JP2000511304A - エージェントベースのインストラクションシステムと方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、対話型で且つ適応型の、個性化されたコンピュータ補助による教育のためのシステムおよび方法に関する。本発明は、各学生（１０１）のためのエージェント（１０８）（これはその学生に適用される）を含み、当該学生に対して個性化されたガイダンスを与え、増補されたコンピュータ補助教育資料に対する制御を与える。本発明の教育資料は、学生の成績および資料の教育学的特徴をエージェントに通信し、またエージェントから制御を受け取るために増強される。好ましい実施例において、エージェント資料データは、学生の個人的制御において、学生の教育学的または認識的特徴を反映したデータを保護された携帯型媒体中に維持する。好ましくは、エージェントと資料との間の通信の内容は、エージェントが特定の資料の内容から独立して動作するように、特異化されたインターフェース標準に従う。また、好ましくは、エージェントは種々のＩ／Ｏモダリティーを使用して、魅力的でリアルな表示人物を企画することができる。

Description

【発明の詳細な説明】 エージェントベースのインストラクションシステムと方法 発明の属する技術的分野 本発明は、ネットワークで接続されたコンピューターで実行されるのが望まし い、対話式の、適応性のある、個別化された、コンピューター支援の学生教育の ためのシステムと方法に関する。特に、本システムと方法は、生徒毎に、生徒の 教育に関する挙動をモニターし、教師の指示に対応し、教育的進歩を制御し、生 徒を導く、その生徒用のエージェントを含み、その全てがが仮想講師の一つの態 様を構成する。本エージェントの目に見えるスクリーン上の態様は、注文により 作成可能なマルチメディア表現人格を含むのが望ましく、これは仮想講師の更な る態様を構成する。 技術的背景 教育におけるコンピューターの利用は、各生徒に適したすなわち個別的なシス テムを供給できない、システムを小中学校の現在の教室に効果的に統合すること ができない、また、技術的な進歩を活用することができない、といったいくつか の問題のために制限されてきた。この３０年間、多数の対話式教育の技術がコン ピューターで実行されてきたが、これらのシステムはすべて各生徒の個性を認知 し適応する能力に欠けている。対話式教育技術に対する共通の動機付けは、個々 の生徒の相互作用のほうが、固定されたペースプレゼンテーションに受動的に曝 すよりもよほど学習を助長するという認識であった（クリック他共著、１９８６ 年「コンピューターをベースとした成人学習の効果、メタ−アナリシス」教育コ ンピューター調査ジャーナル２号、２３５−２５２頁、クリック他共著、１９８ ３年「中学生におけるコンピューターをベースとした学習教育の効果」教育心理 学ジャーナル7７５号、１９−２６頁）。現在ある対話式教育技法は多くの種類 があって、例えば、プログラム化された教育、マスター学習、オーディオによる 個別指導、直接教育、教育の個別化したシステム、正確な教育、能弁学習、その 他 等である（イングルマン他著、１９８２年「教育理論、原則と応用」、ニューヨ ーク州アービントン；ケラー著、１９６８年「さよなら先生・・・」行動分析ジ ャーナル第１号、７９−８９頁；リンズレイ著、１９９０年「正確な教育、子供 のための教師によって」例外的な子どもの教育、第２２号、３５３−３５９頁； ウエスト他著、１９９２年「教育における優秀性のための設計、Ｂ．Ｆ．スキナ ーの遺したもの」１４７−１６０頁、ソリスウエスト社、コロラド州ロングモン ト）。いくつかのシステムは、これらの対話式教育技法のためにコンピューター の対話性能を利用しようと試みてきた。たとえば初期には、テキストをベースに プログラムされた教育はコンピューターフォーマットに変換され、タイムシェア リングシステムで実行された。初期のこの進歩は、コンピューターベーストレー ニング（「ＣＢＴ」）としても知られているより精選されたコンピューター支援 教育（［ＣＡＩ」）によって拡張された。 たとえばＣＡＩでは、コンピューターは教育機器として働く。プログラムは教 育のディスプレイを示し、学生の反応を受け取り、それらの反応を編集し、判断 し、学生の反応に応じて分岐し、学生にフィードバックし、その学生の発達を記 録し、保管する。ＣＡＩシステムの例には、カーボネル著、１９７０年「ＣＡＩ におけるＡＩ」、「コンピューター支援教育への人工知能のアプローチ」、マン −マシンシステムに関するＩＥＥＥ会報、第１１号、１９０−２０２頁；オーシ ン著、１９８４年「国家規模のＣＡＩ」情報技術に関する第４回エルサレム会議 会報、４１８−４２４頁；セイデル著、１９７１年；コフマン他共著、１９７５ 年「ＣＩＡにおける人工知能と人工プログラミング」、人工知能、第６号、２１ ５−２３４頁、が含まれている。数を制限した特殊な問題のための効果的なＣＡ Ｉ教材は、教材をデザインする役割を持つ教育ディベロッパーを支援する特別な 「創造言語」をもつまでに発達してきた。米国特許第５、３１０、３４９号はそ のようなＣＡＩシステムの模範である。 しかしながら、現在あるＣＡＩシステムは生徒には適応しない。これらのシス テムは単に、現在のレッスンの間の生徒の実績だけに基づいて、そして最近の応 答のようなパラメーターと前提条件パターンのみを用いて、教材を通して、生徒 と繋がっているだけである。これらのシステムは、生徒の過去の実績、他のコー スでの生徒の実績、生徒の学習スタイルおよび生徒の関心というようなより幅広 い生徒の特性に関する情報を収集あるいは利用しない。 より重大な欠陥は、現在のＣＡＩシステムが個々の生徒の特性を認識しないと いうことである。個別化されることなく、あるいは生徒のスタイルに応答するこ ともない。そのため、これらのシステムは、個人の教育において比類ないであろ うほどに重要な人間の講師の役割を無視している。人間の講師は、スケジュール を組んだり優先順位をつけたり、また適度な補強と生徒の能力や好みに関する知 識を通して生徒の興味が持続するよう支援する。人間の講師は、観察し、エラー のパターンに対処し、広範囲な課目と行動にわたって相互作用の一貫した方法を 維持する。さらに、人間の教師は、指導状況の認識的、個人的および社会的な様 態を効果的に統合する。言い換えれば人間の講師は、生徒のスタイルと教育的任 務の要件に基づいて、個別化のレベルを準備する。更に、人間の講師は、個別化 された教育を受容し、データーを集め、詳細なレポートを提供することにより、 公平に効果的な相互作用を教師に提供する。これらの、効果的な人間講師の高度 な要求に沿ったサービスと役割を扱い損なうと、現在のＣＡＩシステムは生徒を つなぎ止めることに完全に失敗し、よって同様に指導することに失敗する。 加えて、コンピューター支援教育の更なる問題は、特に小中学校のセッティン グおいて、学校の他のカリキュラムの残り中にうまく組み込まれておらず、また しばしば教材の質が良くないということである。小中学校への適用については、 二つの主たる教育的コンピューター利用のパターンが優勢であり、一般的に今日 が妥協の結果であることを示している。一方のパターンででは、統合学習システ ム（［ＩＬＳ］）は、専用の装備で、１学年から６学年まで、あるいはおそらく ８学年か９学年まで、読み方、数学、関連トピック、綴り、書き方、その他の言 語技術の基本的な要素を教えるために学校で用いられている（ＥＰＩＥ会報、１ ９９０年「統合教育システム、評価」、教育製品情報交換、ニューヨーク州ハン プトンベイ）。このパターンのパラドックスは、これらのシステムにより提示さ れる教育の質にかかわらず、ＩＬＳを使っての生徒の作業が、教室内でまさに同 じトピックで進んでいることと殆ど関連付けられないことである。根本的な理由 は、生徒の進み方の多様性、又はＣＡＩカリキュラムとクラスのテキスト、教材 及び活動との関連に教師が影響を与えることができないか、あるいは十分に対応 できないことにある。これは、ＩＬＳ装備の成果として、各生徒の発展と成績に ついて詳細に報告する場でさえ言われるケースである。 学校でのコンピューター利用の第２のパターンは、特定のトピックにおいて個 別の短い単位で用いられるパターンである（ＴＥＳＳ会報、１９９６年、「教育 的ソフトウェアシステムのデータベース」、教育製品情報交換、ニューヨーク州 ハンプトンベイ）。これらはハイパーカードプログラム、シュミレーション、又 はゲームであることもあり、通常基本的なクラスカリキュラムとは別である。と きどき上質のものもあるが、ここでのパラドックスは、これらの製品が通常は強 化のために選択されるものであり、オプションにでき、学校関連教育の主たる構 成要素とは考えられないことである。記録は保存されず、あるいは生徒の成果と はならない。これらのプログラムは学校教育に重要な貢献はしてきてない。 最後に、コンピューター支援教育システムは、エージェントベースシステム、 クライアントサーバーシステムおよびネットワークシステムとしての過去４年に わたるコンピューター技術の重要な進歩を無視し、あるいは使用せずにきた。現 在、活動分野は研究から商業的利用までの広い活動範囲であるが、教育的、指導 的、ホームワーク的な仕事におけるエージェントベースのシステムの利用は開拓 されていない。知的エージェント用のソフトウェアシステムは、旅行の手配、Ｅ メール管理、会議予定の作成、資産ポートフォリオ管理、インターネットからの 情報収集に上手く利用されている（マエズ著、１９９４年「仕事と情報の過剰を 減じるエージェント」ＡＣＭコミュニケーション、第３７号、３０−４０頁）。 これらすべてのアプリケーションにおいて、ソフトウェアエージェントはユーザ ーからの一般的な指示を受けるだけで、相当な独立性と自主性をもって細部に至 る仕事を行い、ユーザーに代わって任務を実行する。クライアントサーバーシス テムでは、これらのエージェントをクライアントで、サーバーで、あるいは両方 でも稼働できる。 最近、適応性があり個別化されたエージェントベースのシステムが開発され始 めた。エージェントは経験から学ぶのであって、適応性のあるエージェントを含 むシステムは、継続的に確認される新技術を持ち有利性を生みだしている。適応 性のあるエージェントは、新しい商業的な発展可能で適応性のあるシステムが、 ネットワークを越えて実行されるのを可能にする。これらのシステムでは、エー ジェントは「仲立ち」であり、その機能がエージェント自体に残される細目で理 解される方法で関係を仲介する。エージェントはユーザーに対して「代役」とし て働き、ユーザーはネットワークを直接操作しなくてもよい。教育アプリケーシ ョンでは、学校システムと個別の生徒という二人のユーザーに仕えるエージェン トには、合致しないニーズがある。それは指導アシスタント／個人教授のよく知 られている役割である。１９９４年、マエス他はエージェントという比喩表現を 個人アシスタント、つまりユーザーの重要な特性を学習し、その挙動に適応する エージェントとする比喩表現にまで広げた。エージェントは、観察、ユーザーか らのフィードバックの受理、ユーザーからの指示の受理、「類似の問題」に関し ての他のエージェントへの問い合わせ等の手段を混ぜ合わせて学習できる。個人 アシスタントが備えるべき能力、信頼および深い理解という重要な特性を組み合 わせるために、エージェントは関連データに接触し、信頼のおける方法で重要な 事実を示し、個人的かつ基本的な共感と同時に楽しい方法を以てそのユーザーに 関わるべきである。個人的な特性を有するエージェントの創造へのアプローチが 開拓され始めた。この作業において、関連する技術が、感情の描写を通してキャ ラクターに幻の生命を与えるフィルムアニメーターの手法の中に見受けられる。 さらに、コンピューター支援教育システムは、単なる偶然でクライアントサー バーシステムとネットワーク技術を開発した。クライアントサーバーシステムの 構造は、分散型コンピューターシステムの原則的構造として出現した。高性能の ウインド付けする操作システムのもとで作動しているクライアントシステムは、 高速グラフィック、アニメーションおよびオーディオ出力を含め、進んだオブジ ェクトベースのソフトウェアアプリケーションをサポートできる。サーバーは、 数ギガバイトのデーターやプログラムを極めて適性なコストで中央あるいは分散 した場所に記憶しておくことができる。オブジェクト優先データベースシステム は、構造化されたデータをサーバーに記憶するために発展してきた。 ほんの数年前から著しく変化しているクライアントシステムが今すべて、仮想 的には、高性能グラフィック、サウンドおよび少なくとも限定されたビデオ再生 機能を含むマルチメディア性能を持つ。テキストツースピーチのソフトウェアは これらのシステムで使うのに入手でき、スピーチ認識ソフトウェアは、低コスト プラットフォーム上で商業的に広く受け入れられるかどうかの瀬戸際にいる。新 しい文書作成ツールは、マルチメディアプレゼンテーションおよび対応する順次 論理を有するコンピューターベースの教材の生成のためのグラフィック手段をサ ポートする。 クライアントとサーバーは離れていても連結されており、便利性は増大し、コ ストは減少する。インターネットは、コンピューターを接続して、効果的なコミ ニュケーションを提供し、ソフトウェアのような情報やその他のリソースへアク セスする安上がりの手段を提供するための方法として出現した。さらに、インタ ーネットを真に国際的にしたインターネットの発展には、ハイパーリンクされた マルチメディアの情報にプラットフォームに依存しないアクセスを可能とするＨ ＴＭＬとＨＴＴＰプロトコル、およびインターネットアプリケーションプログラ ミングのためのプラットフォームに依存しないソフトウェアを提供するＪＡＶＡ^TM プログラミング言語が含まれている。インターネットの一部であるイントラネ ットは、情報を広め、単一の学校システム又は法人のような作られた領域内での コミュニケーションを可能にするため、ますます重要な手段となっている。 現在あるＣＡＩシステムは、これらの機能的欠如を処置せず、現在ある技術の 可能性を活用してもない。 前記参考の引用は、そのような参考が本発明の先行技術であることを認めたも のとして解釈されるべきでない。 発明の概要 本発明のエージェントベースの教育システムは、対話式の、適応性があり、個 別化されたコンピューター支援の教育とホームワークのためのシステムおよび手 段であり、コンピューターに接続されたネットワークで実行するのが望ましく、 好適実施例と代替実施例で後述の目的を提供することによりこれらの問題を克服 する。本発明は、教育に関心のあるいくつかのグループのニーズに応えて、より 効果的なシステムを提供する。 本発明の重要な目的は、高品質な個別の生徒との対話を提供し、実際の講師に 近い方法で教育を運用あるいは制御する、各生徒に適合されたエージェントソフ トウェア（「エージェント」）を有することにより、生徒に仮想講師を提供する ことにある。本エージェントは、コンピューター支援の教材に関する運用あるい は制御を実行し、特定の教材と同期して及び同期しないでの両方で、生徒に情報 と支援を提供する。エージェントの挙動は、教育内容および生徒の挙動の経緯双 方に反応する。 本発明の好適実施例では、エージェントは、いくつかのソースからデータを統 合する。エージェントはコンピューター支援の教材から、特定の教材により選定 された教育の方法と教育における生徒の実績に基づき、データを受理する。エー ジェントは、生徒のデータオブジェクトに記憶されている以前の生徒の実績の履 歴を用いるとともに、生徒から直接の対話を受理する。エージェントは、特注仕 様および生徒の宿題についてのデータを教師から受理する。エージェントは、学 校からは、指定されたコースについてのデータ、生徒の実績の分析についてのデ ータ、教育標準並びに規準を受理する。好適実施例では、これらの入力がエージ ェントの対話の個別化を可能とする。代替実施例は、追加データのタイプとソー スに対応する。 本発明の好適実施例では、種々のエージェントの挙動が単一の手段によって均 一に処理される。種々の挙動には、激励とフィードバック、実行中の指示での超 認識的支援の提供、管理又は制御、生徒の学習モードに対するコンピューターベ ースの指示の個別化、宿題の管理による援助を含む。これら種々の挙動は、一連 の潜在的に適切な候補挙動のセットから選択される。この候補挙動のセットは順 序付けられ、最良と判断された挙動が選ばれる。 本発明の好適実施例では、種々のエージェントの挙動は生徒に関する様々な情 報に基づいて生徒に適合させる。生徒の実績の経緯は生徒のデータオブジェクト に記憶されているので、エージェントは、その生徒の過去の対話の経緯を基にし てその挙動を修正する。エージェントは、教師と学校システムから供給された情 報を基にその挙動を修正することもできる。 さらに、本好適実施例では、生徒のデータオブジェクトは、生徒の物理的に制 御下の携帯用媒体にある。このことは、生徒のデータオブジェクトが生徒のパー ソナルデータを蓄積するので利点があり、そのプライバシーはそのような生徒の 制御によって確保できる。代替的に、生徒のデータプライバシーを保証するのに 有利であるなら、生徒のデータオブジェクトは、安全なデータベースの中央サー バーコンピューターに記憶することもできる。 本発明のもう一つの重要な目的は、エージェントがスクリーン上でエージェン ト自身を、統合された、そして選択自由であるが、アニメ化されたマルチメディ アパーソナ、あるいはできれば複数のパーソナ（以後「パーソナエ」とする）と 共に、生徒に示すことである。スクリーン上のエージェントは、実在者として出 現することもでき、小学校では気さくな「お勉強仲間」であっていいし、成人の トレーニングでは目標とする「コンセプトコーチ」のような存在でもよい。スク リーン上のエージェントは、その生徒を指導し、動機付け、引き付け、導く。 好適な実施例では、スクリーン上のエージェントは、単一のキャラクターによ り、あるいは対話するキャラクターのキャストによって脚色することができる。 これらの役者間の相互作用は個別化されてエージェントの教育学的反応に反映さ れるとよい。生徒の関心をエージェントの反応に保持するために、教材あるいは セッションを越えて続く話の線を用いることもできる。 好適な実施例では、パーソナエの声、手振り及び身振りは、選択された性質、 生徒のパーソナエの好みおよび最近の反応の経緯から、バラエティに富む代替の 音や目に見えるディスプレイオブジェクトを含む表で選択して、引き出される。 次にスクリーン上のエージェントディスプレイの全要素は、集積されたディスプ レイのスクリプトで総合的に扱われ、適切なものとして、グラフィック、アニメ ーション、ビデオあるいはサウンドを要求する。その後これらのスクリプトは、 パフォーマンスの完全なひとつの要素を代表する実行時プログラムフラグメント であるアプレットに一括される。 ディスプレイオブジェクトの要素が、データスニップとしてアーティスト、ア ニメーター、シンガーおよびいわゆるフォースにより創造され得るという点が、 本発明の利点である。多数のデータスニップはダイナミッククリップのライブラ リーに記憶され、次に本発明のインプリメンテーションでインストールされる。 この方法だと、スクリーン上のエージェントパーソナエが、現実的最新であって 関心が集まるふさわしい方法を有する。一般に、データスニップはサウンド、ボ イス、グラフィック、アニメーション、あるいはビデオのショートクリップであ り、あるいはスクリーン上のエージェントを構成してきたサウンド、ボイス、グ ラフィック、アニメーション、あるいはビデオの結合である。またデータスニッ プが、日刊のコマ漫画がアニメ化されたおしゃべりするフォーマットにおいて、 フォーマット前のアニメ化された完全なる連続体であることもあり得る。 本発明のもう一つの重要な目的は、本発明により提供された相互作用性、適応 性があり自己ペース的コンピューター補助のインストラクションおよびホームワ ークが、地理的に散在した学校あるいは教育プロバイダーから地理的に散在した 生徒に至るまで、役立つことである。従って、本発明のシステムは、移植可能な メディアに記憶された生徒のデータオブジェクトと、多様なネットワークを越え る他の重要なデータのアクセスとの双方に適応される。例えば「ホームワークの ネットワーク」としての本発明のインプリメンテーションは、コンピューター補 助ホームワークを家庭にいる全レベルの生徒に役立つようにすることができる。 生徒の住まいにコンピューターを設置することにより、生徒はユースセンター、 図書館、学校および他の施設に設置されたコンピューターでホームワークマテリ アルにアクセスすることができる。生徒は、ネットワークされたコンピューター にアクセスし、インストラクションを受理するために移植可能な生徒のデータオ ブジェクトをプラグで接続するだけである。代替に、生徒は、そのようなネット ワークを越えた生徒のデータオブジェクトにアクセスできる。 好適な実施例では、イントラネットとして本発明が実行されるネットワークは 適正なリンクで形成され、適当なＡＴＭ技術として既知のＴＣＰ／ＩＰのプロト コルの組を役立たせており、ワールドウェブを含み、ブラウザーと関連し、フォ ーマットエクステンションをメールする。拡張的連結性が必要な場合、公共のイ ンターネット上での実行は同等に好適である。 本発明の更なる重要な目的は、生徒の発展とパフォーマンスを情報としてエー ジェントに送り、エージェントがそのマテリアルを生徒の教育学的特性となるよ う運用あるいは制御することを可能にする方法で、相互作用性、適応性があり自 己ペース的コンピューター補助のインストラクションを生徒に提示する拡大され たコンピューター補助のインストラクションマテリアルおよびホームワークマテ リアルとを、利用することである。よって、ＡＢＩシステムは、生徒を効果的に 指導し、教育課題に従事させることが可能となる。 好適な実施例では、これらのインストラクションおよびホームワークのマテリ アルは、マテリアルのエンジンにより提示されるマテリアルデータから成る。マ テリアルデータは、インストラクションの内容が入っているディスプレイオブジ ェクト、生徒の入力でディスプレイにつながる論理およびノテイションを含む。 ノテイションは、マテリアルと生徒に関して、エージェントに情報を送るの都合 の良い拡大された定義である。たとえばノテイションは、教育的に重要な生徒の 動作であるマテリアルのキーセクションを分類する。オーサリングツールは、こ れらの拡大されたインストラクションのマテリアルを発展させる際に補助する。 マテリアルの課題と理論はインストラクションのデザイナーおよび専門家に創っ たり挿入してもらうとよい。ノテイションは、通常インストラクションのデザイ ナーに挿入してもらうが、教師にあつらえてもらうこともできる。 好適な実施例では、ノテイションを通過した情報は、インストラクションのマ テリアルインターフェーススタンダードに従って標準化される。このスタンダー ドが、生徒のパフォーマンスに関するマテリアル単独のデータはエージェントに 提供されるべきとする法則やエージェントがマテリアル単独の方法で生徒を指導 するための法則を確立する。 本発明の更なる重要な目的は、生徒に、インストラクションのマテリアル類似 の方法で統合されたエージェントを含む、ある範囲のツールを提供することであ る。これらのツールは、指定されたインストラクションの課題に役立つ全体的な ツール、およびグループワークやコミニュケーションのため、また生徒のスケジ ュール作成のための特別なツールを含む。 好適な実施例では、一般的なツールには少なくとも計算器、百科事典、辞書、 辞典が含まれ、それぞれが生徒のいくつかのレベルに相応しく、またＡＢＩイン プリメンテーションにアクセスできる。好適な実施例では、グループワークやコ ミニュケーションマテリアルは、メッセージが交換され、生徒がジョイントワー クのためのグループにリンクし、生徒がコンテストのように構成されたワークの ためのグループにリンクすることを可能にする。