データビジュアライゼーションを⽤いた親しみやすいデータサイエンス教材の提案」（吉⽥ 智⼦・北村 美穂⼦・ ⾦光 安芸⼦）
h"ps://www.ipsj.or.jp/magazine/peta-gogy.html にてWebページとしても公開（9⽉15⽇に公開予定）§ 教材テキストをWebで公開中§

京都ノートルダム⼥⼦⼤学§

第 4 回 データ活⽤のための技術(データ解析,⾮構造化データ)§ND講演会発表NoteBook (ユーザ登録すれば利⽤可)

Wolfram実習教材

h"ps://wolfr.am/ai-datascience-textbook
h"ps://wolfr.am/KNDU_DSTextbook_4

h"ps://www.wolframcloud.com/obj/akikok/Published/KNDU_Wolfram_Seminar2023_DataScienceText_Presenta?on_akikok.nb§

PCカンファレンス2023発表NoteBookh"ps://www.wolframcloud.com/obj/akikok/Published/pcc011_2023_Kanamitsu_presenta?on.nb

15©2023 Kyoto Notre Dame University