Ubiquitous Learning Architecture For Next Genaration

応用ソフトウェア開発

プロジェクト紹介

 研究プロジェクト全体の中で私たちは、デジタル化された各種コンテンツを教育用途に利活用するための技術開発を担っています。ここでは以下に挙げるような、従来にはない特徴を備えたCMSおよび学習コンテンツを開発しようとしています。

  • デジタル化された文化財コンテンツの利活用
  • 教材および学習環境のユビキタス化
  • 教材および学習環境のVR対応化

 文化財コンテンツのデジタル化は、既にいくつかの研究グループによって多くなされており、日本の大仏や海外の世界遺産を代表とする多くの遺跡の3次元形状ライブラリが収集されようとしています。これらを学習コンテンツとして利活用することは高等教育の新しい展開として重要であり、デジタル文化財データを通じて文化や歴史、語学や建築等における深い理解が可能になるものと考えられます。

 大阪大学サブグループではCMSのユビキタス化を行うためのセンシング技術や提示技術の開発を行っています。

CMSのユビキタス化の要素

 学習システムにおけるユビキタス化とは、「ユーザがいつでもどこでも学べるようにする」ことですが、私たちが目指すCMSのユビキタス化では、具体的に以下の要素をユビキタス化することが必要であると考えています。

●提示手法のユビキタス化

 ユビキタス化を実現するためには、教室のみでなく、モバイル環境での様々な端末でコンテンツを提示することが必要です。また教室では、通常のPCディスプレイに加え、HMDや立体ディスプレイ等の発展的な素材が提示できるディスプレイも想定しています。開発するCMSでは、ユーザが用いているディスプレイ能力を検知して適切なコンテンツ提示方法をシームレスに切り替える機能を持たせます。このために、ユーザのディスプレイ検知手法、ディスプレイの能力に応じたコンテンツの切り替え・変換手法などを持たせます。

●インタフェースのユビキタス化

 提示手法のユビキタス化と同様に、ユーザが用いる端末によって操作インタフェースは異なります。例えば、PCなどの場合のキーボード・マウスインタフェースや、携帯電話でのボタンインタフェース、PDA等でのペン入力デバイスや、VR環境での接触型・非接触ジェスチャデバイスなどが挙げられます。

●教材のユビキタス化

 提示手法やインタフェースに応じて、教材自体も様々な環境に対応できるようにならなければなりません。モバイル端末とPC端末では、提示装置のサイズが異なるため、教材コンテンツもそれにおいて調整されるべきであり、HMDや立体ディスプレイを使用する場合には、3次元化されたデータに基づく学習コンテンツが準備されなければなりません。しかし、これら全ての状況に応じた教材コンテンツを準備するのは不可能ですし無駄も多いため、基本的なコンテンツのメタ情報から、提示手法に応じて様々な形に変換できる仕組みが必要です。

●通信のユビキタス化

 ユビキタス環境での様々な通信環境に対応することも重要です。PHS等のナローバンドからブロードバンド環境まで、様々な通信環境が想定されるため、ユーザーの通信環境に応じたコンテンツの選択、変換、配信手法を導入することが必要です。

●学習のユビキタス化

 学習のユビキタス化とは、学習が「いつでもどこでも」行える機能に加え、学習の連続性を可能にすることが重要です。特にモバイル環境では、人の移動に応じていくつかの環境に移行することが想定されますが、その間で連続して学習が続けられるように、人の移動や提示手法、インタフェースの変化などを検知して、教材をシームレスに提示する必要があります。

VR学習環境における利用シーン

★有形文化財の想定シーン

有形シーン

 建築物や仏像等、有形文化財コンテンツの利用を想定した学習シーンです。有形文化財データのユビキタス環境下での利用を考えた場合、ユーザが実際にその場所に赴き、実物を目にしながら学習を行うことが考えられます。このとき想定される学習環境としては、PDAや携帯電話等の小型スクリーン・低描画能力の端末であり、通信環境はPHS等のナローバンド環境が想定されます。ユーザは様々な場所へ移動し、様々な方向に向いて周りを観察するため、その変化に応じた学習教材の提示が必要です。

★無形文化財の想定シーン

無形シーン

 無形文化財コンテンツの利用方法としては、「3次元ビデオ」を学習コンテンツとして利活用します。
  3次元ビデオで得られるデータは物体の時系列ボリュームデータであり、人体を対象とした場合、舞踊等の無形文化財の動きデータを意味しています。
  これを、遠隔地に送信したり、録画したりし、HMDなどのディスプレイで見ること で、人の動きの学習を行うことができます。
  大阪大学のグループでは、動きデータの圧縮・伝送方法、動きデータから関節データ への変換方法、データのレンダリング方法などを研究しています。

★ユビキタス、どこでも学習シナリオ

学習シナリオ

 学習を「いつでもどこでも」行うために、ウェアラブルコンピューティングを利用した学習システムを提案しています。
 ユビキタス学習環境では、通勤、通学などの移動中でも、学習端末およびモバイル通信を利用した学習を行うことが可能になります。
 また、デバイスや通信としての機能に加え、学習者の状況に応じたコンテンツの提示や、学習の連続性を可能にすることが重要です。
 モバイル環境では、人の移動に応じ ていくつかの環境に移行することが想定されますが、その間で連続して学習が続けられるように、人の移動や提示手法、インタフェースの変化などを検知して、 教材をシームレスに提示します。