好適な実施例では、生徒のスケ ジュール作成ツールが、生徒に課せられた活動と優先事項を記録する。ある実施 例では、このツールは、スケジュールを見る生徒に調べてもらってもよい。指令 を受けて必要な活動の予定を作成すること、生徒の選択を認めること、あるいは 混合日程率先を認めることはシステムによって検討されるのがよいだろう。つま り、生徒に予定作成のアドバイスをすることについては、エージェントにより検 討されるのがよいだろう。通常、生徒の課題は教師によってセットされる。 本発明の目的は、生徒、教師、親、責任者あるいは企業やその他の事業種での 適切な人に、生徒のパフォーマンスを報告することである。これらのレポートは 生徒の教育的なパフォーマンスについて、現在あるコンピューター補助のインス トラクションシステムで役立つ特定のマテリアルにおいて通常見込まれるパフォ ーマンスの全データは勿論のこと、エージェントが蓄積して分析したユニークな データをも含んでいる。そのようなレポートのためのデータが、ここでは学校と 生徒のデータと呼ばれているが、そのデータは好適な実施例では、エージェント により、学校の方針に従って生徒の設置コンピューターから学校のサーバーコン ピューターへ発信される。サーバーコンピューターにおいては、それはサーバー データベースに記憶されておりデータベースに対してはそのようなレポートが送 られてくる。代替案で、このデータは、学校にある現在の生徒の情報システムへ 発信されても良い。更なる代替実施例では、生徒のデータオブジェクトが中央で 記憶され、このデータはこれらのオブジェクトから引き出されるが、オブジェク ト優先データベースシステムに記憶されても良い。親が子どもの最近のデータに アクセスでき、従って、親が子どもの教育においてより知識的な役割を果たすと いうことが、学校の情況における本発明の利点である。 本発明の別の目的は、最新の技術を生徒の相互作用に利用することにある。利 用できれば、本発明はネットワークコンピューター（「ＮＣ」）に適応できる。 ＮＣは、イントラネットあるいは公共のインターネットにアクセスするために特 別にデザインされた低コストのコンピューターである。最近の好適な実施例やイ ンプリメンテーションでは、本発明は数人の生徒用のマルチメディア、及び特別 な相互作用技術に適応可能であり、特別な生徒あるいは特別な必要がある生徒に は有利となるであろう。典型的な相互作用の機器はキーボード、マウスあるいは 他の指示器、ボイス認識、ジョイスティック、ワンタッチ機器、ライトペン、そ の他を含む。仮想現実機器のような他の機器は、商品化されたときに付け加える ことができる。 広く利用されているコンピューターネットワーク上で送られる、対話式の、適 応性があり自己ペース的コンピューター支援の教育およびホームワークを提供す ることにより、本発明は、全レベルの公共的、私的、また商業的学校の環境にお いて、即利用できるということは当業者には明らかである。教育調査は、これら の特性を備えた教育およびホームワークが、生徒の教育結果を改良するというこ とを示している。さらに、有利なのは、学校という状況において本発明は生徒の 実績への即時アクセスを提供し、教育上の特性を、親を含む全関係者へ提供する ことである。 ４．図面の簡単な説明 本発明における、上記及び他の目的、特性、及び利点は、添付の図面、詳細な 説明、及び付随の請求項目を参照することにより、当業者には明らかになるであ ろう。 図１は、ＡＢＩシステムの主要な機能的構成要素及びパーティーの概様を示し ている。 図２Ａ及び図２Ｂは、図１の機能的構成要素の実行例に関する概様を示してい る。 図３は、図２の実行における模範的な生徒表示画面を示している。 図４は、図２の実行例における、画面上のエージェントとインストラクショナ ルマテリアル間の模範的な画面相互作用をより詳細に示している。 図５は、図２のＡＢＩシステム実行例と生徒との模範的な相互作用を示してい る。 図６は、図２の実行例におけるソフトウェア構成要素と階層構造をより詳細に 示している。 図７は、図２の実行例中の模範的なメッセージの流れを示している。 図８は、図７のエージェント動作処理の過程をより詳細に示している。 図９は、図７エージェント行動処理の過程をより詳細に示している。 図１０Ａ及び図１０Ｂは、図７の生徒データオブジェクトの構成をより詳細に 示している。 図１１は、図７の生徒データオブジェクトの模範的な処理過程を示している。 図１２は、生徒のメタリクエストとエージェントのメタ応答の模範的シーケン スを示している。 ５．発明の詳細な説明 第５−１章では、エージェントをベースとしたインストラクションシステムの 概要を提示する。第５−２章では、好適なハードウェアと操作ソフトウェアの設 計について説明する。第５−３章は、ＡＢＩシステムとそのユーザー間のインス トラクショナル・インターフェースの詳細を論じる。５−４章では、後続章で各 コンポーネントの詳細説明がなされる、ＡＢＩシステムのソフトウェア構造の概 様を説明する。第５−５章では、インストラクショナル・マテリアル及びツール をより詳細に、そして第５−６章では、エージェントについてより詳しい説明を 行う。第５−６章は、ＡＢＩシステムのエージェントとマテリアル間の理想的な インターフェースについて、より詳しい説明を含んでいる。 ５−１ ＡＢＩシステムの概型 以下に、初等教育から主に例を取り上げながら、学校システムという面におけ る本発明のシステム及び方法を説明する。本発明は、あまり制限を受けるもので はない。本発明が、就学時前から大学を通じ、商業的或いは法人的教育の全形態 にいたるまで、公共及び私設のあらゆるレベルの教育において適用できうること は、当業者には自明であろう。これら全ての関係において、本発明の厳密な実用 性は、学校で、オフィスで、家庭で、生徒が地理的に散住している学校で、及び 分散した学校の生徒に対して、また他の形の場所において、教育と訓練を行う際 に利用できることである。更に、本発明は、相互作用がモニターでき独立性が確 立できるなら、育児や減量のように教育以外の面でも利用できうることは明らか である。 次の内容は、本発明の詳細な説明の項で頻繁に使用される語句について説明し たものである。後続の章でより完全に論じられまた説明される重要語句を、最初 の段階で紹介するための助けとしてここに提示する。 エージェント：ＡＢＩシステムにおいて実行する照合すべきデータを伴うエー ジェントソフトウェア。 エージエントをベースとするインストラクション（「ＡＢＩ」）システム：本 発明による異色の教育システムであって、理想的には、学生の応答し適応し且つ 独立性を有したインストラクションのためのエージェントと、インストラクショ ンを配給するためのネットワークを含み、仮想講師というパーソナを投影するシ ステム。 エージェントソフトウェア：ＡＢＩシステム内で、応答し適応し且つ独立化した 行動を生成するソフトウェアモジュールであって、人工知能からの方法により実 行されるのが望ましい。 アプレット：ネットワークを横切り有効にクライエントにダウンロードされる実 行プログラムフラグメントであって、ＡＢＩシステム内でアプレットは、画面上 のエージェントアクション、或いはパフォーマンス(例：頭を掻いたり、言葉を 話すキャラクター)の完全な要素を表現し、アニメーション、音、スクリプト情 報といった種々のデータスニップを参照付けることが可能である。 著作ツール：標記法の挿入を始めとする開発のように、マテリアルデータを開発 するために教育デザイナーにより使用されるプログラム。 キャスト：画面上のエージェントを表現する複数のパーソナ(＝パーソナエ)。 キャラクター：画面上のエージェントのキャスト中の個々のパーソナ。 コンセプトコーチ：画面上のエージェントのキャスト中のパーソナで、高校生と 大人向けに呼び方を変えた名前。 データスニップ：音、音声、アニメーション、ビデオ、グラフィックの基本的な 単片であり、データスニップは、アプレットにより合成され、画面上のエージェ ントアクションの要素を完全に表現するのが望ましい。 電子学習友達（「ＥＬＦ」）：画面上のエージェントであるキャスト中のどんな パーソナにも使える総称で、また中学生が呼ぶのに適した別の名前。 インストラクションナルマテリアル：インストラクションのコースの構成要素で あり、このような構成要素は、コースにより選択され、事前必須テスト、事前テ スト、レッスン、単元テストを含むことができる。 マテリアルデータ：インストラクショナルマテリアルの内容。 マテリアルエンジン：学生にインストラクションとツールを提示するため、イン ストルクショナルマテリアルデータとツールデータに参照を付けるソフトウェア モジュール。 メタリクエスト：例えば 「ヒントを求める」 というようなリクエストを、学 生が画面上のエージェントに直接リクエストする。 メタリスポンス：エージェントが生徒に対して発する全ての応答であって、イン ストラクショナルマテリアル、ツール、通信による提示と区別される。 ネットワーク：生徒クライエントのコンピュータを学校のサーバとＡＢＩシステ ム内で接続するハードウェア及びソフトウェアであって、ネットワーク接続は光 ファイバーリンク、ワイアリンク、或いは地上又は人工衛星によるワイアレスリ ンクから成ることが可能である。 標記法：マテリアルデータに挿入されるインターフェース情報であって、マテリ アルエンジンがメッセージを送信したり、エージェントソフトウェアからメッセ ージを受信したりするようにさせるが、標記法は、エージェントとマテリアル間 のインターフェースメッセージを規格化することが望ましい。 画面上のエージェント：音、音声、グラフィック、アニメーション、ビデオ、或 いは他のマルチメディア様式等のメディアを使用した、生徒の表示上にエージェ ントソフトウェアによって表現されるもので、この表現は１つ或いはそれ以上の 生きているようなパーソナエを表示することが望ましい。 パーソナ：画面上のエージェントであるキャスト中のキャラクター。 パーソナエ：パーソナの複数集合名詞。 学校生徒データ：中央に集められた、各生徒の学習進度に関するデータであり、 このデータは生徒のエージェントにより学校のデータ収集及びプライバシー保護 の方針に従い送信されるが、これらの方針次第で、無から本質的に学生データオ ブジェクトの全体内容までの範囲を網羅することができる。 生徒データオブジェクト：応答し適応し且つ独立したインストラクションを生徒 に提供するため、エージェントソフトウェアが参照する各生徒についてのデータ であって、このデータは各レッスンのコース中アップデートされ、１つのオブジ ェクトとして或いは代替的に数個のリンクしたオブジェクトとして、ポータブル メディア上又はＡＢＩシステム内に有効に格納される。 スタディバディーズ：スクリーン上のエージェントであるキャスト中のパーソナ エで、小学生向けの別の呼び名。 ツールデータ：限定されたインストラクショナルマテリアルをサポートするツー ルの内容であって、ツールには辞書、計算機、百科事典等が含まれ、ツールデー タとは、辞書、計算機、百科事典の内容のことである。 言葉：テキストすなわち画面上のエージェントが応答する言葉。 仮想講師：人間の講師に匹敵するために一緒に動作をするＡＢＩシステムの構成 要素であって、生徒個人の透視図、スタディバディーズ、ＥＬＦ、又はコンセプ トコーチから学生の個人講師として現れる。 詳細な説明の次の章では、以上の語句各々についてより細かに取り扱い、ＡＢ Ｉシステムが、応答し、適応性のある、且つ独立化したインストラクションを提 示して仮想講師の役割を果たすための、それらの接続関係及び相互作用について 説明する。 ５−１−１ 機能的構成要素 上記の目的及び利点の観点から、図１にはＡＢＩシステムの主要な登場人物と 主要な機能的構成要素を示している。これらは、全体として、マテリアルエンジ ン１０２、エージェントソフトウェア１０８、生徒データオブジェクト１０９を 含み、それらは全て生徒１０１と、また教師及び管理者１０６と、図２に関連し て後で述べるコンピュータネットワークを介して相互に作用し合い、学生１０１ の仮想講師を創造する。生徒１０１は、普通、学校或いは同様の教育機関に登録 している多数の学生の中の一人とする。ＡＢＩシステムの中心となるのは、各生 徒に対して個別化された仮想講師であり、これは生徒データオブジェクト１０９ を用いてエージェントソフトウェア１０８を機能させることにより形成されるも ので、また生徒１０１の特徴と課題を記憶し、教師及び管理者１０６によりセッ トを規格化する。 図１には示されていないが、他の登場人物を特殊な応用に関係させることもで き、例えば小中等教育過程の場合では親などがそうである。 マテリアルエンジン１０２は、インストラクショナルユニット、宿題割り当て 及び生徒１０１に対するテストのような教育内容を提示する。教育内容は、教授 マテリアルデータ１１４、通信マテリアルデータ１０４、ツールデータ１１５を 含む。インストラクショナルマテリアルデータ１４は、当従業者にはよく知られ たものに類似する、コンピュータベースのインストラクショナルマテリアルを含 んでいるが、重要なことだが、本発明の使用に当たっては標記法で増大させる。 マテリアルにはまた、数学における計算機、作文における辞書、研究のためのオ ンライン・リファレンスソース等のような限定されたインストラクショナルマテ リアルが含まれる。さらに、マテリアルには、通信マテリアルデータ１０４が含 まれ、インストラクション目的に合わせて他の生徒１０５との通信を限定したり 提供したりする。このような目的には、例えば進度の早い生徒が別の生徒を教え るとか、可能な１つのインストラクショナルマテリアルのレッスンで数人の生徒 が合同作業をするとか、綴字競争のような教育性のあるコンテストを行うという ことが挙げられる。更に、本発明は、図１のフレームワークで機能する別の形態 のマテリアルにも、矢印１１１で示すようにエージェントソフトウェアへのイン ターフェーシングに限定して、同様に適応可能であり、このことは本発明の限定 された利用に対して役に立つ。例えば、育児内容に適するマテリアルは、上記３ つのクラスとは、多分異なる相互作用の模範を有する点で違う。 生徒とマテリアル間の相互作用１０３の構成とコースは、教育心理学及び音に よる教育実践の模範により管理されることが望ましく、それらについては、一例 として、１９８２年エングリマン他により著された、ニューヨーク、アービング トン出版の 「教授理論：原理と応用」 に論じられている。最も最初のレベル では、例えば、宿題や授業中、生徒１０１はリクエストを出しマテリアルエンジ ン １０２から応答を受信し、次にマテリアルエンジンがリクエストを出して生徒１ ０１から応答を受信することが可能である。マテリアルエンジン１０２は、生徒 の応答に合わせてシーケンスを調整することができる。次のレベルでは、生徒と マテリアルエンジンの間で交換されたリクエストと応答は、コンピュータベース のインストラクションで当業者に知られているいくつかのパターンに従うが、そ れらには例えば次のものが含まれる。第１として、生徒はマテリアルエンジンに より提示されたリクエストに応答することができるが、応答の途中、アドバイス やヒントを、或いは計算機の使用を、又は他の関連した補助を求めることができ る。第２に、生徒は、現在の項目、レッスン、或いはユニットを正解して履修す ると、次の項目、レッスン、或いはユニットへ進むことができる。第３に、間違 った場合、生徒は、適切な再履修、復習、或いは補修マテリアルを、自分から要 求するか或いは自動的に提示させることが可能である。最後に、より高いレベル になると、これら相互作用のパターンは解析され、システムより適応性のある応 答が出される。 教師及び管理者１０６も、矢印１０７で表示されるように、いくつかの目的の ためマテリアルエンジン１０２と作用し合う。例えば、教師は現行のマテリアル を、追加項目を付け加えたり、現行項目を変更したり、項目表示の順序を入れ替 えたり、標記法(後述参照)管理エージェント相互作用等を変更したりして慣例化 させることができる。教師は、１つのクラス用に、グループ用に、或いはたった 一人の生徒のためにふさわしい、限定されたマテリアル例を創造することができ る。さらに、生徒の進度報告は別の方法で行われるのが望ましいとしても、代替 的な実施例では、マテリアルエンジンが生徒の進度について、教師及び管理者に 直接報告できるようになっている。例えば、教師のためにメッセージを生成する 標記法を入力するなどして、これを行うことが可能である。 また、教授法のデザイナーは、本発明で使用するためにマテリアルを創造すな わち「著作」することができる。このようなマテリアルは、オリジナルであって もよいし、現行の教科書、ワークブック、或いはメディアマテリアルから取って も構わない。標準教育課程、標準テストのような予備テスト、復習テスト、及び 標準教科書を採用することもできる。相互作用するインストラクションにとっ て適切なコースでインストラクショナルマテリアルを著作することは、一般にい くつかの段階から成り、生徒への表示のためオブジェクトについて決定すること と、これらオブジェクトを順番に並べることと、及びエージェントと作用し合う ことが含まれる。「第１」段階は、生徒へ表示するための教育内容を実行するオ ブジェクトの選択である。オブジェクトには、テキスト、グラフィク、アニメー ション、又は映画のような視覚表示アイテムや、音声、テレビ音声等のような聴 覚表示アイテムが含まれる。選択ボタン、一揃いの選択肢、入力テキスト、ハイ パーテキスト、ハイパーメディアリンク、生徒の入力で作動する機能等のような 、コンピュータ技術でよく知られている入力アイテムを含んでもよい。「第２」 段階は、生徒へオブジェクトを順番に表示するためのシーケンスの論理を選択す ることと、生徒のリクエスト及び応答に対する教育的に適切な反応の選択である 。シーケンスの諭理は、例の比重を増やすコマンドのような、エージェントソフ トウェア１０８により設定されるインストラクション制御を参照するが、先に詳 しく述べたように教育心理学の原理及び実践の観点から選ばれることが望ましい 。「第３」段階は、ＡＢＩシステムの重要な構成要素である生徒のエージェント 若しくは仮想講師との相互作用を定義づけることである。この定義は、シーケン スの論理を「標記法」で増大させることによりなされ、オブジェクトの提示中シ ーケンスの諭理により参照され、呼び出され、或いは実行され、また好適な実施 例ではメッセージを交換することによりエージェントと通信する。ＡＢＩシステ ムでは、エージェントは、生徒の相互作用上のインストラクションのコースをモ ニターすることにより、生徒の教育学上の特徴点、言い換えるなら生徒の認識上 のスタイルの適応性のあるモデルを作る。標記法は、このモニタリングのための 手段である。最後に、マテリアルを利用できるようにするために、著作されたマ テリアルはインデックスを付けられ、ＡＢＩシステムのファイルに格納されるが 、マテリアルサーバシステムに格納されることが望ましい。 ＡＢＩ著作ツールは、標記法がマテリアルに提示され、エージェントソフトウ ェアが生徒データオブジェクトをアップデートできるようにしている従来のイン ストラクショナルマテリアルの著作とは異なり、インストラクション、生徒のツ ール使用、又は通信タスクをモニターし且つ変更する。ＡＢＩ著作ツールは、現 行マテリアルをＡＢＩインストラクションフォーマットに変換するのをサポート し且つ容易にする。 先に説明したように、各生徒１０１にとって独自性のあるエージェントは、Ａ ＢＩシステムにおいて重要である。生徒のエージェントは、各生徒に独特な生徒 データオブジェクト１０９を伴ったエージェントソフトウェア１０８から成る。 エージェントソフトウェアは、その生徒のインストラクションをモニターすると 生徒データオブジェクト１０９に適応性のある生徒モデルを構築する。このモデ ルのガイド下で、エージェントソフトウェア１０８は、第１に生徒のインストラ クションを管理若しくは制御するために働き、第２にＡＢＩシステム全体が各生 徒に対して、生徒の発展能力、技量、嗜好に最も適した条件の設計で教育を提供 できるよう、生徒を直接ガイドするために働く。言い換えれば、エージェントは 生徒の個人的なそして独立化した講師としての役割を果たすことにより仮想講師 となる。第１に、エージェントは、矢印１１１が示すように、マテリアルエンジ ン１０２との相互作用を介して、マテリアルデータ１０４、１１４、１１５を提 示することにおいてマテリアルエンジン１０２を直接制御することにより、生徒 １０１のインストラクションを管理若しくは制御する。エージェントは、マテリ アルエンジンを２つの方法で管理若しくは制御することが望ましいのであって、 マテリアルエンジンがデータ中の適当な標記法に遭遇すると、エージェントリク エストを行い、エージェント応答を待つというような時、マテリアルデータ提示 と同期的に作動する方法、そして、マテリアルエンジンが判定ポイントで照会す る制御パラメータを、エージェントソフトウェアが調整するというような時、提 示と同期的に作動するという方法である。同期的制御の例としては、インストラ クショナルマテリアルがエージェントに、生徒がツールを使用する、またはヒン トを受け取る、或いは矯正を受けるようにするために許可を求めること、又は通 信マテリアルがエージェントに、生徒がだれか別の生徒と特定タイプの通信を行 うことを許す許可を求めることが揚げられる。非同期的制御の例では、生徒の教 育学上の特性に従い、提示を調整するためにマテリアルエンジンが使用するコー チングパラメーターのような教育学上のパラメーターを、エージェントが設定す ることが揚げられる。模範的なコーチングパラメーターには、練習の時間ペーシ ング、新コンセプトのシーディングレート、及び例題の比重が含まれる。この方 法で、エージェントが生徒を観察して判断する、各生徒の教育学上の特性若しく は認識上のスタイルの最適化された値に従い、マテリアルは相互作用性のあるイ ンストラクションを提示する。 第２に、エージェントソフトウェア１０８は、矢印１１２が表すように、生徒 と通信を交わすことにより、生徒を直接的にガイドする。生徒の通信もまた２つ の方法で行われることが望ましく、同期的作用としては、生徒がエージェント講 師に直接メタリクエストを出しメタ応答を受け取る方法、２つ目の非同期的作用 としては、エージェント講師自身が、あるインストラクショナルイベントの応答 に際してメタ応答を生成する方法がある。ここで、リクエストと応答は、それら がエージェントと直接交換されるとき、「メタ」により事前に設定される。メタ リクエストには、エージェントに対する生徒の質問、例えば「出来具合はどうで すか。」、「次にどうすればいいですか。」、「別の方法で言ってもらえませんか 。」とか、或いは生徒のリクエスト、例えば「ヒントを下さい。」、「教えて下さ い。」等が含まれる。エージェントは、各生徒の質問又はリクエストに応答する 。エージェントのメタ応答は、例えば、生徒が練習問題を完成させるのに時間が かかり過ぎる時や、生徒が続けて何度も間違った時、または生徒の出来具合が良 かった場合などに生成される。エージェントのメガ応答は、注意、励まし、強化 、言い換え、ジョーク、進度の概要等の類から引き出される。 矢印１１２で表示されるエージェントとの通信には、エージェントのメタ応答 を生成させる、直接的な生徒のメタリクエストが含まれる。他の通信は、マテリ アル１０４、１１４、１１５の増大した標記法により生成され伝達されるインス トラクショナル・イベント・メッセージからディライブする。エージェントに受 信されるイベントは、メタ応答を全く生成しないか、或いは非同期性タイプのメ タ応答を生成する。教育上顕著な点では、マテリアルのシーケンス論理が生徒に オブジェクトを表示し、生徒からの入力を受信するので、マテリアルデータの著 作者は１つ或いはそれ以上の標記法を定める。これらの標記法が照会されたり、 呼び出されたり、実行されたりするとき、この顕著な点に教育上関係する重要な 変数及びパラメーターは、教育的イベントというタイプの表示と共にメッセージ に集約される。