マイクロ教材の作成と再利⽤⽀援システムの構築と運⽤
国⽴情報学研究所
⼭地⼀禎
TIESシンポジウム2023『ラーニングエコシステムが創る未来の学び』
2023年6⽉10⽇© 2023 National Institute of Informatics

1

NIIにおける教育基盤のねらい
Mission

研究対象

研究インフラ
産業

⾼等教育機関NII RDC (Research Data Cloud)Mission
教育対象

教育インフラ

LAaaS (Learning Analytics as a Service)
教材コンテンツ

K-12

学習履歴データ倉庫
市⺠科学解析 / 可視化 / 共有
⽣涯学習
認証/クラウドインフラ
通信インフラ2

教育インフラ関連研究開発
教育DXの⾼度化

デジタルバッジ

学認ログイン（コース受講）

教材作成
・共有

学習分析

教材コンテンツ
マイクロコンテンツ教材システム＋合成⾳声教材作成⽀援システム
アナリティクス
LA基盤

Close & Share

クレデンシャル
クレデンシャルウォレット

教材コンテンツOERリポジトリ

学習エビデンスの管理

教材再利⽤による教育の効率化

スキルスキルリポジトリ
教材リコメンドシステム
学習履歴データに基づく教育⽀援

Open3教育インフラ関連研究開発
教育DXの⾼度化

デジタルバッジ

学認ログイン（コース受講）

教材作成
・共有

学習分析

教材コンテンツ
マイクロコンテンツ教材システム＋合成⾳声教材作成⽀援システム
アナリティクス
LA基盤

Close & Share

クレデンシャル
クレデンシャルウォレット

教材コンテンツOERリポジトリ

学習エビデンスの管理

教材再利⽤による教育の効率化

スキルスキルリポジトリ
教材リコメンドシステム
学習履歴データに基づく教育⽀援

Open

4

5

ウォレットLMSから発⾏されたオープンバッジをVerifiable Credential対応へ変換した上で、NIIが提供するウォレットへ保存

ウォレット

6

オープンバッジウォレット︓全体像実現したい機能①
バッジ所有者検索機能
バッジ発行
IssuerMoodle

その他
発行
システム
バッジ発行

既存OSSを土台

Open Badge（Ver2.0）→VC対応変換
ゲートウェイ（SP）

ウォレット（Web App）

DID/VC

認証
Verifier

実現したい機能②
他システムへのクレデンシャルの送信
GRDM等
7

マイクロクレデンシャル認証機能︓全体像
開発NII提供 マイクロクレデンシャル（Open Badge/証明書）
認証プラットフォーム①クレデンシャル概要（発⾏⽇時/発⾏者等）＊Open BadgeのBake情報

マイクロクレデンシャㇽ→VC
変換ゲートウェイ②学習歴（成績）

発⾏者（Option）＊IMSのCLR規格もしくは⾃由形式（RDF）③コンピテンシー
フレームワーク（Option）

API
IMS
Case
Provider

UUID

計画

Push

⺠間企業
提供

コンピテンシーフレームワークおよびクレデンシャル検索サイト①②③Pushマイクロクレデンシャル
ウォレット

クレデンシャル
受け取り⼿①のみPush⺠間企業のウォレット
8More than Badge
LMSから発⾏されたオープンバッジをVerifiable Credential（VC）対応へ変換した上でNIIが提供するオープンバッジウォレットへ保存

ウォレット

9

参照︓https://www.nii.ac.jp/openforum/2023/day2_rcos-lms.html 10

gaia-x Federation Services（GXFS）
経緯

⽶中のメガプラットフォーム企業の台頭
や⽶国CLOUD法などに対する危機感を背景に、2019年アルトマイヤー
独経済・エネルギー相が欧州のための信頼できるデータ流通基盤の構築を提唱。

GXFSとは、Gaia-Xエコシステムを実現するためのGXFSのサービスは、「IDとトラスト」「フェデレーションカタログ」「データ主権サービス」「コンプライアンス」の４つから構成される。

