シナリオを活用した多様なプログラミング演習問題自動生成手法の提案

• Item type: Journal(1)
• 公開日: 2025-04-15
• タイトル / 言語: ja
• タイトル: シナリオを活用した多様なプログラミング演習問題自動生成手法の提案
• タイトル / 言語: en
• タイトル: Scenario-based Automatic Generation Method for Diverse Programming Exercises
• 言語: jpn
• キーワード / 主題Scheme: Other
• キーワード / 主題: [特集:ソフトウェア工学] プログラミング教育，自動作問，プログラミング演習，大規模言語モデル
• 資源タイプ / 資源タイプ識別子: http://purl.org/coar/resource_type/c_6501
• 資源タイプ: journal article
• ID登録: 10.20729/0002001751
• ID登録 / ID登録タイプ: JaLC
• 著者所属: 奈良先端科学技術大学院大学
• 著者所属: 大阪工業大学
• 著者所属: 奈良先端科学技術大学院大学
• 著者所属: 大阪工業大学
• 著者所属: 奈良先端科学技術大学院大学
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): Nara Institute of Science and Technology
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): Osaka Institute of Technology
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): Nara Institute of Science and Technology
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): Osaka Institute of Technology
• 著者所属(英): en
• 著者所属(英): Nara Institute of Science and Technology
• 著者名: 田中,英武; 井垣,宏; 嶋利,一真; 福安,直樹; 松本,健一
• 著者名(英): Hidetake Tanaka; Hiroshi Igaki; Kazumasa Shimari; Naoki Fukuyasu; Kenichi Matsumoto
• 論文抄録 / 内容記述タイプ: Other
• 論文抄録 / 内容記述: プログラミング演習では，学生が学習すべき内容に応じた演習問題を教員が大量に作成する必要がある．我々の研究グループでは，演習問題作成時に教員にかかる負荷の低減を目的として，自然な文章やテキストの自動生成を可能とする生成AIを用いた演習問題自動生成手法を提案している．本研究では，シナリオというプログラムの流れを説明する短い文章を演習問題生成時に与えることで，標準入力の有無や複数クラス構成といった問題パターン，アルゴリズムやデータ構造といった実装，問題難易度の3種類の観点に基づく多様性を持った演習問題を自動生成する手法を提案する．この手法を実装した演習問題自動生成システムでは，演習問題ごとに学習内容を教員が入力すると，解答例コード，仕様，実行例およびテストコードが自動的に生成される．実際にシナリオを用いて演習問題を生成した結果，生成時に意図したとおりの問題パターン，実装や難易度が異なる多様な演習問題の生成がある程度可能であることが分かった．特に実装や難易度の多様性については，演習問題生成時に与えるシナリオの内容の影響を強く受けることが確認された．
• 論文抄録(英) / 内容記述タイプ: Other
• 論文抄録(英) / 内容記述: In programming exercises, instructors need to create a large number of exercises tailored to the content students need to learn. Our research group has proposed a method for automatically generating programming exercises using large language models, aimed at reducing the burden on instructors during exercise creation. In this method, instructors input generation conditions such as topics and grammatical elements for each exercise, and the system generates example code, specifications, execution examples, and test codes. This paper proposes a method that adds short narrative texts, called scenarios, to explain the flow of the program when generating exercises. By incorporating scenarios, the method addresses three types of diversity in generated exercises: exercise patterns (e.g., presence or absence of standard input, multiple class structures), implementation diversity (e.g., functions, algorithms, data structures), and difficulty levels. The results show that using scenarios can somewhat reliably generate a diverse range of exercises that align with the intended exercise patterns, implementations, and difficulty levels. It was particularly confirmed that the diversity of implementation and difficulty levels is strongly influenced by the content of the scenarios provided during the exercise generation process.
• 書誌レコードID / 収録物識別子タイプ: NCID
• 書誌レコードID / 収録物識別子: AN00116647
• 書誌情報: 情報処理学会論文誌; 巻 66, 号 4, p. 687-700, 発行日 2025-04-15
• ISSN / 収録物識別子タイプ: ISSN
• ISSN / 収録物識別子: 1882-7764
• 公開者 / 言語: ja
• 公開者 / 出版者: 情報処理学会