これらのメッセージは、次にエージェントに送られるイベントと なる。例えば、教育上の顕著な点には、新しいインストラクショナル・シーケン スの開始が揚げられる。やり取りするイベントメッセージには、範囲となるトピ ック、予想される難易度、予想される所要時間、及び教育上適合化された模範が 含まれる。別の教育上の顕著な点としては、間違った回答の受信がある。応答で は、マテリアルがいくつかのメッセージを生成することが可能で、第１メッセー ジには回答所要時間、間違いのタイプ別表示、及び回答が完全不正解なのかニア ミスなのかの表示があり、第２メッセージには、エージェントが限定されたテキ スト或いは間違いについての口頭コメントを発することを選んだ場合は、テキス トパラメーター（「言ってみましょう。」タイプのメッセージ）が含まれ、最後 に第３メッセージとして、画面上のエージェントが間違いの指摘或いは間違い箇 所への移動を選択した場合に使用する、エラーを一番良く表示する画面の位置（ 「指してみましょう。」タイプのメッセージ）が含まれてもよい。また別の教育 上の顕著な点としては、生徒の次の入力を受信するのにひどく手間取ることが揚 げられるが、この点においてはマテリアルエンジンが経過時間を表示する非同期 メッセージを送信する。ツールデータ１１５は、インストラクショナルマテリア ルからのメッセージとよく似たイベントを生成する。通信マテリアル１０４は、 通信リクエスト或いはあるタスクのためにある別の生徒と通信を始めることを記 録するイベントを生成する。１つのマテリアルで作業を分担する場合は、通信マ テリアルが、この生徒が共用マテリアルでどう進んでいるかを記録するイベント を生成することができ、綴字競争のようなコンテストの場合には、この生徒が他 のコンテスト参加者と比べコンテストでどのように進んでいるかを記録するイベ ントを生成する。 加えて、好適実施例では、エージェントソフトウェア１０８は、特定のインス トラクションマテリアルでの生徒の進度を説明するメッセージの受信もできる。 例えば、算数のマテリアルでは、このようなメッセージには、共通の分母を求め る問題で生徒が間違ったという情報を含んだりできる。これらイベントメッセー ジは、生徒の進度とコース適正を追跡するために、教師及び管理者に興味のある 全情報を含んでいることが望ましい。 生徒とエージェント間の通信が繋がっていることが重要である。エージェント 通信としては、テキスト、ビデオや音などの可聴表示、グラフィック、アニメー ション、現実味のある映画チップなどのビデオ表示を始めとして、本発明で限定 して実行可能な入力及び出力の全ての形態を使用することが望ましい。例えば、 出来栄えの良さがきっかけとなった通信の場合は、エージェントはスニップライ ブラリーから生徒が喜ぶ音やビデオチップを選んで表示することができる。エー ジェントはさらに、ある時間の間、生徒の画面に褒美のグラフィックを作成する こともできる。反対に、間違った場合には、画面上の間違い箇所を指摘する。 さらに、画面上のエージェントは、生徒との通信中様々な表示パーソナエを仮 定することが特に望まれる。ここでいうパーソナとは、生徒まで運ばれる、特定 の生きているように見える個性を持った人をまねるよう、多様な表示形態をとる 合成されて首尾一貫した表現効果である。例えば、初等教育では、かわいい動物 やよく知られた漫画のキャラクターをまねた調子とアニメーションを選択するこ とができる。いくつかの場合、表示パーソナの特徴は、生徒の好みによって生徒 が選ぶようにもなっている。別の場合では、パーソナエは、生徒の好みは無視さ れ、インストラクショナルマテリアル、教師、または管理者により定められる。 小学生用のパーソナエは、人気漫画のキャラクターから選ぶことができ、「スタ ディバディーズ」と呼ばれる。商業或いは法人教育用のパーソナは、組織に合わ せて作られ、「コンセプトコーチ」と呼ばれてもよい。中等レベル用の表現では 、電子学習友達（「ＥＬＦ」）と称される。ネットワーク、ソフトウェア、そして データベースを介して、ＡＢＩシステムが生徒の仮想講師としての役を演じてい るとして、小学生の立場から見ると、「スタディバディーズ」はその子たちの個 人的な講師なのである。声、ジェスチャー、動きにおける本物指向がこの関係を 強化している。 ＡＢＩシステムのエージェントソフトウェア１０８は、生徒データオブジェク ト中に、適合している教育学上或いは認識上の生徒モデルを構築する。このモデ ルは特定のマテリアルから独立している。マテリアルエンジンからエージエント ソフトウェアへのイベントメッセージは、それより生徒モデルが構築される情報 を含んでいる。一般的にイベントメッセージは、ＡＢＩシステムの実行において マテリアルにより適合化される教育学上或いは認識上のスタイルモデルを説明し たりパラメーター化するために必要であるとしてこのような内容を含んでいる。 好適実施例では、生徒データオブジェクト１０９は、エージェントが教育学上 或いは認識上の生徒モデルを発展させるのに必要である、生徒に関するそのよう なデータを包含する。更に、それは、生徒に提示されているインストラクショナ ルマテリアルにおける、生徒の最新の状態及び最近の成績に関するデータも含ん でいることが望ましい。この後者のデータは、エージェント及びインストラクシ ョナルマテリアル双方により通訳可能である。最後に、生徒データオブジェクト は、インストラクショナルマテリアル専用の私用スクラッチパッド領域を含んで もよい。生徒データオブジェクトのデータは生徒の授業中にアクセスが可能で、 授業の合間には安全に格納される。 生徒データオブジェクトは、生徒の物理的な制御装置のポータブルメディアに 保管されることが望ましい。生徒は、ＡＢＩシステムにアクセスする１つの方法 として、ポータブルメディア上に格納されたそのようなポータブル式生徒データ に「プラグイン」する。このポータブルメディアは、現代風のカード或いは類似 機器であって、実際のデータを保護したり、反対に生徒データオブジェクトにメ ッセージベースのインターフェースを提示する目的のために、ポータブル保管庫 と処理過程をしっかり接続することが望ましい。代替的に、生徒データオブジェ クトを学校のコンピュータに集中的に格納し、生徒がＡＢＩシステムにアクセス したら生徒のコンピュータにダウンロードするようにしてもよい。この場合、生 徒データオブジェクトは、このデータが標準的な関係データベースに格納される のが都合がよいとしても、オブジェクトの元々のデータベースに格納されるのが 理想的である。矢印１１０が描くように、生徒データオブジェクトは、その動作 を生成するためにエージェントにより照合され、イベントと生徒のメタリクエス トを処理しながらエージェントによりアップデートされる。 特に、小中学校の内容では、学校はデータ収集とプライバシー保護の方針に則 り、学習の進度データを集める必要があるかもしれない。学校が１校も存在しな い場合や、プロバイダーが多数で散在している場合は、エージェントはこのよう な学校生徒データを生成しない。しかしながら、このような学校生徒データ１１ ６が存在する場合は、このデータはエージェント１０８により中心的な学校のコ ンピュータに送られる。また、学校生徒データには、学校の時間割りのような生 徒のエージェントに対するガイダンスが含まれてもよい。従って、学校生徒デー タは、エージェントソフトウェア１０８によるだけでなく、教師及び管理者１０ ６によってもアクセスできるようになっている。矢印１１３が示すように、学校 生徒データは、生徒の進度を追跡し、生徒及びＡＢＩシステム内のマテリアルに 関する報告を生成するために、教師及び管理者により照会される。教師もまた、 学校生徒データをアップデートして、生徒の課題用にスケジュール情報を入力す ることができ、生徒のエージェントがこれを参照して利用する。管理者は、生徒 がマスターすべきコースとマテリアルを入力するため、且つ生徒が到達すべき標 準及び基準を入力するために、このデータをアップデートする。 しかしながら、代替実施例では、これら種々のデータは合成させることができ る。ポータブル或いは中央管理型でもよいが、生徒データオブジェクト１０９は 、教育学上及び認識上のモデルデータ及び学習進度データと、学校生徒データ１ １６の両方を含んでもよい。このような組み合わせは、生徒データオブジェクト を中央で集中管理するには特定して好都合である。 ５．１．２ 代表的な実行構造 図２Ａ、２Ｂに代表的な好適構造を示す。図１に示すＡＢＩシステムの主な概 念的かつ機能的なコンポーネントを実行する代表的な構造を示したものである。 本発明の好適実行例は、ネットワークで互いが接続された複数のコンピュータに 基づいており、学生データオブジェクト（以下、ＳＤオブジェクト）用の複数の 可搬型記憶メディアであるのが好ましい。システム機能は全て、互いに接続され た全コンピュータ上で実行可能であるが、ある種コンピュータはある種の機能、 例えば学生アクセスを提供するないしシステムソフトウェア資源を記憶するため の学生クライアントシステムのために特殊化されている。それ故、代表的な好適 ＡＢＩシステムは、学生２０２が宿題を始めとする指導プレゼンテーションを受 信する少なくとも１つの学生クライアントシステム２０１を有している。他の学 生クライアントは一般的に２０３に表示され、学校、家、事務所のどこに置かれ ていても良い。システムは更に、教師と管理者２０５がシステムにアクセスする 少なくとも１つのサーバを有している。代替的に、彼等は自分のコンピュータシ ステムでＡＢＩシステムにアクセスできる。 これらコンポーネントは、転送媒休２０６、ローカルアタッチメント２０７か ら成るネットワークで相互接続される。図２Ａのネットワークは、コリジョンデ ィテクション、トークンパスプロトコルの一方又は両方を使うＬＡＮのようなバ スタイプの構成であるが、本発明は、例えばＴＣＰ／ＩＰプロトコルスイートに 機能上類似した適当な送信プロトコルと、ＡＴＭ技術とを支援するあらゆる形態 のネットワークに適合している。それ故本発明は、中央サーバに対して切換ない し非切換のリンクで組み立てられかつＬＡＮに付属する複数サーバシステムで構 成可能なネットワーク、ＣＡＴＶケーブル又は光学リンクを含むネットワーク、 地上ないし衛星の無線リンクをを含むネットワーク、民間ないし公共のパケット 切換ネットワーク等に対して適合している。近い将来、大多数の学生の場合、ロ ーカルアタッチメント２０７は、切換式の公共電話網で低速アクセスのままであ ると予想される。遠い将来になれば、こうした低速ローカルアタッチメントは、 現在開発中の高帯域技術を用いたより高速アクセスに代わられる可能性がある。 本発明が適合する好適な公共パケット切換式ネットワークは、インターネット である。ＡＢＩシステムのノードは当業者には既知の方法でインターネットに接 続でき、認可されてないアクセスを防ぐセキュリティ境界（ファイアウォール） を有することができる。代替として、ＡＢＩシステムは「イントラネット」でも 実行できるが、このイントラネットはＴＣＰ／ＩＰプロトコルに従って組み立て られているが先に挙げたタイプの民間のリンクと、ＡＴＭ技術をを使っている。 更に詳しく述べれば、学生クライアントシステム２０１はメモリ２０８を有し ており、本メモリはＲＡＭタイプのリアルメモリないしＲＡＭタイプメモリと支 援記憶装置を基にした仮想メモリである。サイズとコストを下げるため、クライ アントシステムは、永久ディスク記憶装置を持たないのが好ましい。利用可能な 場合、好適クライアントシステムは低コストのネットワークコンピュータ（以下 ＮＣ）が可能である。ＮＣはプロセッサと、ＲＡＭと、インターネットないしイ ントラネットにアクセスするに充分なネットワークインタフェイスを有する。 高帯域ネットワークアクセスが利用可能なら、 ＮＣが好ましい。低帯域ネット ワークアクセスの場合、クライアントシステムは、プリフェチバッファーないし 読込専用キャッシュとして利用可能な少なくとも１つのディスクドライブ２０９ を有することができる。ディスクは磁気ディスクが好ましいが、ＣＤＲＯＭを有 していても差し支えない。このオプション能力は、ネットワークが相対的に低帯 域である場合、通信効率を高める役目を果たす。学生セッションに先だって、大 型ファイルをダウンロードするか、学生クライアントで読込専用データをセッシ ョン中に記憶することで、こうしたファイルの必要性をなくすことができる。こ うした記憶には、読込専用データのバージョン制御を何らかの形で維持するＯＳ コンポーネントが必要である。 ＡＢＩシステムは、可搬型学生オブジェクトを記憶する可搬型の記憶メディア ２４０を持つのが好ましい。各学生は、自分用のＳＤオブジェクトを含んだメデ ィアを物理的に所有している。クライアントシステム２０１は、適当な物理的リ ンク２４１で搬型記憶メディア２４０上のデータにアクセスする。有利なことに は、可搬型メディア２４０は記憶と処理の両能力を有する。処理能力は、ＳＤオ ブジェクトのデータ要素に関する問い合わせ方法と更新方法に対してのみ対応す る。ＲＡＭ２２４に、方法やデータをロードする必要がない。従って、メソッド の実行はクライアントシステム２０１から遮断されており、ＳＤオブジェクトの 実際のデータ構造は、クライアントシステム２０１に存在する可能性がある外界 からのソフトウェアによる偶然あるいは悪意の変更や損傷から保護される。適切 な処理能力がある場合、こうした可搬型メディアは、「プラグ可能な」オブジェ クトとして登場するＳＤオブジェクトに関する方法を実行できる。こうした可搬 型メディアの例としては、フラッシュＲＡＭとマイクロプロセッサを備えたスマ ートカード、ＰＣＭＣＩＡカードを挙げることができる。こうした可搬型メディ アは、代替メディアよりも独立性の高いプラットフォームである。 可搬型メディア２４０は、代替的に、クライアントシステム２０１の並列ない し直列ポートを通してアクセスするようになった可搬型ハードディスクが可能で ある。可搬型メディアは、標準的なフロッピーディスクでも良い。この代替の場 合、ＳＤオブジェクト方法は、実行可能なモジュールとして記憶可能であり、オ ブジェクトデータ構造は、データ値やデータ構造を認可されないまま変更される のを防ぐため、セキュリティ上暗号化されたフォーマットで記憶されることが可 能である。こうした可搬型メディアからＳＤオブジェクトへのアクセスは、クラ イアントシステム２０１が適当な実行可能方法をロードし実行することにより始 まる。この方法は、要求のあったデータ要素を、参照ないし更新用のＲＡＭメモ リ２２４に持ち込み解読する。この場合、データのみがクライアントシステム２ ０１から遮断される。本発明は、ＳＤオブジェクト用の他の可搬型メデイア、例 えば、学生のデータオブジェクトを永久搭載コンポーネントとして有する学生用 の可搬型クライアントコンピュータにも適合している。 可搬型メディアが不適当な場合、代替としてＳＤオブジェクトは、学生が特定 のクライアントのＡＢＩシステムにアクセスした時、学生セッション間でサーバ 上に記憶・ダウンロードさせることが可能である。 こうした全諸々の代替に従って、学生は利用可能なクライアントシステムから いつでもＡＢＩシステムサービスにアクセスできる。 学生は適当なインタラクティブ入出力モード２１０を使いクライアントシステ ムと対話する。入力用の標準的装置は、マウス２１１、トラックボール、適当な 世代のキーボード、オプョヨンとしての音声認識装置等である。音声認識装置は 「スタディバディーズ」あるいは他のペルソナとの会話を、限られた領域である が、可能にする。本発明は、身障者と言った特別なグループに適した特殊な入力 装置にも適合している。ＶＲグローブ、ＶＲ表示ヘルメットと言った仮想現実（ ＶＲ）インタフェイスは、特別なニーズを有する学生に直ちに応用できる。出力 用に好ましい装置としてはディスプレイ２１２、テキスト、グラフィックス、ア ニメーション、ビデオ、声や音声クリップ用の音声出力装置等が挙げられる。音 声や声は、ライブラリ中のデジタル音声ファイルとして記憶されたデータスニッ プから組み立てることができる。代替として、声をテキストから合成することが できる。本発明は身障者のような特別なクラスの学生用の特別な出力装置と、現 在開発中の新たな装置にも適合している。 図２Ａは、本発明の主要機能を代表する学生クライアントの配置を示す。画面 は、本発明の主なコンポーネントが表示されるよう区分けされるのが好ましい。 学生の重要な動作はアイコンかボタンで表される。従って、マテリアルとツール のエリア２２０を左に、エージェントエリアを右に、学生が自由に構成するエリ ア２２１を有するシステムツールバー２１８を上に位置させている。図示された 画面の区切りは、学生の好みないし表示要求に従って、折々変わることが好まし い。特に、マテリアルエリア、エージェントエリアのいずれも必要に応じ画面全 体に拡大できるのが好ましい。マテリアルエリア２２０は、指導マテリアル、ツ ール、視覚的な表示オブジェクトを表すためのコミュニケーションマテリアル用 であり、また双方向入力を受信するこうしたコンポーネント用でもある。このエ リアは、表示領域２１３、マテリアル特定ツールバー２１４に更に分割される。 オンスクリーンエージェントエリア２１５は、オンスクリーンエージェントがメ タリクエストを受信し、同期・非同期のメタレスポンスを表示する。一人のペル ソナ２１６とメタリクエストアイコン２１７から成る典型的なオンスクリーンエ ージェントが示されている。ペルソナは要求により他の画面エリアに移動する。 両コンポーネントは小学校教育用に適当に示してある。他の状況では他の視覚的 な表し方が適当であろう。上方のシステムエリアには、特別利用可能なシステム コンポーネントを選択するツールバー２１８が含まれている。特に、暦とスケジ ューリングツール用の選択アイコン２１９は、このツールバー上でいつでも利用 できる状態にある。システムエリアのパート２２１は、学生が好みの編集用に予 約でき、エージェントや仮想教師が学生に「与える」報酬グラフを表せる。 図２Ａに機能的に表したのは、あるセッションで現に表されているマテリアル が進行中の学生クライアントシステムの代表的なメモリー組織である。レイアー ２２２は、オペレーティングソフトウェアとネットワークコミュニケーションか ら成る。本ソフトウェアは、他のサービスの内でも、クライアントに付属する入 出力装置の支援、キャッシュ制御を有するファイルシステム、ＴＣＰ／ＩＰやＡ ＴＭと言った低レベルのネットワークプロトコル、ＨＴＴＰＶ２．０と言った高 レベルのネットワークプロトコルを提供する。 実行ソフトウェア２２３は、基本的共有ＡＢＩシステム能力を提供する。実行 ソフトウェアは、学生アイデンティティとアクセスオーソリティを証明し、クラ イアント起動時に、システムサーバとの間で要求通りのコミュニケーションセッ ションを確立し、学生用にスケジュールされた指導用マテリアルをダウンロード し、システムサーバが要求する実行ソフトウェアを必要の通りにダウンロードす る。可搬型メディアを使う好適実施例の場合、実行ソフトウェアは、含まれたＳ Ｄオブジェクトが身元確認された学生に属することを確認し、エージェントソフ トウェア２２５から要求があった時、ＳＤオブジェクトの方法にアクセスする。 中央にＳＤオブジェクトを記憶する実施例の場合、実行ソフトウェアは、身元確 認された学生のデータオブジェクトを学生データベースからダウンロードする。 指導用マテリアルとソフトウェアは読込専用でありセッション中に変わらない。 学生モデルは学生セッション中にエージェントにより更新され、変更された部分 は可搬型メディア２４０に再記憶され、サーバ上の学生データベースにアップロ ードされる。このダウンロードには、高レベル転送プロトコルを利用でき、代替 としてユーザーの低レベルネットワークプロトコルを直接使用できる。 図２Ａはエージェントソフトウェア２２５、ＳＤオブジェクトのオプションコ ンポーネント２２６を表しており、ある種指導用マテリアルが既にダウンロード されている。マテリアルは画面エリア２２０にオブジェクトを表示し、矢印２２ ７のようにエージェントにイベントを送り、エージェントからの制御管理を受信 する。エージェントはペルソナを画面エリア２１５表示し、矢印２２７のように マテリアルと双方向に対話し、学生モデル２２６中のデータを矢印２２８のよう に参照・更新する。矢印２２８は、ＳＤオブジェクトの実施例次第でアクセス方 法の異なることを示している。処理と記憶を有する好適可搬型メディアの場合、 ＳＤオブジェクトのコンポーネントはメモリーにはロードされない。従って矢印 ２２８は、物理的なリンク２４１を通してメッセージ交換ないしメソッドコール が直接なされることを示す。ハードディスクないしフロッピーディスクと言った 可搬型メディアの場合、矢印２２８は、メモリ２２６にロードされたＳＤオブジ ェクトに対するメソッドコールを表す。こうした方法は、ＳＤオブジェクトの追 加必要データコンポーネントを、参照ないしロードすることができる。ダウンロ ードされたＳＤオブジェクトの場合、矢印２２８は単に、このデータへのメモリ ーアクセスを表している。最後に述べれば、学生データがＳＤオブジェクトと学 校学生データに分離される好適実施例の場合、矢印２２８は更に、学校サーバ上 の学校学生データに対する参照と更新を表す。こうした更新には、学校に関係し た教育進度データを含めることができる。 最後に、学生クライアントシステムは、マイクロプロセッサ、Ｉ／Ｏインタフ ェイスと言った標準的なコンポーネント（図示せず）を更に有する。学生クライ アントシステムを代替的に実行することは、本発明の範囲に含まれる。特に、学 生クライアントシステムの機能はサーバシステム上に常駐できる。学生クライア ントシステムは更に、２台のマシン、即ち１台目に全計算を実行させ、２台目は 学生との対話用とし学生入力を送り１台目からの指示を受信させるように実行で きる。 ＡＢＩシステムは更に、システムで使われる全ソフトウェア、全指導用マテリ アル、全学校学生データを記憶するに充分な容量のディスク２３０を備えた図２ Ｂに示す少なくとも１つのサーバ２０４を有する。オプションとして、サーバは オブジェクト指向のデータベース中にＳＤオブジェクトを記憶できる。ネットワ ークは、これらサーバからのソフトウェア、指導用マテリアル、学校学生データ を配布するのに使われる。代替実施例の場合、ソフトウェアを備えた少なくとも １つのサーバと、サーバ間で便利なように分割されたデータコンポーネント記憶 装置が可能である。好ましいとまではいえない実施例の場合、サーバは中央のホ ストシステムであってもよい。クライアントシステムに比べ、サーバは、記憶さ れたデータを１つ以上の学生クライアントシステムに素早く利用できるようにす るため、性能を上げ高速ネットワーク接続２３１を有するのが好ましい。学校学 生データにアクセスすることで、教師・管理者はクラス毎、学年毎、科目毎、学 校毎等に学生の成績を追跡できるようになる。 ある種サーバシステムは登録機能を実行するのに重要である。複数の学校ない し複数の教育プロバイダが一人の学生にアクセスできる場合、その学生のデータ オブジェクトの保全を保証することが大切である。例えば、学生は個人的ファイ ルのみ、親は自分の子供とカリキュラムに関係するデータのみ、先生は自分のク ラスに関するファイルと学校学生データのみとし、ある種管理者は無制限にアク セスできるようにする。システムマネジャーは、必要なシステム記録を維持でき るようにする。指導用マテリアルデータベース２４０と実行可能ソフトウェアの ディレクトリは、サーバシステム上に常駐する。グループコミュニケーション使 われている場合、グループを監視するコミュニケーションとエージェントがサー バ上に常駐する。サーバはエリア２３７を有するが、これは管理データと、レポ ート及び管理スタッフに関係するレポートソフトウェアのためものである。サー バはエリア２３８を有するが、これはデータと、レポート及び教師に関係するレ ポートソフトウェアのためものである。 