⽬的

欧州を中⼼として、様々な国家・企業・⼈がデータを交換・利⽤するためのデジタル経済圏を作ること。

⽬標

データの所有者が、データに対する完全な主権（データ主権）を保持したま
ま、信頼できる環境でデータを交換し相互利⽤できるエコシステムを確⽴する。

参照︓経済産業省「第３層︓サイバー空間におけるつながり」の信頼性確保に向けたセキュリティ対策検討タスクフォースの検討の⽅向性、
GAIA-Xwebセミナー資料

11資格証明から権限の⾃動制御への拡張
教育分野でのモデル

包括的なシステム制御モデル

⽬的

個々⼈の学修歴の証明、簡便なやりとり

属性に応じた機械可読形式での権限管理、⾃動マッチング

主体

個⼈
組織

研究者（⼈と機械）
研究設備（機械と機械）

対象

個⼈の学修歴情報個⼈の属性情報
設備のステータス情報
Self Description
12

GXFSにおけるSelf-description

参照︓https://gaia-x.eu/wp-content/uploads/2022/06/Gaia-x-Architecture-Document-22.04-Release.pdf 13

SSI DID/VC

gaia-x Self Description︖
14

ARWとは

参照︓https://events.eoscfuture.eu/symposium2022/programme 15

ARWとOpen Science

参照︓https://events.eoscfuture.eu/symposium2022/programme 16

DOI:10.3991/ijoe.v10i4.3654

要旨-eラーニング2.0からeラーニング3.0への移⾏に伴い、教育現場での遠隔ラボラトリーの導⼊が増加しており、その実装や配信形態にいくつかの考慮が必要となっている。このようなニーズに応えるため、本論⽂では、リモートラボラトリーを独⽴したコンポーネントモジュー
ルとして開発し、⾼い抽象度と仮想化で消費される疎結合のサービスセットとして実装する新しいモデル、Laboratory as a Service (LaaS)を紹介する。

17

European Open Science Cloud
個々のインフラを繋ぎEU全体でEインフラを構築

1. 既存のEインフラをベースにネットワークから分野別DBまでを有機的に結合
2. ⼈社系へのサポートなどロングテールにおける活⽤も考慮
3. 産業界との連携も考慮

European Open Science Cloud (EOSC)
分野別サービス
Thematic
ServiceCommunity Support services

Thematic

Thematic

Thematic

Thematic

ServiceServiceServiceService

認証基盤

研究データ管理・共有の共通PF

Federation
Services

Added Value Services
Compute, Data, Software
Management and Preservation

計算機

ストレージ

AAI,
Accounting,Monitoring,

Basic Infrastructure

ネットワークCommon services

Compute and Storage

ThematicServiceOpen
Collaboration
Platforms
Application
Repository,Configuration
Management,Marketplace

1. CLARIN (language resources)
2. DODAS-CMS (high energy physics)
3. ESAS-ENES (Climate analytics)
4. GEOSS (earth observation)
5. OpenCoastS (Coastal circulationforecast)
6. WeNMR (structural biology)
7. EP pillar (Earth observation)
8. DARIAH (digital humanities)
9. LifeWatch (biodiversity)

18

EOSC Portalのサービスカタログ

19

カタログサイトから研究環境の⾃動構築

参照︓https://events.eoscfuture.eu/symposium2022/programme 20

研究データ基盤︓NII Research Data Cloud
2017年から開発開始 ⇒ 2021年から運⽤開始• データ収集装置や解析⽤計算機ともアクセスコントロール
連携• 研究遂⾏中の研究データなどを共同 実験データ
収集装置
研究者間やラボ内で共有・管理• 組織が提供するストレージに接続した利⽤が可能
データ管理基盤

直結

解析⽤
計算機
Hot
StorageHot
Storage

Cold
Storage

海外の研究データ公開基盤

Hot
Storage

Cold
Storage

Cold
Storage

Cold
Storage⻑期保存対応ストレージ領域

管理・保存

分野別
リポジトリ

Hot
Storageby
メタデータ集約・管理
知識ベースの構築

検索・利⽤

公開・蓄積

成果論⽂

研究データ

機関向け研究データ管理

データ検索基盤

データ公開基盤• 機関リポジトリ＋分野別リポジトリやデータリポジトリとも連携• 研究者や機関、研究プロジェクトの情報と関連付けた知識ベースを形成• 研究者による発⾒プロセスをサポート• データ管理基盤における簡便な操作で研究成果の公開が可能• 図書館員やデータキュレータによる、メタデータや公開レベル統計情報などの管理機能の提供