最後に、サーバは学生データベース２３５を有する。このデータベースは学校 学生データを含むのが好ましいが、これは教師・管理者用のレポートとスタッフ が学生のコースと宿題をスケジューリングするためのデータの基になるものであ る。エージェントソフトウェアが用いる学生の教育モデルを表したデータを始め とするＳＤオブジェクトは、可搬型メディア２４０に記憶させるのが好ましい。 本実施例の場合サーバは、こうした可搬型データオブジェクトを確実にバックア ップ記憶するエリアを提供するのが好ましい。オプションとしてＳＤオブジェク トは、学生データベース２３５に向かってオブジェクト指向して拡張させ、記憶 させることができる。 更に、ある種の指導用マテリアルは教師に対する仮想の指導者として働く個々 の教師エージェントと並んで、教育スタッフ用に特定利用できるようにすること ができる。ＡＢＩシステムの施設は、教師との親密度とシステム訓練を簡素にす るのに使える。例えば、こうした教師の訓練とは、ＡＢＩシステム自身でのユー ザー指示であり得るし、自分の使用や好みで教師を支援するよう組まれた学生マ テリアル（性格的には教科書の教師版）を教師版としたものであり得る。更には 例えば、学生レポートの生成とクラス運営を支援する教師用のツールが存在し得 る。この場合、サーバシステムはこの指示を実行する特別な指導用マテリアルを 含んでいる。関連する教師データオブジェクトは、ＳＤオブジェクトと同様に実 行・記憶させる。教師アクセス用のクライアントシステムは、個々の教師に固有 のエージェントを有する。 代替として、システムがフレキシブルなサーバ構造であれば、管理教育スタッ フは自分の特定課題を、こうした課題を支援するに充分な計算資源を有するコン ピュータシステム上で実行させることができる。学生アクセスについて見れば、 必要なシステムコンポーネントがサーバからこれら一時的なクライアントシステ ムにダウンロードされる。従って、こうした職員はサーバシステム上のセッショ ンに限定されることがない。更に、マテリアル認可を、サーバシステム、クライ アントシステム、特定のＡＢＩシステムと相互接続されてない独立したシステム 上で行うことができる。認可されたマテリアルは、利用可能となるよう、適当な サーバシステムデータベースに転送しインデックスが付される。 学生クライアントシステムとサーバシステムように述べたこの機能に関する代 替手段は本発明の範囲内である。例えば、遠隔手順呼び出しないしメッセージン グと言った技術を使って、グループ化して一つのシステム上に説明した機能を必 要に応じて分割・分散させることは当業者には既知である。 ５．２ システムハードウェアとＯＳ 図２Ａ、２Ｂに示したシステム要素は、本セクションに述べる要件を満たす標 準的なハードウェアプラットフォームの上に組み立てることができる。 ５．２．１ ＡＢＩシステムネットワーク 学生、教師は、適当なクライアントシステムなら、学校、家、家を離れた遠隔 地と言ったどこからでもＡＢＩシステムにアクセスできることが大切である。可 搬型の学生データオブジェクト（以下、ＳＤオブジェクト）とネットワークによ り、学生、教師は学校以外でも互いに連絡ができ、更には宿題や指示を遠隔地に 送れる。クライアントシステムは、いずれの場合もネットワークから、指導用マ テリアルとＡＢＩソフトウェアにアクセスせねばならない。 種々の実施例において、学生は例えば小学校に入学した生徒のように、ＡＢＩ システムにアクセスできる。代替として、学生は複数のＡＢＩシステムないしＡ ＢＩシステムに従った指導用マテリアル提供する複数のプロバイダにアクセスで きる。 システムコンポーネントへのアクセスは、ネットワークに付属するＡＢＩシス テムサーバからなされるのが代表的である。読込専用ソフトウェアと読込専用指 導用マテリアルをサーバシステムから与えるのが好ましい。こうした要素をクラ イアントシステムにローカルに記憶させることに対し、サーバシステムの有利な 点はバージョン制御とアクセス制御を簡素化できることである。学生は、アクセ スしたクライアントシステムが必要なソフトウェアを全て有している事の確認、 又手動での転送をしなくて済む。サーバ記憶させることで、ＡＢＩシステムにお ける大量のソフトウェアと指導用マテリアルの点からみた、クライアントシステ ムに対する記憶要件を大きく減らせる。しかし、通信帯域が制限されたシステム の場合、応答時間短縮のため最近使用したソフトウェアと指導用マテリアルを記 憶させるのが好ましい。 ＡＢＩシステムに適したネットワークは、クライアントがパソコンないしネッ トワークコンピュータ（以下、ＮＣと略）である場合、システムにおけるクライ アント／サーバ間の通信とオブジェクト転送に関する要件を満たす構成とプロト コルならばどんなものでも可能である。適切なネットワークとしたは、民間、公 共を問わない。クライアントがパソコンの場合、現行技術による好適ＡＢＩネッ トワークは、ＴＣＰ／ＩＰスイートを実行させＡＴＭ技術を利用するイントラネ ットである。一実行例の場合、イントラネットないしインターネットに直接接続 される一台の大型サーバを利用する。別の実行例の場合、ＬＡＮ好ましくはイー サネットＬＡＮに束にして接続される複数の小型サーバを利用する。この場合、 ＡＢＩネットワークはローカルイーサネットＬＡＮで構成され、２８．８Ｋｂｐ ｓのモデムを使った電話線との遠隔接続点ないし他のネットワークリンクを有す る。代替実行例の場合、適切なセキュリティシステム（ファイアウォール）で不 正アクセスを防ぐならば、ネットワークは一般のインターネットで見ることがで きる。こうすれば、切換電話遠隔接続よりも低コストで広範にアクセスできる。 ＡＢＩのＬＡＮは、ルーターとゲートウェイを標準的に使用すれば、他のＡＢ ＩのＬＡＮやインターネットと言った他のネットワークヘ更に接続可能である。 ＡＢＩシステムネットワーク用の代表的なプロトコルは、ＨＴＴＰと言ったクラ イアント／サーバプロトコルと、マルチフォーマットメイルプロトコルと言った オブジェクト転送プロトコルとで補われたＴＣＰ／ＩＰである。ＡＴＭ技術は使 用に適している。遠隔地のクライアントは、ＡＢＩネットワークに間接的に接続 されるものとする。この接続は、公共のネットワークをルーティングするか直接 ダイアル接続するかである。接続は高速、低速のいずれも可能である。ＡＢＩシ ステムは、ＡＴＭ、ケーブルモデム、ＴＣＰ／ＩＰ、他の技術を組み合わせて使 うネットワーク上、例えば、＠Ｈｏｍｅ（Ｍｏｕｎａｉｎ Ｖｉｅｗ，ＣＡ）実 行できる。ＡＢＩシステムは、通信インフラが限られた地域での遠隔地学習用に 開発された新たなネットワーク技術上に階層的に構成可能である。ＡＢＩソフト ウェアと指導用マテリアルを備えた主中央サーバは、広帯域衛星通信システムを 通じて遠隔地の二次サーバと交信する。学生は、有線か無線で二次サーバと接続 する。 ５．２．２ クライアントシステム クライアントのハードウェアとオペレーションソフトウェアとの選択に関する 配慮事項を以下に述べ、現行技術での好適なクライアントノードシステムを更に 述べる。これらの配慮事項は、ＡＢＩシステムの内容と技術的施設に依存する。 システムの内容が変化して技術が進展すると共に、こうした配慮事項は好ましい システムも変化するよう命ずるようになる。 クライアントのハードウェアは、クライアント用の入出力（以下、Ｉ／Ｏと略 する）装置、クライアント用のＣＰＵとメモリ、クライアント用のネットワーク アクセス装置から成る。クライアント用の入出力装置要件で見ると、標準的な入 力装置は、例えばキーボードとマウス、ないし他のポインティングデバイスが好 ましい。クライアント用のシステムは可搬型ＳＤオブジェクトへのインタフェイ スも含まれる。インタフェイスとして、スマートカードアクセス装置、ＰＣＭＣ ＩＡポート、標準的な並列ないし直列ポート、フロッピーディスクドライブが代 替可能である。部分的な画面のアニメーションを支援するために適当なカラーグ ラフィック出力を備えていることが好ましい。音声合成と出力が、ＡＢＩクライ アントシステムには好ましい。文字−音声変換が、ソフトウェアかハードウェア のいずれかで可能である。経済的に可能なら、例えばＭＰＥＧ解読器と言ったビ デオ非圧縮ハードウェアを与えたフルビデオと、例えばハードウェアに支援され た音声認識装置があるのが好ましい。 ＡＢＩシステムは、特別の学生グループ、例えば非常に若いか障害のあるグル ープに対して適切な特別のＩ／Ｏ装置にも適応できる。こうしたものには、単純 化されたキーボード、タッチパネル、ＶＲ装置等がある。 クライアント用のメモリは、常駐のＯＳコンポーネント、常駐のＡＢＩ実行ソ フトウェア、ＳＤオブジェクト、指導用マテリアル、コード用の動的にロードさ れるセグメントを収容するに充分でなければならない。高性能なグラフ用ハード ウェアとメモリを有する高性能ＣＰＵでより高級な表現効果を可能とするのが好 ましい。 ＡＢＩソフトウェアの一部又は全体が特別言語で実行される実施例の場合、ハ ードウェア又はソフトウェアでこうした言語を助ける。例えば特別言語がＪＡＶ Ａ（サンマイクロシステム、マウンテンビュー、カリフォルニア）の場合、ＪＡ ＶＡインタープリターの性能を高めるＪＡＶＡチップが好ましい。ある種実施例 のＡＢＩクライアントノードに対し、インターネット通信アクセスとＨＴＴＰＶ ２．０ないし同等なクライアント／サーバプロトコルに適応したＪＡＶＡ高級ネ ットワーク製品が可能である。 ハードディスクドライブと言った永久データ記憶装置は、各セッション毎に全 クライアントソフトウェアをダウンロードすることで、なくすのが好ましい。こ うすれば、低コストの「ネットワーク製品」を学生用クライアントコンピュータ として使えるようになる。しかし、ネットワークアクセスが遅いクライアントに 対しては、非同期ダウンロードが使える。起動時間を短縮するため、読込専用ソ フトウェアコンポーネントを予め持ってくるか貯えるにはハードドライブと言っ た記憶装置が好ましい。４メガのソフトウェアを２８．８Ｋｂｐｓのモデムを使 ってダウンロードするには、２０分以上も掛かる。学生用クライアントに貯える 場合、現行既知の標準的なバージョン制御法では、最新のソフトウェアとマテリ アルデータのみが使われることを保証するだけでよい。サーバに問い合わせた際 にエレメントが古いと判明した場合、現行バージョンがダウンロードされる。 ＳＤオブジェクトの好適実施例用のポータブルメディアとして記憶処理能力を 備えた装置が挙げられ、例えばフラッシュＲＡＭを備えたスマートカード又はＰ ＣＭＣＩＡカードとマイクロプロセッサがこれに当たる。代替として、普通に入 手できる可搬型のハードドライブやフロッピードライブを、ＳＤオブジェクトの 記憶用に使用できる。本データオブジェクトは、付属のアクセス方法も含めてほ ぼ１００ＫＢであり、ほぼ１ＭＢ以下に収まるのが好ましい。ＳＤオブジェクト がサーバコンピュータ上に記憶される場合、他のクライアントシステムからのア クセスを可能にするようセッション間での記憶はされない。 クライアント通信ハードウェアは、ローカルの付属品ないし離れて置かれた付 属品のいずれともすることができる。ローカルアクセスとする場合、ネットワー クアクセスハードウェアが必要になり、リモートアクセスとする場合、通信能力 が必要になる。本発明は切換電話線による低速アクセスにも適合するが、２８． ８ＫｂｐｓのモデムないしＩＳＤＮインタフェイス（６４か１２８Ｋｂｐｓ）を 使うのが好ましい。この帯域は、音声と限定されたアニメーションのみを使った マテリアルを扱うセッションに適している。この帯域で他のマテリアルを全面的 に使うには、プリフェッチングとキャッシングを必要とすることがある。本発明 は高速アクセスにも適合しており、Ｔ１（１．５Ｍｂｐｓ）、Ｔ３、ＡＤＳＬ電 話回線、ケーブルモデム（数Ｍｂｐｓ）、その他の高速アクセス手段がその例で ある。この帯域では、制約されることなくマテリアルに全面的にアクセス可能で ある。経済的に入手可能なら、高速アクセスが好ましい。通信帯域が更に広けれ ば、エージェントは等身大で登場することができる。 標準的クライアントソフトウェアには、ＯＳと通信ソフトウェアが含まれる。 ＯＳはクライアントのＩ／Ｏ装置に対して通信能力とネットワークアクセスがで きるインタフェイスを有するのが好ましく、ＴＣＰ／ＩＰスタックがこれに当た る。必要ならばＡＴＭインタフェイスが存在する。ＯＳは、サーバとのセッショ ンを確立する手段、ファイルサーバサービスを行う手段、セキュリティ手段を有 することも好ましい。 本発明の実行言語は、ＡＢＩの実行性、保守性、拡張性に関連した幾つかの特 徴を有するのが好ましい。実行言語が提供するモジュラリティ度合いは、オブジ ェクト指向プログラミング言語が提供するモジュラリティ度合いと同程度である ことが好ましい。実行言語は、ネットワークを越えて動的ローディングを行いか つプログラム実施の最中に追加ソフトウェアセグメントを実施する手段を提供す るのが好ましい。実行言語は、全ての入力装置へのアクセスしかつ全出力装置を 高度な表示オブジェクト方法で制御する手段を提供するのが好ましい。実行言語 は、スレデッド処理ないしマルチ処理を行う能力を提供するのが好ましい。本発 明は、さほどでないにしても、アセンブリ言語を始めとするコンピュータ言語で 実行され得ることが好ましい。 こうしたニーズと現行技術に照らして見ると、現在好ましいクライアントシス テムは、ペンチアムの１２０Ｍｈｚプロセッサ、１６ＭＢメモリ、１ＧＢディス クドライブ、スピーカ付きのサウンドブラスタコンパチ音声カード、２ＭＢグラ フィックメモリ付きダイアモンドステルスカード／イーサネットカード／コミュ ニケーションカードと言った中級性能のグラフィックカード、２８．８Ｋｂｐｓ のモデム、標準キーボードとマウスと言ったポインティングデバイスを備えたＩ ＢＭタイプのパソコンである。ＯＳは、ネットスケープ２．０同等以上でかつＪ ＡＶＡのアプレットを作動させることできるＷＷＷブラウザが提供するネットワ ークサービスを備えたウィンドウズ９５である。標準システムとグラフィックク ラスを備えたＪＡＶＡが実行言語となる。 ５．２．３ サーバシステム 本発明のサーバシステムの機能には、実施可能なソフトウェア要素、学校−学 生データ、指導用マテリアルに関するデータベースの記憶が含まれる。オプショ ンとして、ＳＤオブジェクトを記憶できる。後者の要素は、異質かつ構造化され た要素である。こうした要素は、オラクル社やサイベース社が提供するリレイシ ョナルデータベース中に記憶させることができる。特別なデータファイルとして も記憶させることができる。オブジェクトストア（オブジェクトデザイン社、バ ーリントン、マサチュセッツ）と言ったオブジェクト指向のデータベース中に記 憶させることができる。サーバノードのＯＳシステムは、ネットワークの場合と 同様選択されたいかなるデータベースをも、又データベースにアクセスするため のアプリケーションサーバソフトウェアをも支援せねばならない。本発明のアプ リケーションデータベースサーバソフトウェアは、データベースアクセスとバー ジョン制御を提供し、クライアントの要求の際にデータベース要素をダウンロー ドするのが好ましい。 好適なサーバハードウェア及びソフトウェアは、同時にサービス提供を受ける クライアント数により大きく変化する。この数は、１つの学校での２０から学校 システム全体に及ぶ５０００以上へと変化し得る。サーバ数とサーバクラスター に亘るデータベースの配分は、計画したピークロードを満たすように技術的に既 知の手段で、調整できる。適当な中級性能サーバシステムなら、適当なメモリと ディスクスペースを備えた高級目的インテルペンチアムないしＤＥＣアルファシ ステム上に構成できる。ウィンドウズＮＴがサーバＯＳとして適当であり、ネッ トワークアクセスには、ネットスケープのサーバソフトウェアに類似したインタ ーネットサーバソフトウェアが適している。好適なデータベースは、オブジェク トストアと言ったオブジェクト指向データベースである。本実施例の場合、アプ リケーションデータベースアクセスには、データベースアクセスとバージョン制 御を提供する共通ゲートウェイインタフェイス（ＣＧＩ）プログラムを使う。Ｃ ＧＩアクセスプログラムはＣ⁺⁺で実行することができ、この言語はオブジェクト ストアデータベースへのインタフェイスにアクセスできる適切なオブジェクト指 向プログラミング言語である。 ５．２．４ ＡＢＩシステムセキュリティ セキュリティとアクセス制御は、追加的なクライアントサーバと、本発明の実 行の重要な部分である可搬型メディアの要件を表している。セキュリティとアク セス制御は、運営方針、セキュリティソフトウェア、セキュリティハードウェア を注意深く選択することで維持される。本セクションではこれらの要素を、アク セスの許可と制御、ＯＳとネットワークセキュリティの要件、実行言語問題、可 搬型ＳＤオブジェクトセキュリティの順に述べる。 好適実施例の場合、アクセスの許可と制御の主な手段はパスワードである。パ スワードのシステム管理は、ユーザーのパスワードが安全で、簡単には推測され ず、定期的に変更されることを含んでいるのが好ましい。本発明は、受動的・能 動的身分証明カード、声と言った特定の個人特性を始めとする他のアクセス制御 手段にも適合している。アクセス防御は、ユーザーのパスワードに基づき、デー タベースとファイルと言ったシステム資源に限定して提供するのが好ましい。例 えば、アクセス防御はＣＧＩアクセスプログラム中で実行できる。 クライアントのＯＳと本発明のサーバは試験済みのセキュリティレベルである のが好ましい。このベースセキュリティはより高度のセキュリティレベルを提供 できる種々の手法・手段で高めることができる。こうした手法・手段としては、 出入りするパケットを内容に従って選り分ける専用ネットワークゲートウェイで あるファイアウォールマシン、疑わしい組み合わせに対してシステム事象を観測 するトリップワイアと言った監視ソフトウェアがこれに当たる。更に、暗号化す れば、要注意かつ貴重なデータを鍵を持たぬ者による不法アクセスから保護する 助けとなる。ハードウェア・ソフトウェア中での暗号化は、リベスト−シャミア −アーデルマン（ＲＳＡ）法による公開キーアルゴリズムないしデータ暗号化標 準秘密鍵アルゴリズムと言った既知の方法で提供されている。実行可能コードセ グメントをダウンロードするこうした実施例とマテリアルデータに対し、実行言 語はセキュリティ提示を差し向けることが重要である。例えば、悪意に満ちた故 意のユーザーはダウンロードされたコードを作成ないし修正して、クライアント システム内で不法な操作を行ったり、サーバからは制限されている情報にアクセ スしたりできる。本実施例では、こうした問題に大いに注意が払われ改善が絶え ずされつつあるという理由から、ＪＡＶＡ言語が好ましい。ＪＡＶＡのセキュリ ティ方法の例には、クライアントシステム資源、特にファイルシステムとネット ワーク接続へのアクセス制限が含まれており、ダウンロードされたソフトウェア がローカルソフトウェアを「妨害する」するのを防ぐと共に、セキュリティ侵犯 に対しコードをテストするバイトコード試験が提供されている。ＡＢＩシステム 用の如何なる実行言語も、類似のないし改良されたセキュリティ特性を提供する のが好ましい。 更に、可搬型ＳＤオブジェクトを不認可な方法で変更、改悪、損傷されないよ うに保護することは有利である。ＡＢＩシステムに従ったマテリアルは、複数の ＡＢＩシステムないし教育プロバイダからダウンロードできる場合、マテリアル の正しい機能を確かめるのに特殊な注意が有利に働く。こうしたＳＤオブジェク トの保護は、ダウンロードされたソフトウェアを確証することと、ＳＤオブジェ クト用に暗号化と鍵管理することとによって達成される。 ソフトウェアの確証には、登録手順とランタイムアクセス制御手順が含まれて いる。ソフトウェアとマテリアルは、ダウンロードされる以前に、ネットワーク アクセシブルＡＢＩサーバシステムに常駐するＡＢＩシステム登録機能で登録さ れるのが好ましい。登録に先だって、提起されたソフトウェアは、安全であるこ と、即ち、不法ないし未定義なシステムを生じさせないことがを公式・非公式に 検査される。先述の如く、ソフトウェアがＪＡＶＡで書かれていれば、公式の安 全性のチェックができるので、検査は容易になる。又、ＳＤオブジェクトを修正 したものは適切である、即ち、修正されたもの全てが問い合わせないし更新され たフィールドで正しい使用を反映していることを確かめるために、ソフトウェア は検査される。こうした検査に合格した際、ソフトウェアは識別子を与えられ、 その実行可能ないし解釈可能なフォームには、アイデンティティを保証すべく、 チェックサムないし暗号ハッシュ機能により、デジタルスタンプが与えられる。 システム識別子はデジタルスタンプと共にレジストリに記憶される。 ランタイムの際、プロバイダからのＡＢＩシステムに従ったマテリアルないし ソフトウェアに対するアクセス要求があった時、クライアントシステム上のＳＤ オブジェクトアクセス制御方法が、以下のチェックプロセスを実行する。最初に 本手順は、ソフトウェアアイデンティフィケーションをレジストリに与えてダウ ンロードされるソフトウェアを証明する登録機能に対する要求を生成する。サー バが、本ソフトウェアは登録されていないないし認可されていないという応答を すると、ダウンロードの要求は却下される。識別子が有効登録の者である場合、 レジストリはその識別子に関係したデジタルスタンプを返却する。この時、アク セス制御は、ソフトウェアないしマテリアルをダウンロードし、暗号ハッシュ機 能ないしチェックサムを再計算し、再計算値を登録値と比べる。両者が対応しな ければ、ダウンロードの要求は却下される。両者が対応すれば、ソフトウェアは 安全かつ正しく識別されたと想定され、アクセス制御は、指示されたアクセス認 可をセットする。こうしたアクセス認可は、ソフトウエアがＳＤオブジェクトの 特別なコンポーネントにのみ、また読込ないし読込／更新の許可を有する場合に のみにアクセスするように制限できる。 ソフトウェアの確証に加え、アクセス制御、暗号化、可搬型ＳＤオブジェクト に対する鍵管理の手順が有利に働く。可搬型ＳＤオブジェクトは、エージェント の知識、一時的な指導マテリアル状態データ、オプションとしての教育進度デー タ等を貯える大切な記憶場所であるから、偶然又は悪意で変更されたり改悪され ないことが大切である。リーズナブルかつ有効な保護を達成するためにまず、Ｓ Ｄオブジェクトには、学生のパスワードないしその他のアイデンティフィケーシ ョン手段を保護された形で含ませるのが有利である。本オブジェクトがクライア ントシステムにプラグインされている場合、予備的なアクセス制御方法により、 学生がクライアントシステムに正しいアイデンティフィケーションを与えたこと を確かめる。 二番目に、ＳＤオブジェクトのデータは、クライアントシステムが自由にアク セスできる形でデータが存在する時、暗号化されているのが有利である。それ故 に、可搬型のハードディスクやフロッピーディスクと言った実施例の場合、ＳＤ オブジェクトのデータはディスク上に暗号化されて記憶される。特定のアクセス 法に応じてのみメモリ中で部分的に暗号化される。データ記憶と並んで処理能力 を有するスマートカードやＰＣＭＣＩＡカードと言った実施例の場合、データを プレインテキストの形で内部に記憶できる。しかし、処理が外部でなされる場合 は、データは暗号化される。外部処理では、ＳＤオブジェクトのバックアップ施 設を必要となる。バックアップのため、内部データは暗号化されたシークエンシ ャルなストリームとして外部処理され、このストリームがバックアップに記憶さ れ又呼び戻される。 こうしたＳＤオブジェクトの暗号化は、既存技術の鍵管理スキームで支援でき る。例えば、公開・秘密鍵スキームを利用できる。学生の公開鍵を、学生のシス テムログオン要求を処理するＡＢＩシステムに記憶させ、学生がログオンした際 クライアントに返すことができる。秘密鍵は可搬型のＳＤオブジェクト中に保護 された形で記憶される。こうして、学生がＡＢＩシステムにログオンし可搬型の ＳＤオブジェクトが確認された後、両鍵が利用可能となり、要求に従って暗号化 ないし暗号解読がなされる。 ５．２．５ ＡＢＩシステム使用の計量 特定のトピックに関しＡＢＩからの指示を受けた各学生は、指示、ユーティリ ティ、オンスクリーンエージェントインタラクションの三者を組み合わせたもの を提供される。ＡＢＩシステムは、個々のインタラクションを提供するので、こ うして提供されるものは、視覚・音声・ソフトウェア要素が混じり合った固有の ものからなる。又、各ユーザーが使うハードウェアとコミュニケーション資源は 異なる。それ故ＡＢＩシステムは、ＡＢＩシステムの異なる要素の利用状況を追 跡する計量技術を組み込んでいるのが好ましい。この情報は、要素の制作者・プ ロバイダへの支払額の決定に使えるし、ユーザー料金のベースとしても利用でき る。更にこの情報は、ＡＢＩシステムプロバイダがへシステムの種々コンポーネ トの絶対的及び相対的利用を決定するのにも、使用できる。この情報に関心ある ものとしては、サーバハードウェア、アプリケーションソフトウェア、ネットワ ーク、教育及び支援内容、認可機器及びオンスクリーンエージェントアニメーシ ョン、原稿と音声、等に係わるプロバイダを挙げることができる。最後に、この 情報がシステムの性能と利用を監視するのに使えることを申し添える。 現行の計量技術はＡＢＩシステムプロバイダにとって利益となるような利用に 関する詳細な方法を提供しない。内容のネットワーク配布に適合した技術は、Ｉ ＢＭ社のクリプトロープ、エレクトロニックパブリッシングリソース社のデジボ ックス等から入手できる。ＡＢＩシステムは、ハード要素、標準的ソフトウェア 要素、特別なアプリケーションソフトウェア要素、及び様々なプロバイダが供給 する内容要素から成る。ハード要素としては、ネットワークとその他のコミュニ ケーションリンク、サーバＣＰＵ、ディスク等がある。標準的ソフトウェア要素 としては、ＯＳ、データベースパッケージ、コミュニケーションソフトウェア等 がある。アプリケーションソフトウェア要素としては、指導用プレイバックエン ジン、スケジューラ、エージェントソフトウェア等がある。内容要素には、指導 用マテリアル、辞書・百科事典等の実用書、オンスクリーンエージェントアニメ ーションと音声等がある。 ＡＢＩ計量には、計量ユーティリティソフトウェア要素、ＡＢＩコンポーネン ト要素全てにタグを付ける要素、監視を行う好ましい方法に関する要素等から成 る。価格と保証に関するモデルは、システム管理者が提供するのが好ましい。Ａ ＢＩ計量ユーティリティソフトウェア（ＭＵＳと略）は利用状況を測り、各学生 のセッション中の利用データを「マルチデフィメンジョンナル利用モデル」の形 で維持する。ＭＵＳは、ランタイム中、学生クライアントとシステムサーバ上に 常駐する。学生クライアント中のＭＵＳは、エキュゼキュティブソフトウェア、 エージェントソフトウェア、マテリアルエンジンから導き出した入力を有するセ ッションマネジャーのコンポーネント関数である。サーバシステム中のＭＵＳは システムマネジャーソフトウェアのコンポーネント関数である。 計量を容易にするため、各ＡＢＩ要素は製品のバーコードに類似した所有アイ デンティフィケーションコードのタグを付けられる。サーバからクライアントへ のシステム中を、又クライアント内を要素が移動するにつれて、こうした要素の 使用状況が計量される。クライアントソフトウェア中のマテリアルエンジンは、 マテリアル所有タグを使って内容を計量する。エージェント音声生成と視覚表示 生成には、データスニップのタグを使って、オンスクリーンエージェント作動の 所有状態を追跡する。セッションアンドスクリーンマネジャーは、働いているス クリーン要素を追跡し続ける。 本発明は、特定のコンポーネント要素に対して適した使用状況を計量する方法 ならどんな方法にも適合している。特に、時間別、インタラクション別、ユニッ ト別、パケット別の利用計量に適した４つの方法がある。コミュニケーション資 源の利用を追跡するため、各サーバではパケット別の方法が実行される。この方 法は、転送されたパケット数を見積もるため、転送されたバイトカウント数を使 って実行するのが好ましい。ＡＢＩアプリケーションソフトウェアは、内容のタ イプ（システムパケット、指導マテリアル、エルフアニメーション）に従ってユ ーザーに転送されたバイトカウント数を追跡し続ける。使用されるネットワーク 転送プロトコルに基づいて、バイトカウントをほぼ同等なパケットカウントに変 換しても良い。代替的に、バイトカウントを直接計量手段として使っても良い。 サーバが複数ある場合、各サーバは、パケット転送情報のサマリーを、固有の計 量ユーティリティサーバに送る。 経過時間法はクライアントの所で実行される。本方法では、学生クライアント のスクリーンマネジャーが、指導マテリアル、エルフ、ディクショナリと言った 複数同時オンスクリーン活動を追跡し続ける。本方法では、プレゼンテーション の活動要素、即ち、学生が入力する動作ないし焦点を実行させる要素を監視する ことが更に好ましい。より限られた代替の実行の場合、学生の接続時間をサーバ の所で測っても良い。接続外れや誤セッションサインオフと言ったネットワーク 問題を避けるため、サーバのシステムマネジャーアプリケーションがユーザーセ ッション中のセッション統計を、学生クライアントにポーリングするか、時刻付 きクライアントダウンロードによって、追加的かつ定期的に得ている。 ユニット別の方法は、サーバないしクライアントの所で実行されるのが好まし い。本方法はクライアントがアクセスした内容を測る。例えば、指導マテリアル の場合、クライアントが練習問題の完了を記録する一方、サーバはアクセスのあ った特定のレッスンを記録する。オンスクリーンエージェント活動の場合、本方 法は、表示、アニメーションシークエンス、音声の完了する毎の記録を取る。 インタラクション別の方法は、クライアント側で実行され、クリックやキーボ ードの回数と言ったきめ細かなインタラクションと、完了した応答やメタリクエ ストと言ったある程度荒いインタラクションの両方を記録するのが好ましい。本 方法を時間別ないしユニット別の方法と組み合わせると、指示のインタラクティ ビティの相対的レベルを提供することになる。例えば、指導用マテリアルを使用 中、インタラクション別の方法は、エージェント処理と言った実際の使用を測っ ている。 異なったＡＢＩ要素の使用は、適切な方法で計量するのが好ましい。上記の方 法は、有利な度合いが一様ではなく表現タイプで違いが生じる。グラフィックデ ザイナーは、デザインに掛かった時間に基づいた支払いを求める一方で、指導デ ザイナーは、完了したレッスンの割合に基づいた支払いを求めるであろう。従っ て、経過時間法はグラフィックデザイナーに好ましい一方で、ユニット別の方法 は、指導用マテリアルの出版社と課題、機器マテリアルのタイプと著者、オンス クリーンエージェント活動のアニメーションと音声の制作者を記録するのに使わ れるのが好ましい。パケット別の方法は、学生オブジェクトデータベースへのア クセスないしアプリケーションソフトウェア・指導用マテリアル・アニメーショ ンデータスニップのダウンロードと言ったネットワーク通信量のソースを記録す るのに使われるのが好ましい。好ましい計量方法代表的なオーナー支払いとユー ザー価格モデルに対して必要な情報を提供する。 好適実施例の場合、システム管理者は価格モデルと支払いモテルを提供する。 本発明はこうしたモデルの代替の多くに適合している。あるユーザー価格モデル は、ケーブルテレビ産業での価格に類似した、利用可能な指示のタイプを基にし た一律料金制である。別のモデルは、インターネットアクセスにしばしば見られ るように接続時間を基にしており、オンラインデータベースアクセスに一般的な 検索された情報のタイプと量を基にするものである。 表１ＡはＡＢＩシステム要素のプロバイダに対する支払いに関する具体的なモ デルである。支払いは計量データと割り当てモデルに基づいている。４つの計量 方法を異なるプロバイダに選択的に適用する。「ａ」、「ｂ」、「ｃ」、「ｄ」 の割り当て量は外部から決定される。 表１Ａ 代表的モデルと計量情報 ５．３ 指導用インタフェイス ＡＢＩシステムは、学生、先生、管理スタッフ用にインタフェイスを備えてい る。マテリアルとソフトウェアのデベロパーは特定のＡＢＩシステムインタフェ イスを有する。代替として、こうした開発を独立したシステムで行った後、開発 されたコンポーネントにインデックスを付けて適当なデータベースにロードする ことができる。 ５．３．１． 学生／システム間インターフェース このセクションでは、学生／システム間インターフェースの構造および設計を 説明する。この説明は、一連の画像表示画面による、該インターフェースの現在 の好ましい実施に向けられている。しかし、本発明はこれに限定されず、十分な 別の技術、例えばスピーチ認識入力を伴う音声出力を用いて、この設計を実行す ることができる。 ５．３．１．１ 学生画面の例 資料を提示する際、学生は、全て先に説明した設計原理に従ってフォーマット された、一以上のスクリーン型画面を見る。画面は、テキスト、図形、アニメー ション、および恐らくはサブエリアに表示される映像オブジェクトを伴った、エ リアおよびサブエリアのヒエラルキーとして構成される。オブジェクトは表示の ためだけであってもよく、または学生の入力または対話を可能にするものであっ てもよい。 重要な画面の種類は、タスク画面である。タスク画面は、問題を含む宿題、プ ログラムされたステップ、熟練のための試験、およびドリルのような作業を提示 する資料のために用いられる。表１および図３は、初歩の教育に適したタスク画 面の部品の例を示している。表１における参照番号は、図３に由来している。一 般に、システムエリア302において、セッション管理者は、アイコンとして視覚 化されたオブジェクトを提示して、学生が容易にＡＢＩシステムのファシリティ ーにアクセスすることを可能にする。資料エリア304において、説明、配置およ び移動を含むオブジェクトの提示は、資料データの提示およびシーケンシングセ クションにおいて、資料設計者によって特定される。資料エンジンは、実行時に これらの明細を解釈し、表示のためにオブジェクトをディスプレーに送信する。 エージェントエリア303において、エージェントの挙動処理は、選択されたエー ジェント人物を表す、予め定義されたパラメータ化可能なオブジェクト（オ ブジェクトパラメータの分解能を含む）をフォーマットする。全ての選択され且 つフォーマットされた表示オブジェクトからの出力は、管理ソフトウエアおよび オペレーティングシステムに送られ、最終的には学生に提示される。 表１：学生画面ディスプレーの要素 更に詳細に言うと、図３のタスク画面には、システムエリア302の中に学生の カスタマイズエリア305が含まれている。該カスタマイズエリアにおいて、学生 は、彼が達成したことに対する報償としてエージェントにより与えられたオブジ ェクトを表示することができる。これらのオブジェクトには、ここに例示されて いるように、テキスト、図形またはアニメーションを含めることができる。該シ ステムエリアの他の部分は、「本棚の本」を象徴するアイコンとしてアクセス可 能なファイルを表示する、ファイルシステムツールバー３０６である。本発明は 、他の合理的な象徴的ファイルシステム表示に適用可能である。ここで、例えば 本のアイコンは、学生の個人的なファイル、進行中の教育資料を保持するファイ ル、イーメイルのファイル、並びに辞書およびグループ活動のようなツールのた めのファイルを表す。ファイルシステムツールバー306の下には、学生がアクセ スするツールのためのツールバー310がある。ここに示されているのは、計算機 、ワープロ、通信、およびヒトデ（一般的目的の言語ツール）のためのアイコン である。 「ヒトデ」は、ＡＢＩシステムで利用できる語義ネットワークのための視覚化 されたツールである。語義ネットワークは、典型的には、語義的に意味があり且 つ名称を付したリンクによって他のノードにリンクされたノードからなっている 。このヒトデツールは、学生のためのこのようなネットワークを、ヒトデの腕と して表示されたノードリン クと共に、ヒトデの身体の中心にノードを表示することによって視覚化する。例 えば、語義ネットワークとして表された辞書には、同義語、反対語、語源等にリ ンクした夫々の言葉のためのノードを含めることができるであろう。ヒトデ辞書 は、その身体に一つの語を表示する。夫々の選択可能なアームには、カテゴリー （同義語、反義語、発音等）の標識が付される。アームをクリックして、対応す る語を表示または話させる。このようなツールは、学生のために、種々の知識構 造の一体化された表示を与える。 スケジュール／カレンダーのツールは、常に利用可能な重要なツールである。 このツールのために例示されたアイコン309は、カレンダー部分307および時計部 分308を有している。これら夫々の部分を選択すると、一日のスケジュール機能 および月間のスケジュール機能が立ち上がる。これらの機能は、学生の次の活動 を指令し、或いは、学生が過剰な時間を有し、または示された個人がスケジュー ル能力を有する箇所の選択を可能にする。 資料エリア304では、教育資料、ツール、および通信資料がその内容を表示す る。図３には、例示した数学の宿題の第３頁が示されている。教育資料は、演習 および項目の本として構成されて、現行の教科書およびワークブックの慣例をエ ミュレートするのが有利である。この場合、セクションタブ312は、学生をセク ションにより宿題本へとナビゲートすることを可能にし、また、貞ボタン321は 、学生を貞により宿題本へとナビゲートすることを可能にする。また、利用可能 な学生のアクションツールバー317が存在している。宿題について言えば、これ は提出を含んでおり、エージェントが許可するときには、ヘルプおよびヒントの 要求を含むことができる。資料頁のフォーマットは、標準化するのが有利である 。例示した標準化は、ヘッダ情報314、プレゼンテーション315および対話式入力 エリア316を有している。 画面上のエージェントエリア303は、学生の超越要求エントリーを可能にし、 またエージェントの同期的または非同期的な超越応答を可能にする。図３に例示 した領域は超越要求ボタン320を含んでおり、学生はこのボタンを活性化して、 現在利用可能な超越要求のリストを表示させることができる。学生の超越要求は 、如何なるときでも、ＡＢＩシステムによって一般的に許可される。要求は、教 育シーケンスの開始時、中間および終了時に、選択画面において、ツールにおい て、グループコミニュケーションにおいて、またはカレンダーにおいて生じる可 能性がある。エージェントの超越応答は個性化 されたものであり、且つ内容に依存する。典型的な超越要求は、表ＩＢに示され ている。内容依存性の例として、「私は何処にいるのでしよう？」という要求が 授業の間に発生したときは、当該授業の図形表示が示される。一方、同じ要求が 授業と授業の間に発生すると、以前の授業および新しい授業の図形表示が示され る。エージェントソフトウエアは、使用者の意図に基づいて応答することを試み 、その内容および先の要求を用いて現在の要求の理由を推論する。 表１Ｂ： 典型的な超越要求 教育資料の注釈は、エージェントフォストウエアが授業における学生の相対的 位置の軌跡を保持するための枠組みを提供する。また、この同じ情報は、授業の 予備検討および注解のために教師にも有用である。エリア303の残りの部分は、 エージェントが超越応答するためのものであり、これは人物に構成されたマルチ メディアを有することが重要である。例示されているのは、テキストメッセージ 318および典型的にはアニメーションを含む映像人物319である。テキストからス ピーチへの音声出力、または音声ファイルから発生される音声出力もまた可能で ある。 図４は更に、資料とエージェントとの間の画面上での対話の例を示している。 図４は、図３におけるコンピュータディスプレー画面の資料領域501および画面 上エージェントエリア502の内容のみを示している。数学の宿題資料は、入力選 択ボタンを備えた項目提示503を表示している。学生は、間違った入力ボタン504 を選択した。この教育上重要な事象に際し、資料は、資料データ中の注釈により 発生された幾つかのメッセージを エージェントに送る。応答において、学生のエージェントは説明されることを選 択した。最初に、学生の回答が犯した規則のテキスト506が表示される。このテ キストは、それを使用するために、事象メッセージ内の資料によってエージェン トに送られた。第二に、画面上のエージェントは、画面上で誤りの位置を指し示 す（505）。この位置はまた、資料によってエージェントにも送られた。第三に 、画面上のエージェントは、学生が以前に犯した高いエラー率または増大したエ ラー率に応答して、その学生による誤りの教育学的な性質についてコメントする 超越応答508を提示する。更に、人物507を活動させて学生の注意を喚起する。有 利なことに、この人物はアニメーション、音声、および表示されたテキストのス ピーチ出力を含むことができる。こうして、エージェントソフトウエアは、現在 の入力、この授業における学生の過去の入力、および幾つかのセッションに亘っ て形成された学生の教育学的モデルの処理に基づいて、エージェントが重要であ ると決定した教育的事項を強調するために、スピーチで話された言葉、映像、テ キストの表示および図形、並びにアニメーションを、人物の表示の中に組み込む 。 ＡＢＩシステムでは、他の画面タイプが重要である。例えばツールは、計算機 画像のように、それらの性質に適した明瞭な画面タイプを有することができる。 それらは、終了したばかりの教育資料を要約し、状態情報をアナウンスし、学生 が利用可能な何れかの資料の選択を列挙する。これらの選択は、次に採用される 教育資料、または学生がアクセスできる任意の非教育資料（例えばゲーム室にお ける時間との交換クレジット、イーメイルへのアクセス等）に関連してもよい。 ５．３．１．２． 学生のアクション 学生またはＡＢＩシステムの他の使用者による入力は、好ましくは、要求、超 越要求またはデータに分類される。学生の要求は、資料に向けられた入力、また は特定のアクションを要求するシステムに向けられた入力である。学生データは 、情報についてのシステム要求に応答する入力である。例えば、学生の要求は、 計算機を開始させるためのシステムへの入力、または完成した宿題を教師に提出 するための、一定の資料への入力が含まれる。しかし、計算機への数字の入力は データである。本発明は更に、特別な種類のデータ入力、即ち、記号による入力 にも適用可能であり、この場合、学生は一定のサインまたは記号を選択すること により入力を与える。記号による入力は、エージェントが学生対して、特定の教 育種目についての彼の感想または評価を報告することを要求 するときに特に有利である。超越要求は、特定のアクションを必要とするエージ ェントに向けられた入力である。例えば、現行の資料の間にヒントを求める、エ ージェントへの学生の入力は超越要求である。 本発明によって形成される表示は、好ましくは適用、応答、超越応答、または 質問に分類される。適用表示は、利用可能な資料、例えば教育資料またはツール のシステム開始の際に生じる。適用表示は、通常は、学生の要求に応答して生じ るが、システム主導でも生じ得る。例えば、エージェントは、学生に利用可能な ツールを作製するように、システムに要求することができる。応答は、資料また はシステムによって形成される全ての表示である。例えば、応答には、資料提示 の表示および学生入力の適切さまたは正しさに関する表示が含まれる。超越応答 は、エージェントによって形成される全ての表示である。これらは学生の超越要 求に応答して生じる同期的なものであってもよく、或いは、資料からエージェン トへ送られた事象により生じた非同期的なものであってもよい。質問は、更なる 学生の入力を必要とする応答または超越応答の特別の形態である。質問は、個人 指導的相互作用の一体的な部分である対話の形態で、学生と交渉する。 図５は、学生の相互作用のセグメントと、数学の宿題の際に生じ得るシステム の一例を示している。これは、応答および要求の両者が、如何にして超越応答お よび超越要求から区別されるかを示しており、また、エージェントが、学生の現 在の状況の観察、および過去の学生の履歴との接触を通して、如何にして資料単 独の場合（これは現在の内容だけを知っている）よりも良好に学生を指導できる かを示している。この表示は、学生の現在および過去の成績に対して個別的に適 合されており、好ましくはリアルな実物のような画面上の人物を使用して学生と 交渉する。学生に向けられたＡＢＩシステムからの表示は一般的に右に示され、 時間は下に向かって経過する。401のような対角線的な矢印は、矢印の尾部のメ ッセージが、矢印の頭部のメッセージへ導くことを示している。 この図示は、学生が計算機を使用することを示唆する数学の宿題資料からの応 答402で始まる。学生は要求403で応答し、計算機アイコンを選択して計算機を要 求する。次いで、計算機の適用404が駆動され、システムコンポーネントによっ て表示される。データ405は計算機ツールへの学生の入力であり、応答406は学生 のエラーを示している。この応答は、明らかに不十分な情報であり、データ407 は繰り返し行われた計算機への 正しくない入力である。計算機ツールは事象メッセージを学生のエージェントに 送るので、該エージェントはこの相互作用のコースを監視する。反復して間違っ た入力を観察すると、該エージエントは非同期的な超越応答408によって介入し 、最新の学生の入力を要約する。このツール応答は明らかに不十分で助けになら ないから、学生は、超越要求409により画面上のエージェントに応答してヘルプ を要求する。エージェントの同期的な超越応答410は、学生の最新のエラーを訂 正するために考慮すべき全く異なるアプローチを示唆する。 ５．３．１．３． システム応答 以下の一般的な原理が、システム、資料応答およびエージェントの超越応答を 好ましくガイドする。第一に、キャラクターまたはマウスクリックを繰り返すだ けであれば、全ての使用者入力について、幾つかの表示が作製されることになる 。第二に、使用者は、現在の作業の状態について疑問を残していない。例えば、 適合的に決定された時間内に使用者の入力を受け取らないとき、当該システムは 、好ましくは仕事に特異的なヒントまたは示唆を与える。第三に、全ての応答が 現行の内容を反映する。 更に、重要なこととして、システム応答の側面は、特殊なクラスの学生を含む 初等教育から成人教育までの特定の聴講学生に適合しなければならない。この調 整は、教育および管理スタッフによって設定することができる。一つの適応可能 な側面は言語レベルであり、システム応答の言語、例えば、ヘルプサービスのボ キャブラリーおよび言語、メッセージおよび注釈は、好ましくは調節可能である 。もう一つの重要な適合可能な側面は、画面上エージェント人物のタイプであり 、これは好ましくは調節可能である。激励の種類、ジョークの程度等は、意図す る学生集団に密接に依存し、有利に調節可能である。更に、ツールもまた適合さ せることが可能である。夫々のツールもまた、夫々の学生について有効または無 効にするのが有利である。例えば、メールおよび通信のツールは、低学年につい ては利用できなくすることができる。ファイルの作製および削除には、厳格な制 御を必要とするようにすることができる。また、一定のツールは、学生の異なる レベルに適した、異なった程度の複雑さを有することができる。 加えて、或るＡＢＩシステムのコンポーネントは、好ましく且つ有利な特別の 特徴を有している。これらについては後で列記する。重要なこととして、超越応 答の選択は、好ましくは、資料の種類に特異的な速度、正確性および属性に関す る学生の過去の基礎 ラインを考慮して形成される。より以前の値よりも最近の値に高い比重を与える 変動平均機能を用いることにより、成績およびタイミングの基礎ラインを有利に 形成することができる。