ORCID

DOI

外部ID発⾏サービス

ISNI

21

NII RDCの新たな機能群の整備
NII RDCを7つの側⾯から⾼度化・全国展開して研究DXを⽀援

活⽤

管理

コード付帯機能

データガバナンス機能

データ・プログラム・解析環
境のパッケージ化と流通機能を提供し 、 研究成果の再現性を⾶躍的に向上

データ検索基盤

信頼蓄積

流通

現⾏研究データ基盤

データプロビナンス機能
データの来歴情報の管理から 利 ⽤ 状 況 を 把 握 でき、データ公開へのインセンティブモデルを提供

計画に基づきデータ管理等を機械的に⽀援し、DMPをプロジェクト管理に不可⽋な仕組みへと変⾰

データ
公開基盤

キュレーション機能
データ管理基盤

専⾨的なキュレーションを実践できるエコシステ
ムを構築し、データ再利⽤の促進に寄与

保護

セキュア蓄積環境
安全で強固なデータの保存・保護機能を有す
る超鉄壁ストレージを提供し、機微な情報も安⼼して保全

秘匿解析機能

セキュア
蓄積環境

育成

⼈材育成
基盤

秘密計算技術で機微な情報も安⼼して解析できる環境の提供で、新しいデータ駆動型研究の世界を開拓

RDM に 必 要 な ス キ ル を 学 ぶ 環 境 を 提 供 し、⼈材育成基盤
全 て の研究者を新しい科学の実践者へと育成

22

データガバナンス機能の役割
Beforel 省庁やFAが要求するDMPを作成すことが必要。それを活かすことが難しい。

After
l DMP+αを基に適切な研究データ管理環境を半⾃動で⽣成し、研究データ管理品質を担保する。

ü 計画に沿った研究データ管理は研究者の裁量に…

ü DMP+αから⽣成されたリサーチフローにより研究データ管理の⼿順を整備。

ü 研究管理部⾨も計画通りに研究データ管理がなされているか確認するのは⼿間…

ü DMP+αに沿った研究データ管理がなされていることをモニタリングにより継続的に検証。

ü DMPが管理⽂書として蓄積される以外の使い道がない…
No.

1

データ名

データの説明管理者〇〇実証におい〇〇実証においてセンサより撮〇〇てセンサより撮像したデータで研究所像したデータ及あり、道路の画び関連データ
像データ

分類

公開レベル

秘匿
理由レベル４
委託者指（広範な提 秘匿
定供・利活 しないデータ⽤）

提出

変換

リサーチフロー
モニタリング
研究データ管理環境構築⽀援
計算機環境構築⽀援

研究成果公開⽀援
・・・

リ
サ
#
チ
フ
ロ
#を
利⽤

DMP+α・・・

それで終わり機械処理可能化

機械処理可能化

モニタ
リン
グ
で検証
23

データガバナンス機能の動作イメージ
データガバナンス機能
リサーチ
フロー

研究データ
管理環境
構築

DMP+α
作成

②利⽤

計算機環境
構築

③-2 研究データ取得

③-3
呼び出し

③-1 参照NII-DG Library
ライブラリ・yml⓪Schema定義
Schema管理者

Schema/Logic

登録④-4 検証結果保存

研究データ
状態検証

研究データ
状態取得

③状態取得

研究成果
登録

研究成果
公開

公開

共通metadata

①検研究者
証指標定
義モニタリング

キュレート④-1 取得
④状態検証
④-2
検証依頼
④-3 検証結果返却

公開データの利⽤・再検証
時に参照

公開データの利⽤・再検証
時に参照③-4 ⽣成Packaging

DG-Core（DMP+α）のSchemaに沿った検証を実現

RO-Crate:Research Object Crate
研究データパッケージングのフォーマット
規格のひとつ24

Japan Open Science Commons

25

yamaji@nii.ac.jp

26