超越応答のタイミングは、好ましくは、過去に質問した ヘルプの量および与えられた過去の成績を記録する、学生のデータオブジェクト フィールドに基づいている。 更に、超越応答のペースは内容に敏感であるのが有利である。例えば、矯正教 育はエラーを繰り返す場合にのみ提供すべきであり、或いは、非同期的に提供さ れるヒントは、比較的長時間に亘って回答がなかった後にのみ提供されるべきで ある。また、以前の学生の相互作用を利用すべきである。ヒントを求める反復し た要求には留意すべきであり、別のヒントではなく矯正教育で対処すべきであろ う。激励、アドバイスおよびヒントの速さは、進行中の成績記録に基づいて適合 的に調節すべきである。 超越応答の実際の内容は、資料から送られる事象メッセージからのパラメータ の中にファイリングすることにより、現行の状況に調節することができる。以下 を参照のこと。教育資料インターフェース標準（「ＩＭＩＳ」）は、「私は何処 にいるのでしょう？」のような問い合わせに応答して、学生に情報を提供する際 の重要な要素である。次いで、システムはＩＭＩＳの中の情報を用いて、例えば 「貴方はドリルの途中であり、分数をやっています」と応答する。更なる情報を 求める学生の要求は、図形の応答を誘起することができる。この図形の応答は、 人間の教師によって提示されるのと類似したフォーマットで、更に詳細なレベル の情報を提供することによって、視覚的教育の側面を強化する。使用される図形 法のフォーマットは、以前の図形的超越応答およびスケジューラ／カレンダーの ようなツール等、システムコンポーネントの当該学生による過去の使用に対して 個別に適合される。 エージェントソフトウエアが図形応答を構築するための構造的情報は、授業の 記録、以前の学生の成績、以前のエージェントの応答（図形応答を含む）および スケジューラ／カレンダーから誘導される。マーカー要求は、授業の種類のため の一般的な注釈および先行必要条件のための特異的な注釈を使用する。時間的な 要求は、当該タイプの資料に対する個々人の成績に関するプロファイルと共に、 予想される時間の注釈を使用する。 典型的な予め定義された図形応答のテンプレートは、道路地図（多分、列車お よび地下鉄地図の形）、チャート、表、図形およびアイコンフローチャートを含 んでいる。成績、緊急性または要素依存性の相対的レベルを示すために、色彩を 用いることができる。 「私はどのようにするのでしょう」という要求に応答するに際し、緑は良好な成 績を示し、黄色は充分な成績を示し、赤はすぐに注意を必要とすることを示すよ うにしてもよいであろう。同様に、注意のためのダイアモンド形、または停止の ための六角形のように、アイコンの形状がその機能を示すようにしてもよい。 図１２は、学生の超越要求「私は何処に居るのでしょう？」で始まる対話の一 例を示している。画面上のエージェントは、学生の進度の要約を含む超越応答、 例えば「貴方は分数の足し算の授業の４分の１の所にいます」を作製する。次に 、学生は更なる情報を要求してもよい。好ましくは、画面上のエージェントは、 図上の位置を指し示し、「貴方はここです」と言う。学生が次にチャート上の要 素をクリックすると、エージェントは更なる情報を提供する。例えば、実行ボッ クスをクリックすると、この次に駆動されるフローチャートを含む超越応答が提 供されるであろう。 好ましいカレンダ／スケジューラ応答およびその選択 有利には、カレンダースケジューラは次の応答を与えることができる。これら は学校／学生データエリアから呼び出されたスケジュールデータによって制御さ れ、またカレンダー／スケジュールツールによって処理される。好ましくは、学 生データオブジェクトは、その学生のための個人的なスケジュールデータのみを 含んでいる。カレンダー／スケジュールツールおよび学生のエージェントは、学 校／学生エリアおよび学生の個人的スケジュールエリアの両方から、スケジュー ルデータを得ることができる。 １．システム内の資料作業のためのデッドライン、またはクラスの遠足のため に親の承諾を得るような、外部での活動のためのデッドラインを学生に思い出さ せるスケジュールリマインダ応答。 ２．学生の経歴、並びに与えられた優先度およびデッドラインに基づいて割り 当てられた課題の順序を示唆する、作業シーケンシング示唆応答。 ３．教育資料内の仕事の一部としてインターされたタイミング情報およびこの 学生の過去の相対的な成績に基づいて、課題がどの程度長い時間を必要とするか を評価する、タイミング評価応答。 一実施例において、ＡＢＩシステムは、学生とシステムとの間で分けられるべ きスケジューリングの主導性を提供する。設定可能な作業スケジュールパラメー タは、一方では何れかの活動を意のままに開始および終了させ、制限できるよう に、学生が完全なス ケジュール制御を有することを可能にし、他方では、学生がシステムが予定する これら資料のみについて勉強することを可能にする。これらのスケジュールパラ メータには、ツールを制御するパラメータおよび与えられた仕事をしながら学生 が利用できるオプションが含まれ、また学生が背景解釈または矯正を行うことを 必要とするパラメータ含まれる。重要な初歩のパラメータには、作業の優先値お よびデッドラインのスケジュール値が含まれる。優先度およびデータが両者とも 「オフ」でなければ、より高い優先生およびより速いデッドラインを有する作業 が、学生のために自動的に予定される。これらの値が「オフ」であれば、学生は 作業のスケジュールを決める管理権を有する。 本発明のシステムはまた、システムが実行すべき、おそらくはサーバーシステ ムに保存された時間を設定した活動の中央リストを含んでいる。これらは、標準 レポートを発生および印刷するため、或いはスペリングコンテストのようなグル ープ活動に関する放送メッセージのための正規の時間を含むことができる。これ らの時間を設置された活動は、時間を設定した活動のリストに適合し、且つリス トに記載された活動をその記載された時間に開始するスケジュールソフトウエア によって実行することができる。このようなスケジュールソフトウエアは、UNIX オペレーティングシステムにおける「ａｔ」ユーティリティーに類似したもので あり得る。 ５．３．２． 先生／管理者−システム間インターフェース 先生が学生の教育を監督する場合、先生または先生の代理人は、ＡＢＩシステ ムにおいて重要な役割を演ずる。先生はシステムを用いて、初期のプロファイル を学生データオブジェクトおよび学校−学生データエリアの中にエンターし、学 生をサブグループに振り分け、予備検討し、割付けを注解および予定し、できあ がった宿題の割付けについて検討およびコメントし、要約レポートを検討するよ うな機能を実行する。 この設定においては、学生の先生が、学生データオブジェクトおよび学校−学 生データエリアにおける重要なパラメータを支配し、それが今度はエージェント のアクションを指令する点において、学生のエージェントはまた学生の先生のエ ージェントでもある。先生は、学校−学生エリアおよび学生データオブジェクト パラメータを初期化および監督し、また資料をカスタマイズすることによって、 ＡＢＩシステムをカスタマイズする。重要な先生の活動は、次のリストに含まれ ている。 １．先生は、学校-学生データにおける重要なデータを初期化し、且つ継続的 に支配 し、今方法で学生の該システムの使用を監督する。例えば、先生は学生が利用可 能なツールのアクセスおよびレベルを支配し、学生がエージェントの人物を変更 できる範囲を制限する。 ２．先生は、資料上の学生のアクセスを割り付け、スケジュール化し、優先度 を与えることによって、学生のＡＢＩシステムの使用を制御する。これは、学校 -学生データエリア内のスケジュールサブタイプに対する、先生の支配によって 達成される。例えば、先生はＡＢＩシステム上で完成しなければならない作業の スケジュールを決め、非システム作業のスケジュールを決め、作業を除去し、ま たはそれらの優先度を変更することができる。 ３．先生は、学生が利用可能な資料をカスタマイズすることができる。ルーチ ンのカスタマイズ化範囲には、インストラクション授業の配列、要素、および項 目を変更すること、学生が完成しなければならない宿題を選択すること、学生が 裁量を有するレポートのような幾つかの宿題割付のフォーマットを特定すること 、学生にメッセージを送ることが含まれる。 ４．先生のクラス運営は、ＡＢＩシステムのイーメールファシリティーを用い て、学生にメッセージ、リマインダ、ヒント等を送ることにより補助される。 このシステムは、宿題管理において、先生を有利に補助することができる。学 生が宿題を完成して提出したら、先生および学生のために印刷コピーを作製する ことができる。回答が宿題資料の一部として与えられれば、ＡＢＩシステムによ って宿題を採点することができる。先生がオンラインで宿題を検討するときは、 先生は学生のためにコメントを付すことができる。 また、有利なことに、該システムは先生に夫々の学生およびクラスのための概 略レポートおよび詳細なレポートを提供することができる。これらのレポートは 、直ちにオンラインで入手することができ、または後で検討するために印刷する ことができる。当該技術において知られているように、レポートは、指導の進度 および宿題に関する現時点でのデータおよび累積データの両方を含むことができ る。このレポートはまた、学生の宿題の不足および学生の指導の進度における問 題のパターンに、付箋を貼ることができる。好ましい実施例において、これらの レポートは、学生のエージェントによって学校サーバーシステムに送られた学校 -学生データのデータベースから生じる。 更に、先生は学生であることもできる。先生は一般に、ＡＢＩシステムの使用 において、資料をカスタマイズする手順において、また先生のクラスで使用され る特別な資料の調査において、トレーニングによる利益を受けることができる。 このトレーニングは、有利なことに、先生に向けられた（或いは学生の教育資料 に類似した）教育資料としてパッケージされる。この場合、学生と同様に、先生 は、アクセス可能な資料、先生の進度および教育学上の特徴を記録する先生デー タオブジェクト、およびこのデータオブジェクトを使用して先生のトレーニング をガイドし且つシステムの使用において先生をガイドするエージェントを有する 。学生のためのものと同様に、先生データオブジェクトは、有利には、携帯可能 な先生データオブジェクトとして保存することができる。 ＡＢＩシステムでは、学校の管理スタッフ、親、研究員のような他の関係者が 一定の役割を果たすことができる。管理スタッフは、学生および先生のデータオ ブジェクトおよび他のシステムデータ内の一定のデータ項目にアクセスする権利 を有し、これは、彼等が学生をコースに割り当て、学生を先生に割り当て、また 学生が彼等の資料を完成するために適合しなければならない指導特性標準および 基準を確立することを可能にする。また、このスタッフは、学校における学生の 進度、先生の高価、および与えられた特定の資料の有効性に関するレポートを、 オンラインまたは紙で受け取ることができる。 レポートおよび質問 関連のある或いは目的指向性のデータベースからのレポートの作製は、標準的 なプログラム作成作業である。この作業の重要な要素は、レポートに現れるデー タの選択、（要約した形、詳細な形またはその両者であっても）選択されたデー タが提示される方法、データが出力されるフォーマット、画面または頁上での出 力されるデータのレイアウトである。 先生および管理者は、幾つかのタイプのレポートを要求する。定期的なレポー トは、正規の間隔で作製されることが必要とされる。これらは、学生による、ク ラスによる、等級による、学校による集団に従って変化する。それらはまた、主 題によっても変化する。レポートは、データの完全なセット、または標準限界を 超えるデータのみを提示／要約することができる。これらレポートの幾つかは、 必須のレポートおよび記録保持の要件を満たし、また幾つかは親に送られる。Ａ ＢＩシステムはまた、先生および管理者に対して、標準的な質問およびレポート 作成能力を与える。 適切であれば、親もまた、ＡＢＩシステムの一実施例における関係者であるこ とができる。学生の親は、彼等の子供の宿題および成績に関する迅速な情報を得 られるように、彼等の学生のデータオブジェクトおよび学校-学生データエリア における一定の分野へのアクセスを与えられ得る。この情報は、彼等の学生が指 導および宿題を受け取るのと同じクライアントシステム上で、家庭で入手可能に することができる。 最後に、教育研究者は、教育の理論および方法の有効性を調べるために、ＡＢ Ｉシステムに対する一定のアクセスを受けることができる。例えば、彼等は、問 題のパラダイムに従って構築された資料を使用している学生に関するレポートを 受け取ることにより、一定の指導内容における種々の教育パラダイムの有効性を 効率よく比較することができる。 ５．３．３． 教育設計者／システム間インターフェース 設計者インターフェースの全体像 資料、特に教育資料は教育設計者によって創作される。資料の創作は、害資料 が使用されるべきシステム上で行うことができ、或いは別のシステム上で行うこ とができる。一般的に、教育設計者は資料を創作するが、これは、例えば当該技 術において知られているようなコンピューター補助による指導、宿題またはシミ ュレーションのようなコンピュータ補助による練習、幾つかの資料を用いた作業 を含み得るコンピュータ管理された学生の教育的作業を含む。全ての資料につい て、学生のエージェントは終了したセッションおよび獲得された技術を標準フォ ーマットで知らなければならない。 設計者インターフェースの詳細 ＡＢＩシステムは、資料提示を制御するために学生のエージェントが利用可能 であり、教育成果を改善するように学生を指導する環境を提供する。この環境は 、宿題を提示し、応答を評価し、必要条件を調査し、辞書のようなツールを用い た補助を提供し、単元マスター問題の得点をつけるためのファシリティーが含ま れる。このシステムは、有利なことに、ワークシートのような従来の形態の宿題 、並びにグループベースの宿題のような新しいタイプの宿題、固定した長さ以外 に基づく基準または規定でなく対話に基づく基準のような、先生にとって以前は 時間がかかり過ぎたフォーマットを含むことができる。有利なことに、このシス テム構造は、現存の指導を、注釈を含み且つエージェントの事象メッセージを発 生する本発明の資料の中に埋め込むことにより、現存のコンピュ ータ補助による指導の形態に適合することができる。 以下の全ての創作情報は、好ましいときは、教育設計者によって与えることが できる。この場合、欠点は、必要な場合に先生が情報を無視することだけを可能 にする。或いは、先生は、種々の程度のカスタマイズ化を行うことが可能となり 、または必要とされ得る。このセクションにおいて、「練習」は、指導作業の一 単位を意味する。 テキスト、図形およびアニメーションの説明を伴う資料の実行時変換は、有利 には、対話型のマルチメディア創作ソフトウエアに通常使用される方法によって 行われる。現存の創作プログラムは、映像プログラムまたはスクリプト言語とし てのプログラム作製パラダイムを通して、複数の独立した表示オブジェクトの属 性および挙動の特定を著者に任せている。例えば、ボタンまたは他の選択可能な オブジェクトを表示するために、創作ソフトウエアの使用者は、位置、大きさ、 形状、色、およびラベルのような属性、並びにオブジェクトの選択により引き出 される機能のような特性を指定する。 多くの利用可能な製品の中で最も広くしよい羽されているのは、マクロメディ ア社のAuthorwareおよびDerector、アシンメトリックス社のToolbook、およびエ イムテック社のIconAuthorである。これらのパラダイムは、それらの製造業者お よび他の著者によって文書化されている（Sims，Authorware with Style;Sweari ngton et al.，Macromedia Director Design Guide;Hill，Using Multimedia To olbook 3.0）。 指導作業を創作するプロセスは、例えば、作業を定義し、各練習を定義し、学 生の入力を判断し、練習の完了を定義し、資料にエージェントのための注釈を加 えるステップを含むように逐次的に記載するのが有利である。 作業を定義するステップの創作において、教育設計者は、全体の作業のための 初期の指導を含む情報を、記述されたフォーマットで、また好ましくは特別のク ラスの学生のために必要な別の言葉を用いて話されたフォーマットで提供する。 設計者はまた、選択された教育パラダイムに従ってシーケンシングされた資料を 提供する。指導のシーケンシングは、フィードバックを伴う対話的指導に適して いる。宿題のシーケンシングは、固定された順序；学生が決定した順序；必須の 事項、重要な事項、または任意の事項のグループに分類された先生による優先度 決定に補助されて学生が決定した順序；および個々人の項目サブタイプに関する 基準に対する成績によって決定されたシーケンシングを含むことができる。 夫々の練習を定義する創作ステップにおいて、教育設計者は、次のものを含む 情報を有利に提供する。設計者は、この作業および練習のための名称、その必要 条件、学校システム標準に従って獲得すべき技能を選択して、エージェントが有 意義に学生の成績を追跡し、ヘルプ、ヒントおよび矯正を与えることができるよ うにする。次に、設計者は、話されたフォーマットおよび記述されたフォーマッ トで、練習のための学生の指導を提供する。次に、設計者は、練習のための図形 およびテキストを創作することによって、またそれらの表示属性を特定すること によって、練習の提示を特定する。次に、設計者は、許容可能な使用者入力、入 力のデータタイプ、および入力が許可される表示エリアを定義する。最後に、教 育設計者はヒントを提供する。ヒントは、好ましくは、学生の要求または学生の 無活動に対して提供される任意のヒント、および全体的に不適切なアクションの 場合にエージェントによって与えられるを含む。 学生の入力を判断するステップの創作において、教育設計者は、次のものを含 む情報を提供するのが有利である。第一に、設計者は、要求された入力が完全で あるための基準、不完全な入力の場合のアクション（なくとも可）を定義する。 このようなアクションの例は、省略された入力の完成を示唆することである。第 二に、設計者は、入力がどのようにして判断されるか、および可能な判断、例え ば、正しい、近い間違い、間違い等を定義する。最後に、設計者は、個々の入力 要素または全体の練習に対するエラー応答を選択する。これらの応答は均一ある ことができ、特定の間違った回答を反映させることもできる。エラー応答には、 再試行ポリシーおよび矯正経路の選択が含まれる。矯正は、再試行の成果に基づ いて与えられる逐次的な任意項目であり得る。 応答の判定は、本発明の特定の実施のために確立された、一定の標準に従って 行われるのが好ましい。それによって、エージェントは、全ての標準化された資 料を通して均一な方法で、学生の教育学的な特徴をモニターすることができる。 従って、入力判定における最初のステップは、適切な場合には、データのタイプ 、およびおそらくは入力の範囲をチェックすることである。例えば、分数の足し 算問題に応答して、分数がエンターされたことをチェックすることである。間違 ったデータのタイプまたは範囲が入力されたときは、適切なフィードバックを与 えることができる。一つの学生入力は、テキストまたは数字の一つの要素のエン トリー、一つの表示オブジェクトの移動、一つの表示オブジェクトの選択、また は線もしくは曲線の描画（おそらくは表示オブジェクトを囲 むこと）を含むことができる。 入力判定の第二のステップは、標準的なエラーカテゴリーにおける適切な入力 の分類であり得る。一つの実施例において、これは、正しい回答に対応するパタ ーンを提供することによって行うことができる。このパターンは、テキストテン プレートまたは空間的テンプレートのような、適切な入力に対する適切なテンプ レートであることができる。このような手順のシステムライブラリーから選択さ れるパターン適合手順は、入力を当該パターンに適合させるように実行すること ができる。システム適合手順の出力は、有利には、正解または一部正解の限られ た数の標準判定から選択される。次いで、この判定は、その学生をガイドし、そ の教育学的モデルを適用するために、事象メッセージの中でエージェントに通信 される。本発明は、当該技術において公知のテンプレートおよびパターン適合手 順に採用することが可能である。パターンは、一以上のパラメータ化したテキス トテンプレート、学生によって移動されるオブジェクトの相対的位置を定義する 空間テンプレート、選択のパターンを特定する選択テンプレートを含むことがで きる。更に、空間テンプレートは、画面のアウトラインエリア、描画オブジェク トの形状、迷路トラバース、およびツール入力を含むことができる。 作業の完了を定義する創作ステップに戻ると、教育設計者は、入力、練習およ び作業完了のための基準を含む情報を有利に提供する。資料は、先生への宿題の 提出を許可する前に、一定の最小限の完成を要求することができる。最終創作ス テップは、資料に、エージェントのための追加の注釈を添付することである。こ れらの注釈は、作業および練習の主題、技能の分類、およびシーケンシング論理 の中に具体化された教育パラダイムの定義に関するものである。それは、教育設 計者または見識のある先生によって行われ、エージェントのための事象メッセー ジを発生する資料中の注釈として表現され、資料シーケンシングの制御のために エージェントにより設定される制御パラメータを参照する。こうしてエンターさ れた注釈は、種々のタイプの情報をエージェントへと通信する。例示のタイプは 、作業、主題、作業によりカバーされる主題の要素のタイプ；類似性および困難 性によって同じ宿題における練習の間の比較；何れの練習が正確に回答されたか に基づいて、学生がマスターできたかできなかったを決定するための主題前提条 件；システム知識前提条件；完成するための平均時間および予想時間のようなス ケジュール情報によって与えられる特徴付けを含んでいる。 ５．４． ＡＢＩシステムソフトウエア構造 このセクションでは、先に図２を参照してより一般的な方法で説明したソフト ウエアコンポーネントのための構造例を、更に詳細に説明する。以下のセクショ ンでは、特定のコンポーネントをより詳細に説明する。ここで説明する構造は例 示である。本発明は、異なったモジュールに対する本発明の機能の他のアロケー ションと共に、他の構造にも適用可能である。このような別の構造は、当業者に よって容易に設計される。 このセクションでは、先ず、クライアントソフトウエアおよびデータコンポー ネント、並びにそれらの相互作用を反映する概念ヒエラルキーを説明する。次に 、実行ソフトウエアの構造が説明される。最後に、当該システムによる事象のフ ローおよび処理が説明される。 ５．４．１ 学生クライアントソフトウエア構造 図６は、クライアントソフトウエアおよびデータコンポーネント、並びにそれ らの相互作用を反映する概念ヒエラルキーを図示している。図示されたリンクは 、原理的な処理コール、またはコンポーネント間のクラス依存性を示している。 このヒエラルキーのルートには、オペレーティングシステム601があり、これに ついては好ましいクライアントハードウエアに関連して既に述べた。オペレーテ ィングシステム（「ＯＳ」）は、実行言語およびそれらのクラス、並びに関連の 制御を持った機能ライブラリーと共に、固有のオペレーティングシステムを含ん でいる。次のレベルは、実行ソフトウエア602（「ＥＳ」）である。このソフト ウエアには、本発明の要求に従ってオペレーテイングシステムをカスタマイズし 、必要であれば拡張する多くのコンポーネントが集合している。例えば、全ての ＯＳ作業の創作は、ＥＳ作業コントロールファシリティーによって処理されて、 学生のアクセスのみが可能な資料を保証する。また、このＥＳソフトウエアは好 ましいアニメーションファシリティーを提供し、クライアントのスタートアップ を制御する。 セッションおよび画面マネージャー603は、常にクライアントシステムに存在 している。このコンポーネントは、図３の例示画面によって一般的に図示したよ うに、画面を主システムコンポーネントのエリアに区分し、システムエリア、即 ち、図３におけるエリア302を制御する。こうして、システムエリア内に存在す るアイコンを学生が選択して、ＥＳが示された機能を開始するように要求すると 、ＯＳ作業の発生を継続する前に、 スケジュール／カレンダー607を用いて、学生が現在この機能にアクセスするこ とが許されているかどうかをチェックする。システムマネージャーはまた、学生 がどのような報償図形およびアニメーションへのアクセスが付与されているを提 示する。これらの機能は、ＯＳおよびＥＳのオブジェクトレベルＩ／Ｏファシリ ティーを呼び出すことによって実行される。 クライアントシステム上のアクセス可能なデータは、クライアント上でセッシ ョン中の学生のための学生データオブジェクト611である。このオブジェクトは 、学生のエージェントモデル、学生の現在の指導状態、および教育資料自体に関 するＡＢＩシステムデータを含んでおり、好ましくは、先に説明したようにして 携帯型の媒体からアクセスされる。或いは、学生がクライアントにログオンした ときに、それをサーバーシステムからダウンロードすることができる。好ましく は、このオブジェクトは方法およびデータサブタイプを含むコンポーネントに分 割され、必要とされるコンポーネントのみが、実際に一度にアクセスされる。二 つの頭部を付した矢印により示されるように、学生データオブジェクトは、主に エージェント処理機能609および612によってアクセスされ、更新される。 好ましい実施例において、学校に特異的なデータは、学校-学生データエリア6 15の中に別々に保存される。矢印608および614で示すように、このデータは、好 ましくはエージェント以外のＡＢＩクライアントシステムコンポーネントによっ てアクセスされる。別の実施例においては、種々のサブタイプまたは全ての学校 -学生データを、学生データオブジェクト611の中に合体させることができる。 スケジュール／カレンダーコンポーネント607は、先生および管理者のような 他のシステム関係者が学生のマネージメントを行うために重要である。これは、 画面上に存在するか否かにかかわらず、常に駆動しているツールである。活動説 明、優先度およびデッドラインによって表される学生の活動は、先生または管理 者によって、学校-学生データエリアのスケジュール／カレンダの中にエンター される。任意に、不可欠な情報もまたスケジュール／カレンダーサブタイプの中 にエンターすることができる。矢印608によって示されるように、このコンポー ネントは、このスケジュール／カレンダーサブタイプデータ、並びに学生が活動 を完了する予想時間を参照するが、この予想時間は学生の過去の成績から決定さ れ、特別の教育資料のような如何なる活動が、どのような学 生介入も伴わずにＥＳによって自動的に開始されるべきかを決定するために、学 生データオブジェクトに保存されている。学生がより大きなイニシャチブを与え られている場合は、スケジュール／カレンダーは、例えばアイコンの選択によっ て学生が要求した作業の作製を許容することができる。このコンポーネントはま た、要求に際して、学生が次になすべきことに関するアドバイスを要請したとき に、その学生に対してエージェントが提示するための優先度を付した作業のリス トを提供する。それは、優先度およびデッドラインの情報、並びに教育資料およ び学生データオブジェクトの中のデータを用いて計算された完了のための時間デ ータを使用する。 これらの資料は、資料エンジン604および605によって、ＡＢＩシステムの中に 提示される。先に説明したように、資料データは、表示出力および学生入力のた めのオブジェクトと、シーケンスロジック制御オブジェクト表示と、オブジェク トを提示している間にシーケンスロジックにより参照されたとき、エージェント のための事象メッセージを生じる注釈とを含んでいる。資料データは、これらオ ブジェクト、ロジックセクション、および単一の教育項目に関連した単一画面ま たは幾つかの画面の表示に関する注釈を含んでいる。この資料データはまた、好 ましくは、こら等の資料によって適用される教育的パラダイムをエージェントに 通信し、該エージェントに対して、原因である制御変数を知らせることができる 重要な注釈を有する特別のヘッダまたは初期化エントリーを含んでいる。また、 このようなヘッダまたは初期化メッセージは、該資料が彼等の教育パラダイムを 変えるときに、エージェントに送付される。好ましい実施例には、複数の資料デ ータ605を提示する一つの共通の資料エンジンが存在する。別の実施例には、種 々のクラスまたは資料データタイプのための特異化された資料エンジンが存在し 得る。 資料エンジン604は、資料データ605のエントリーをダウンロードし、シーケン スロジックを解釈し、要求されたオブジェクトを表示し、要求されたエージェン トへの事象メッセージを発生させる埋め込まれた注釈を参照する。ＯＳおよびＥ Ｓの標準ファシリティーは、オブジェクトの提示および何等かの入力を資料にル ーティングするために使用される。入力は、スケジュール化ロジックにおける明 細に従って処理される。好ましい実施例において、エージェントは、シーケンス ロジックがチェックする共有された包括的変数を設定することにより、資料を制 御する。このような共有された包括的変数は、共有メモリーのような、ＯＳのプ ロセス間コミニュケーション（「ｉｐｃ」）ファシリ ティーによって利用可能にすることができる。資料エンジンは、これらの要求を 実行する如何なるプログラムであってもよく、特に、マクロメディア社のAuthor wareのような利用可能な商業的創作ツールおよびエンジンの拡張であることがで きる。 別の実施例において、資料はエンジンおよびデータコンポーネントに分離され ず、夫々の試料について一体のコンポーネントからなっている。この実施例にお いて、コンパイリングに類似したプロセスが、単一の実行可能な資料コンポーネ ントを創作する。本発明は、エージエントメッセージを発生する資料の他の実行 にも等しく適用され、ここに概説する要求に従ってエージェント制御に応答する 。 エージェント処理は二つのコンポーネント、即ち、事象に応答してエージェン ト表示アクションを決定するエージェントアクション処理609と、表示アクショ ンを学生に対する人物の表示に変換するエージェント挙動処理612に分けられる 。矢印616によって示されるように、両コンポーネントは、学生オブジェクト611 にアクセスする。好ましい実施例において、エージェントアクション処理は、規 則に基づき且つ事象によって駆動される。規則テーブル160の中の規則は、何れ も資料または学生からの事象メッセージの中で通信されるパラメータを用いて評 価され、また学生データオブジェクトから検索される。これらの規則は候補アク ションを提供し、次いでこの候補から最終的なエージェントアクションの組を評 価および選択され、これは後続のエージェント挙動処理６１２へと伝えられる。 エージェント処理はまた、資料のシーケンシングおよび制御するための包括的な 変数を設定する。この処理の副次的効果は、資料事象メッセージからの情報を用 いて学生データオブジェクトを更新することである。 エージェント挙動処理612は、エージェントアクション処理において決定され たアクションに基づいて、画面上のエージェント表示を構築する。好ましい実施 例において、この処理は挙動テーブル613に基づいている。発音、テキストまた は声、および感情は、決定された最終アクションに基づいてテーブルから選択さ れ、該アクションと共に含められたパラメータを用いて洗練される。これらの発 音およびアクションは選択されたエージェント人物オブジェクトに送られ、これ は選択された発音および感情を用いることにより、選択された人物のエージェン ト表示を作製する。この処理によって、データは、学生データオブジェクト、特 に学生のエージェント個性化選択（例えば望ましい人物）を反映するフィールド 、および最近のエージェント挙動を反映するフィールドの中で参 照され、更新される。 通信資料615もまた図示されている。これらの資料は、例えば、学生の個人指 導、特別の資料を用いたグループ勉強、およびグループ協議のような種々のグル ープ活動のための資源を管理および提供する。矢印614が示すように、これらの 資料は、好ましくは学校-学生データ615に保存されたデータサブサブタイプにア クセスする。 ５．４．２． 実行ソフトウエア 実行ソフトウエア（「ＥＳ」）には、オペレーティングシステムを本発明の要 求にカスタマイズし、必要であればこれを拡張する多くのコンポーネントが集ま っている。ＥＳソフトウエアは、共通のファシリティーおよび特殊なファシリテ ィーを実行する。共通のファシリティーの例には、作業コントロール、通信、お よびＩ／Ｏファシリティーが含まれ；特殊なファシリティーの例には、好ましい アニメーションのファシリティーおよびクライアントのログオンおよびスタート アップファシリティーが含まれる。好ましい実施において、ＥＳソフトウエアは 、入手可能なＯＳソフトウエアコンポーネントに対するフロントエンド、ラッパ ー、または拡張として組み立てられる。例えば、一定のファシリティーは、Ｃま たはＣ++において実施され、ウインドウズ（商標名）グラフィック装置インター フェースまたはその拡張のようなＯＳインターフェースを直接呼び出す。クラス のような他のファシリティーは、ジャバ（Java：商標名）1.0の中のパッケージ のような、入手可能な実行言語ライブラリーを使用して組み立てることができる 。更に他のファシリティーは、商業的に入手可能な創作パッケージに存在するデ ィスプレーＩ／Ｏ機能のような、ソフトウエアパッケージの一部として直接提供 され得る。 作業コントロールは、システムコンポーネントのスタートアップを管理する。 第一に、スケジュール／カレンダーツールを用いてスケジュールおよび優先度を チェックすることにより、学生が要求されたコンポーネントを駆動することが許 可されていることを確認する。間接的に、学生のエージェントは、この駆動が合 理的であるかどうかを決定するために問い合わせることができる。次に、もし許 可されていれば、このファシリティーは、サーバーシステムからの要求されたソ フトウエアのローディングおよびデータオブジェクトのアクセスを管理する。最 後に、作業コントロールは何れかのＯＳ呼び出しを行うことにより、コンポーネ ントをスタートアップする。作業コントロールはまた、作業終了時に他のシステ ムコンポーネントに通知する。 通信ファシリティーは、ネットワーク通信を管理し、クライアントサーバーま たはファイルサーバープロトコールがＯＳに存在しなくてもこれを提供する。こ のようなプロトコールは、URL名称解決ととｍにHTTP V2.0を含んでいてもよい。 それは、メジャークラスのサーバーを用いたセッションを含む実行可能なソフト ウエアサーバーおよび教育資料サーバーを含む、全ての必要なネットワークセッ ションを保持する。学生データオブジェクトをダウンロードする場合、学生デー タオブジェクト貯蔵部との通信は維持される。データ断片ライブラリーは、これ らのサーバークラスの何れかに存在することができる。別の実施において、これ らサーバーは、一つまたは幾つかの物理的サーバーシステム上にあることができ る。最後に、このファシリティーは、ダウンロードおよびアップロードの要求を 含む全ての遠隔アクセス要求を取り扱う。 Ｉ／Ｏファシリティーは、オブジェクトレベルディスプレーＩ／Ｏのための入 力および出力表示ハンドラーを含んでいる。この表示ハンドラーは、テキスト、 図形、映像および音声のためのオブジェクトレベル要求を受け取り、これをＯＳ にサポートされている如何なるインターフェースへも転送する。入力ハンドラー は、ＯＳ入力ハンドラーからの低レベルの入力を受け取り、これを現在の画面フ ォーマットに従って処理する。一定の場合、それは出力ハンドラーを直接呼び出 して、直ちに、オブジェクトの強調またはドラッグのようなフィードバック動作 を実行する。他の場合、それは、画面オブジェクト、例えば画面上のエージェン トによって、適切なフォーマットのＩ／Ｏ事象メッセージをシステムコンポーネ ントへと送る。出力ハンドラーは、システムオーナー、位置、特性、サイズ、何 れかのアニメーション情報、およびオブジェクトが入力中心にあるかどうかのよ うな、入力オブジェクト提示の明細を受け取り、次いで何れかの必要な画面マッ ピングを更新し、そのオブジェクトを表示するためのＯＳ要求を発生させる。こ のようなオブジェクト明細の例には、多分スクロール可能で、特定の教育資料に よって表示される特定の内容と共に、選択可能なテキストをファイルされたオブ ジェクトが含まれる。 特異化されたＥＳファシリティーの例は、アニメーション作製およびクライア ントのスタートアップである。クライアントシステムはアニメーションをサポー トするのが好ましく、これは利用可能な表示モダリティーを潜在的に呼び出す表 示の連結し且つ時間を設定したシーケンス、および他の時間を設定した提示であ る。本発明は、如何なる適 切なアニメーションファシリティーにも適用可能であるが、好ましいファシリテ ィーは、スクリプトベースのインターフェースを提示する。 アニメーションファシリティーへの入力は、オブジェクト表示コマンド、オブ ジェクト表示のタイミング、何れかの許可された使用者の入力が如何にして取り 扱われるかの入力明細、および開始システムコンポーネントに戻るべき事象のタ イプを含むスクリプトである。表示事象の例には、スクリプトの分岐および呈し または中断を生じる使用者入力が含まれる。アニメーションファシリティーは、 他のシステムコンポーネントからスクリプトを受け取り、例えば、データ断片ラ イブラリーからの必要な表示オブジェクトのダウンロードを要求し、タイミング 明細を解釈し、入力および出力ハンドラーに要求を送る。 ＥＳスタートアップファシリティーは、ネットワークに接続されたコンピュー タ上で実行される学生クライアントに関して説明される。スタートアップは、先 生および教育設計者クライアントを含む他のクライアントシステムについても同 様である。典型的にはそうであるように、もしスタートアップの前にシステムの コンポーネントがクライアントに存在していなければ、ＡＢＩシステムの各コン ポーネントを、必要なときまたは携帯可能な媒体からアクセスされたときに、サ ーバーからダウンロードしなければならない。最初のステップには、ＡＢＩネッ トワークに接続した何れかのクライアントにアクセスする学生が含まれる。アク セスには、電源を投入し且つこのクライアントに対してシステムのスタートアッ プを要求する少ないコンピュータが含まれる。好ましくは、学生ユーザによるア クセスは、例えば、クライアントに存在し得るか、またはパワーオンされたブー トストラッププロセスによりダウンロードされた標準のイントラネットブラウザ を使用して、システムマネージャーを備えたサーバーにアクセスすることにより 開始する。学生は、システムマネージャーにログオンし、次いでこれは、パスワ ードもしくは認識カードのような手段によって認証を行う。認証が成功すると、 システムマネージャーはＥＳをダウンロードし、開始させる。次いで、ＥＳはシ ステムサーバーとの通信を含む必要な通信セッションを開始し、次いでセッショ ンマネージャーソフトウエア、エージェントソフトウエア、およびスケジューラ ／カレンダツールソフトウエアをダウンロードする。好ましくは、ＥＳと共に携 帯学生データオブジェクトが学生を認証し、学生データオブジェクトデータが携 帯用媒体からアクセスされる。或いは、学生デ ータオブジェクトはサーバーからダウンロードされる。次いで、セッションマネ ージャーが、学生データオブジェクト内の学生優先に依存した形での学生表示を 提示し、該表示のシステムエリアから入力を受け取る。次いで、スケジュール／ カレンダーは、エージェントと共働して、学生が如何なる資料を提示されるべき か、またはそこから何を選択することができるかを決定する。最後に、資料デー タおよびエンジンがダウンロードされ、学生セッションの実体が開始される。 人物の提示、または単なる適切な固有の応答は、サーバーからダウンロードさ れた音声および映像表示オブジェクトから作製し、必要なときに参照することが できる。これらの表示オブジェクト、またはデータ断片は、特別な提示に対応し たグループにリンクすることができる。更に、これらのリンクされたグループは 、分岐した対話的な短い超越応答を許容する小さい断片コードを含むことができ る。従って、一つの超越応答に学生入力のための機会を含ませて、この入力に応 答してネット表示オブジェクトを選択することができる。これらグループの夫々 はカタログ化され、特定のしかたで挙動する人物として参照される。 ５．４．３． システム事象処理 学生クライアント上および他のクライアント上のＡＢＩシステムは、学生およ びタイマー入力事象を待ち、次いでこれらの事象に適切に応答するように有利に そしきされる。これは、対話システムを構築するための共通した現在のプラクテ ィスである。しかし、本発明は、対話型システムを構築するために将来開発され るかも知れない実施に対しても、先に述べた主要なシステムコンポーネントおよ びそれらの相互作用が、そのような将来の実施において提示され得る限りは適用 することが可能である。 図７を参照して、このセクションは、入力事象のシステム処理および最初の入 力からシステムが次の事象を待つ間でのその結果を順次説明する。この説明は、 システムコンポーネントが如何にして相互に交信するか、また情報および制御が 如何にしてシステムを通して流れるかについての詳細を提供する。ここのコンポ ーネントのより詳細な説明は、次のセクションに出てくる。 図７は、学生クライアントにおける制御フローおよび事象処理を概念的に図示 している。一般に、この図の左側には関連のデータがあり、中央には処理ステッ プがあり、右側にはＩ／Ｏ事象がある。その内容から明らかなように、この図の 中の矢印は、データ レファレンスまたは制御フローを表している。制御フローは、メッセージを有す る情報によって実行された時点にあり、また標準のＥＳおよびＯＳシステム呼び 出しによって行われた他の時点にある。更に、この図は、学生のエージェントと 相互作用するこれらコンポーネントの処理に向けられている。セッションマネー ジャーのような、エージェントと相互作用しないこれらのコンポーネントは、標 準の対話技術に従って構築することができる（例えば、Petzold，1996，Program ming Windows 95，Microsoft Press，Redmond WAを参照のこと）。 こうして、待機ポイント701において、システムは次の学生入力またはタイマ ー事象を待つ。この待機は、システムが先の事象を処理した後、または多分シス テムがスタートアップした後に、待機点707、713および717において開始する。 入力事象を受け取ると、ＥＳ Ｉ／Ｏハンドラー702は、他のシステムコンポー ネントのための重要さを伴うことなく、事象がアクションを表現するかかどうか を決定する。例えば、事象は、オブジェクトの強調またはアニメーションを指令 するタイマー事象のみを生じる学生アクションであり得る。このような事象は、 Ｉ／Ｏハンドラーによって全体に処理されることができ、システムは701で再開 を待つ。事象が資料エンジン703のための学生の要求、またはエージェント711の ための超越要求に相当するときは、Ｉ／Ｏハンドラーはそれを適切にフォーマッ トし、それを入力オブジェクトを所持する正しいコンポーネントに伝える。該事 象が、資料エンジンの一つによって、またはエージェントによって設定された時 間間隔を表すなら、それはフォーマットされて、要求コンポーネントへ送られる 。グループ勉強の場合、この事象は遠隔コンピュータシステム出発生して、ロー カルＩ／Ｏハンドラーに到達するために、ネットワークライン上を転送される。 このＩ／Ｏハンドラーは、事象メッセージを、それが向けられるコンポーネン トによって期待されたフォーマットにフォーマットされる。それらは、夫々のメ ッセージの中に、アクションからの何れかの入力情報と共に、学生アクションの タイプまたは時間間隔を含める。一つの入力事象は、幾つかの事象メッセージを 発生する。 ここで、史郎エンジン703に向けられるメッセージが最初に考慮され；エージ ェントアクション処理711に向けられるメッセージが二番目に考慮される。図７ は二つの資料エンジンを示しているが、時には、一つのエンジンまたは三つ以上 のエンジンがシステム上に存在することも可能である。存在する資料エンジンの 数には関係なく、事象メッ セージは正しいエンジンに伝えられる。資料エンジン703は、教育資料、ツール および通信資料に対応する複数の読み出し専用資料データ704を保有している。 矢印725で示すように、これらのエンジンはまた、エージェントアクション処理 ７１１によって決定された制御情報にアクセスする。この制御情報は、メッセー ジの交換による方法、または共有メモリー領域に保存されたパラメーターを参照 することによる方法のような、何れかの便利な方法でアクセスすることができる 。この情報は、それらの資料が提示されている間に、教育上の重要な点において 資料エンジンを制御する。任意に、資料エンジン703は、遠隔データベース705お よびシステムネットワークを通して利用可能な他の遠隔資源にアクセスすること ができる。このエンジン類は、これら二つの入力資源、必要に応じて三つの入力 資源を使用して、例えば指導授業、宿題練習、指導ツールまたは合同教育コンテ ストの学生への提示706を生じさせる。この提示はＥＳおよびＯＳのＩ／０ハン ドラーを使用して、実際の学生表示を発生する。 矢印727で示すように、資料エンジンはまた、エージェントアクション処理711 に向けられたメッセージを発生する。資料が提示されている間の教育上重要な点 において、資料の中の注釈により、エンジンはエージェントへのメッセージをフ ォーマットする。これらのメッセージはまた、事象タイプおよび関連データ（多 分タイミングデータを含む）の指示を含んでいる。一つの学生インプットは、複 数のエージェントメッセージを発生することができる。驚異樹上重要でない点に おいて、資料はエージェントメッセ維持を発生することができない。従って、先 の学生アクションが資料またはエージェントのための入力異議をもっておらず、 またはエージェントのための教育的意義をもっていないならば、システムは再度 、待機ポイント707で次の学生アクションを待つことができる。 しかし、メッセージがエージェントに送られてしまっていれば、エージェント アクション処理７１１は駆動される。限定的ではない好ましいが実施例において 、この処理はテーブルに基づいている。ポリシーフィルターテーブル708からの 規則は、入ってくる事象メッセージに含まれたデータを考慮し、また学生データ オブジェクト712の中の学生の過去の成績および学生の教育モデル関するデータ を考慮して評価される。例えば、学生の履歴との比較は、相対的な成績を決定す るために必要とされる。これらの規則は、エージェントアクションの候補を提案 する。次に、決定評価テーブル709の中の規則お よび選択基準テーブル710の中の規則は、提案されたアクションをフィルターし て、エージェントアクションの最終的なリストを作製する。二つの頭部を付した 矢印728で示すように、これらの最終アクションは、学生の現在の成績および挙 動に関するデータを用いて、学生データオブジェクト712の中の情報の更新する ことができる。それらはまた、矢印728で示すように、資料のための利用可能な 制御情報を作製することができる。最後に、重要なこととして、アクションは視 覚的なエージェント挙動を表示させるための表示アクションを含むことができる 。この最終表示アクションのリストは、エージェント挙動処理716に送られる。 視覚的エージェント挙動が適切でなく、また表示アクションのリストが空である こともあり得る。この場合、システムは、待機ポイント713において更なる学生 入力アクションを待つ。 エージェント挙動処理716は、先のアクションに反応する画面上エージェント 人物の固有の表示を発生させるために、発音テーブル７１４、表示挙動テーブル 715、および学生データオブジェクト712の中の最近の優先度およびエージェント 挙動の記録を考慮して、エージェントアクション処理711から送られた表示アク ションの最終リストを処理する。最終アクションは、アクションに含まれるパラ メータを用いて完成される発音テンプレートを選択する。学生の優先度に従って 表示挙動テーブルから選択された人物は、これらの完全な発音を用いて、表示オ ブジェクト、およびおそらくはアニメーシヨンスクリプトまたはアップレット(a pplets)を発生し、これらは最終表示718のためにＥＳのＩ／Ｏファシリティーに 送られる。エージェント挙動処理はまた、この現在の挙動に関する情報を用いて 、学生データオブジェクトを更新する。 学生入力アクションの全ての可能な処理を完了することにより、システムは、 待機ポイント717において、次の学生アクションまたは時間間隔を待つ。 ５．５． 教育資料およびツール このセクションは、教育資料、学生ツール、および通信資料のための好ましい 実施例を説明する。この実施例において、これらの資料は均一な構造を有してお り、資料エンジンによって使用されて表示機能および実行機能を適切に発生する 資料データにより定義される。この均一な構造は、全ての資料とエージェントと の間のインターフェースの均一な取扱いを可能にする。別の実施例において、例 えば一定のツールおよびグループ通信資料は、有利なことに、それ自身が必要な エージェントインターフェースを保持す る別のプログラムとして、別々に実施することができる。このような一定のツー ルには、カレンダー、辞書、百科事典、およびグループ通信が含まれる。更に別 の実施例において、夫々の教育資料は、これも必要なエージェントインターフェ ースを含む分離プログラムであってもよいであろう。 このセクションでは、先ず、教育資料の一般的な構造を説明し、次いで典型的 にＡＢＩシステム上で利用可能なツールを説明する。 ５．５．１． 教育資料 好ましい実施例において、共通の資料エンジンが、特定の資料データを解釈し て、指導およびツールの機能を実行する。注記した他の資料のために適用が必要 とされる教育資料を参照して説明する。まず、資料データについてみると、好ま しい実施例では、それは提示項目、シーケンスロジックおよび注釈のための三つ の主要なセクションを含んでいる。提示項目は、何が表示されとしても、好まし くは、パラメータ化され得る表示オブジェクトとして表されるものを含んでいる 。これらの表示オブジェクトは、資料データと共にパッケージされることができ 、または必要に応じてサーバーからダウンロードされることができる。注釈は、 資料表示に関連した追加のデータを含んでいる。これらには、例えば、前提条件 、関連の資料へのリンク、学生の予想成績、並びにヘルプおよびヒントが含まれ る。注釈は、好ましくは資料データおよび学生の成績入力からのパラメータを参 照して、テンプレートから形成される。資料エンジンは注釈を使用して、エージ ェントへのメッセージを発生し、これはエージェントインターフェースの一部を 含んでいる。シーケンスロジックは実行可能であるか、または特定の資料をアニ メーション化する解釈されたコードである。それは、特定の資料の中の全てのデ ータを参照して、提示項目の順序づけられた表示を起こさせ、また注釈に従って メッセージをエージェントに送る。 資料データは、有利には複数のエントリーにグループ化され、夫々のエントリ ーは提示の最小項目を表すが、これは幾つかの画面を含んでいる。これらのエン トリーは、好ましくは、少なくともヘッダーもしくは初期化エントリーおよび他 のエントリーに特殊化される。表２Ａは典型的な資料のヘッダエントリーを示し ているが、これは資料が初期化されるときに処理される最初のエントリーである 。 このヘッダは、幾つかの特別な特徴を有している。ヘッダフレームのためのシ ーケンスロジックは、大略は変数および機能の定義からなっている。包括的変数 は、システムコンポーネントの間で共有されており、エージェントが設定する制 御変数、およびエージェントコントロールによってガイドされるためにシーケン スロジックが参照および試験する制御変数を含んでいる。これらの変数は、例え ばエージェントインターフェースの他の部分を含んでおり、指導の時間ペーシン グ、新たなコンセプトのシーディング速度、新たな例の密度、識別の時間ペーシ ングまたは困難性を制御することができる。ローカル変数は、資料処理の間にシ ーケンスロジックに利用可能である。包括劇機能は、シーケンス路地句によって 呼び出すことができる包括的システム機能である。また、辞書の自動照合、スペ ルチェックまたは百科事典自動照合は、包括的に実施および共有することができ る。ウインドウズ環境において、包括的機能はDLLsである。最後に、ローカル機 能はシーケンスロジックにローカルに利用可能である。例えば、化学的計算機ツ ール、コンピュータの使用は、ローカル機能であり得る。更なる例として、教育 資料においては、ローカル機能は使用者入力を訂正するためのチェック、試問の 得点記録として有用である。 ヘッダエントリーの中の注釈は、エージェントへの資料初期化メッセージを発 生させる。これらのメッセージは、これら資料関して、それらが如何なる包括的 変数にそれらが応答するかに関して、如何なるヘルプ、ヒントおよびツールが有 用であるかに関して、並びに重要なこととして、その資料が使用する教育パラダ イムに関して、エージェントに告知する。好ましくは、このパラダイムに関する 情報は、教育資料インターフェース標準に従って構成される。以下を参照された い。注釈は、全資料のための必要条件およ び他の資料およびテキストに対する参照のような、追加の情報をも含むことがで きる。最後に、提示項目は、例えば導入画面であることができる。 表２Ｂは、正規の資料提示の間に処理される典型的なエントリーを示している 。 このエントリーについて、提示項目は資料表示のためのものである。シーケン スロジックは、資料データの中の変数および他の情報、並びに何れかの学生入力 を考慮して、この表示を生じさせる。最後に、注釈は、初期化時における何れか のパラメータ組における変化、学生の成績データ、学生のエラー、および他の教 育上有用な情報を報告するエージェントメッセージをもたらす。また、注釈は、 予想される困難性およびタイミングのような、このフレームに特異的な情報をも 含むことができる。 今度は資料エンジンについて見てみると、その題意チン処理ステップは、実行 ソフトウエアを要求して、教育資料サーバーから要求された資料データをダウン ロードすることである。次に、それはヘッダエントリーを処理し、包括的な変数 および機能にリンクさせ、初期化事象メッセージをエージェントに送る。提示が 始まると、それは実行のために、第一のフレーム上のシーケンスロジックを解釈 し、または呼び出す。それはこのフレームから進んで、シーケンスロジックに指 令されるように他のフレームを活性化する。最後に、資料そりが終了すると、注 釈によって指令される何れかの停止メッセージがエージェントに送られ、クライ アントから資料が削除される。 好ましい実施例において、この資料は全て同様に実施される。教育資料、ツー ル、および通信資料の間の殆どの相違は、異なった包括的エントリーおよびロー カルエントリーを含む提示項目およびシーケンスロジックにある。全ての資料は 、資料の開始および 停止、並びに学生の成績およびエラーを記録するエージェントメッセージを発生 するための注釈を有していると予想される。好ましくは、この情報は、教育資料 インターフェース標準に従って、標準化された方法で報告される。以下を参照の こと。 ５．５．２． ツール ＡＢＩシステムは、学生および指導コース用に作られた、広範囲の必要なおよ び任意な学生および先生のツールに適合可能である。初等教育の場合、以下の好 ましいツールは、一定の一般的なツールおよび通信、または共同学習、資料を含 んでいる。商業的教育の場合は、他のツールが好ましかもしれない。スケジュー ル／カレンダーツールは、学生のスケジュールに従って資料へのアクセスを許容 することに関係し、好ましくは全ての実施例に見られる。 このセクションにおける議諭は、初等教育のための実行に向けられている。実 行に用いることができるツールに制限はない。 ５．５．２．１． 一般のツール 一般のツールは、好ましくは、進度レベルおよび先生の許可を含む学校-学生 データエリアの中のデータに従って選択されたフォームの範囲内に存在する。一 つの一般的なツールは計算機であり、これは単純な４機能計算機から複雑なグラ フ計算機まで変化する形態を有することができる。他の一般的なツールには、ス ペルチェッカー、シソーラス（ことば宝庫）、ワープロ、百科事典、および辞書 のような言語ツールが含まれる。異なった進度レベルに適するように、それぞれ の言語ツールに異なったレベルを与えることができる。別の実施例において、言 語ツールは「ヒトデツール」と合体させることができ、これは、使用者が「ヒト デ」の中央に特定の言葉を配置し、次いでヒトデの適切な腕を選択することによ り、言葉の定義、発音、一致、同義語または反義語を得ることを可能にする。他 の一般的なツールはワープロであり、おそらくは書くツールおよび描画ツールの マルチレベルセットとして与えられる描画モードを備えている。学生が利用可能 な書く能力および描く能力は、学生および先生が選択することが可能である。最 後の一般的ツールは、リンクメーカーであり、これは、組んだ仲間、逐次学習、 順序をつけた逐次学習および記憶術のような種々のタイプの記憶練習を提供する 。最後に、特別の教育要求に適合するように、備品に追加のツールを加えること ができる。例えば、地理の授業のために地図ツールを加えることができる。学生 のプロジェクトのために、 百科事典ツール、およびネットワーク調査ツールを加えることができる。スタデ ィーバディーズ(Study Buddies；商標名)は、キーワードおよびオペレータの使 用のような、ツールの使用におけるインストラクションを与えることができる。 商業的または産業的訓練のために、特異化されたツールを加えることができる。 ５．５．２．２． ファイルシステムツール 多くの実施例における好ましい一般的なツールは、学生のアクセスを伴うファ イルシステムである。初等教育を含む多くの例において、システムに与えられる ファイルシステムの完全な閲覧および該ファイルシステムへのアクセスは、欠点 になる可能性がある。結諭として、本発明は、学生がシステムの差イルシステム を閲覧し、これにアクセスするのを制限する、ファイルシステムフロントエンド 、またはファイルシステムツールを設けることを考慮した。この特別のツールは 、資料としてではなく、セッションマネージャーの一部として有利に実施される 。実施に際し、カスタマイズされたアイコンファイル表現は、ディスプレーのシ ステムエリアの一部として管理される。 このようなフアイルシステムツールの一つの実施例は、本棚の本（その夫々が セクションを有し、各セクションは頁を有する）に構成された四つのレベルのフ ァイルシステムを提示する。ファイルの辞書に対応する本は、学生ユーザーがそ のアイコンを選択したときに開かれる。学生は、タブを選択することによって、 或いは、次頁、最終頁または他のボタンを選択することにより頁毎に移動するこ とによって、辞書本をナビゲートする。学生は、おそらく新たな頁およびセクシ ョンを開くことによって、本の選択された頁またはファイルと相互作用する。ま た、学生は本を閉じることができる。初歩の目的における殆どの必要性について は、幾つかかの特異化された本を備えた一つの本棚で十分である。もっと進んだ 学生には、新しい本を備えた複数の棚を作製し、本から本へと頁およびセクショ ンをカットアンドペーストして使用するように許可を与えることができる。本の 頁、ファイルは、好ましくはそれを処理する資料とともに提示される。例えば、 使用者が作製したテキストまたは図形のページは、ワープロを駆動させた状態で 現れる。宿題および指導の頁は、適切な資料とともに現れる。 ５．５．２．３． スケジュール／カレンダーツール スケジュール／カレンダーは重要なツールであり、好ましくは常に存在してい る。それは、ＡＢＩシステムが資料を開始したときに、学生がその資料について 許可され且つ 予定されていることを確かめるためにアクセスされる。それは、スケジュール補 助を求める学生からの超越要求に応答して、エージェントによる包括的機能とし てアクセスされる。それは更に、学生のデスクトップに見えるカレンダーツール アイコンを用いることにより、学生が直接アクセスすることもできる。アクセス されると、このツールは、幾つかの方法で見えるように、カレンダーブックを学 生に表示する。 このセクションでは、先ず、スケジュール／カレンダのデータについて、次に 、スケジュール／カレンダの処理について説明する。スケジュール／カレンダの データは、学校-学生データエリアのサブタイプである。任意に、学生の個人的 スケジュールを学生データオブジェクトの中に含めることができる。一般には、 このデータは、夫々の予定された学生の活動について次のファイルを含んでいる 。 予定された活動および任意に認識メッセージ； 活動の優先度； デッドライン日時、または定期的な要件はあるが、完成日がない継続的活 動の定義； 活動のための資料へのリンク、これは活動の完成基準を特定することがで き；１人の学生の活動について、これは典型的には特別の教育資料であり；グル ープ学習の活動については、そのグループの学生のリストおよび他の通信情報も カレンダーエントリーの中に存在してよい； 活動の特徴、例えば、これは学生または先生の何れによってエンターされ るのか、また、これは学生またはシステムの何れによって完全にマークされるの か； 活動の状態、完成度の状態、および何等かの必要なレポート提出の状態。 予定された活動を定義するのに十分なこれらの例示データは、先生によって、 または学生によって交互にエンターすることができる。先生によってエントリー されるときは、学生による変更から保護することができる。データエントリーは 、好ましくは、適切な画面フォーマットを備えた先生ツールによって補助される 。任意的な活動は、もし先生が許可すれば、学生がエンターできる。 スケジュール／カレンダーツールは先生によって指令され、一定の範囲のスケ ジュール設定のイニシャチブを学生に許可する。これらのイニシャチブは、資料 を望み通りにスケジュール設定する自由を学生に許可することから、学生の活動 の固定された順序を 強制するスケジュール／カレンダに要求することまでの、広範囲に渡ることがで きる。好ましい実施例において、これは、デッドライン日／時（Ｄ）、基準優先 度である（Ｐ）を含む学校-学生データの中のイニシャチブパラメータを、先生 が特定することによって達成される。次に、スケジュール／カレンダは、Ｄ以下 のデッドラインおよびＰ以上の優先度を持った全ての作業を自動的にスケジュー ル設定する。予定された作業に関するＤおよびＰを変化させることにより、先生 は、特定された範囲のイニシャチブを達成することかできる。 スケジュール／カレンダ処理は、実行ソフトウエアによって、学生によって、 或いはエージェントによって呼び出すことができる。先に説明したように、学生 セッションの開始時、または特定の資料の使用が終了した後に、実行ソフトウエ アがスケジュール／カレンダツールを呼び出して、先ず、終了した作業が完全で あることをマークし、次いで、スケジュールを要求している活動を見つけるため に、イニシャチブパラメータを考慮してカレンダデータを参照する。このツール が、カレンダーが要求するスケジュールの中に一つの活動だけを発見したら、こ の要求された活動が開始される。もし、複数の要求された活動が見つかったとき 、このツールは、優先度が高い要求された活動を開始し、または何れの要求され た仕事を開始するかを学生に選択させる。要求された活動がないときは、スケジ ュール／カレンダツールは、セッションマネージャを介して次の作業の選択を学 生に許可する。 スケジュール／カレンダツールは、学生がディスプレーのシステムエリアない のスケジュール／カレンダアイコンを選択することによって、呼び出すことがで きる。こうして呼び出されると、このツールは学生のカレンダおよび予定された 活動を、月間の概観から個人的活動の詳細に亘る種々のフォーマットで表示する 。許可されていれば、学生は任意の項目またはマーク項目をエンターして完成さ せることができる。 スケジュール／カレンダツールはまた、「私は次に何をするのでしよう？」と いうタイプの学生の超越要求を受け取ったときに、エージェントによって呼び出 されることができる。このエージェントは、要求され且つ予定された家具道をこ のツールから受け取り、また学生データオブジェクトから得た学生の成績および 資料ヘッダから得た夫々の作業のために要求される平均時間に基づいて、夫々の 作業を完成するための予想時間を決定する。この組み合わされた情報を考慮して 、エージェントは、それらの予想完成時 間に従って、活動スケジュールのオーダーリストを学生に提示することができる 。 ５．５．２．４． 通信ツールおよびグループ学習資料 好ましい実施例において、ＡＢＩシステムは、システムの残りの部部にに組み 込まれた、通信資料またはグループ学習資料を含んでいる。他のツールおよび資 料の場合と同様に、通信資料に対するアクセスは、スケジューラ／カレンダツー ルによって与えられる。通信ワークグループは、学生のカレンダの中に割り当て および予定されており、カレンダーは、好ましくはグループ員の名前および他の 通信パラメータを含んでいる。これらの資料がスケジューラによって駆動される と、通信グループが開始される。或いは、学生は通信資料を選択することによっ て、通信グループの形成を自発的に要求することができる。学生が他の要求され た活動を持っていないならば、スケジューラ／カレンダツールはグループ活動を 許可することができる。或いは、夫々の特別の通信資料はまた、好ましくは先生 によって設定された、許可される通信の種類および通信が許可される相手を制御 する特別のアクセス制御を有することもできる。 他のツールおよび資料と同様の様式で、通信資料はエージェントインターフェ ースを有する。駆動されると、これらは初期化事象メッセージをエージェントに 送り、それらが感じ取るであろう包括的な制御変数、適用される教育パラダイム 、並びに利用可能なヒント、ヘルプおよび他の通信パラメータを特定する。別の 実施例において、この教育資料インターフェース標準は、エージェントが特異性 をもってこれら資料を制御することを可能にするような、通信に基づく勉強のた めの特別のカテゴリーを含んでいる。通信勉強の間、これらの資料は、教育的に 重要な時点で事象メッセージを発生する。 これにより、通信資料は完全にＡＢＩの実施例の中に組み込まれる。更に、好 ましい実施例において、通信資料は他の資料と同様の方法で実施される。第一に 、夫々の通信資料は、その通信資料またはグループ勉強の形態に特異的な特別の 通信作業を有している。この通信作業は、ＯＳおよびＥＳによって与えられるネ ットワークプロトコールを用いることにより、特別な種類の通信またはグループ 活動のためのネットワークインターフェースを管理し、またＡＢＩシステムを通 したアクセスのための包括劇機能として、その通信機能を与える。第二に、これ 等の機能は、他の資料と同様に、提示項目、これらの包括的通信機能を参照する シーケンスロジック、およびエージェントのための事象メッセージを発生する注 釈を含む特別の資料データを介して、学生が利用可能となる。 別の実施例において、この通信資料は、資料エンジンから独立し且つおそらくは 関連の通信手段の一部をなすプログラムであることができ、これは必要なエージ ェント事象メッセージを内部で発生する。何れの実施例においても、通信資料作 業は、ＡＢＩ実行言語、または特別の目的の通信スクリプト言語の何れかで書く ことができる。 好ましい実施例における特別の通信資料は、グループ勉強、または資料上で共 同作業のための学生グループをリンクさせるイーメールもしくはメッセージ交換 、および規則によるコンテストのような共同作業の形態を提供する。これら夫々 のグループ勉強または通信の形態については、このこのセクションの残りの部分 で説明する。 通信資料によって実行されるグループ勉強の第一の形態は、イーメイルおよび ニュースグループである。これらは、先生が、スケジュールおよび資料の変更の ような情報を彼等のクラスに送るために有用であり、また欠席している学生と通 信するために有用である。先生はまた、先生相互の間で情報を交換し、またはシ ステムまたは他の問題のためのヘルプを得ることができる。学生は、このフォー ムを使用して、特に遠隔ソースからヘプおよびアドバイスを得ることができ、彼 等の先生と通信することができ、また他の学生と勉強または興味を共有すること ができる。イーメールおよびニュースグループは、先に述べたようにして容易に 取り込むことができる。次いで、これらの機能へのアクセスを与え、適切なエー ジェント事象メッセージを発生する資料データが作製される。 学生のリンクは、通信資料によって実行されるグループ勉強のもう一つの形態 である。別々のクライアントにいるセッション中の学生は、種々の例示した活動 のために一緒にリンクされることができる。このような活動には、音声またはテ キストによる相互の単純な会話、或いは、ワープロを使って書類を作る場合のよ うに個々の学生が類似した役割を有し、またはシミュレーションもしくはゲーム の場合のように異なった役割を有するような、特定の資料に関する共同作業が含 まれる。リンクされた学生の他の活動には、仮想環境における参加者の位置が、 活動の中の役割を決定するグループ活動が含まれる。学生グループをリンクさせ るための最後の活動例は、多分サーバーシステム上で実行される空間的な調和作 業によって参加が制御される調和活動である。この後者の活動の一例は、後で更 に詳細に説明するスペリングコンテスト集会である。 好ましい実施例において、学生のリンクには次のステップが含まれる。第一の ステッ プは、或る１人の学生がリンクされる他の学生を認識することである。このグル ープは、この活動のためのスケジュール／カレンダーのエントリーにおいて、或 いはこのリンク作業活動に特別な通信アクセス制御において先生が決定すること ができる。第二に、リンクされるべき学生の間にリンクが確立されなければなら ない。これらのリンクは、メッセージを受信および配信する単一サーバーの通信 資料作業であることができる。第三に、ローカル活動および包括的活動が決定さ れなければならない。ローカル活動は、活動を行っているユーザだけに見える出 力を生じるものである。包括的活動は、リンクされた全ての学生に見える出力を 生じるものである。これらの包括的活動は、夫々の学生の入力を全てのリンクさ れた学生に通信すること、全てのリンクした学生の間で情報を共有すること、リ ンクしたグループの学生が共同して情報を作製することを、および共同で作製さ れた情報を保存すること含むことができる。リンク形成の第四のステップは、リ ンクされたグループから順序正しく接続を切ることである。 臨機形成は、別の方法でも実行することができる。全ての実施において、リン クされた活動のための通信ツールおよび資料は、先に述べた方法のうちの一つに よって、ＡＢＩシステムの他のコンポーネントと一体化される。単純な実施は、 夫々の学生の画面にアイコンおよびリンクされた各学生のためのメッセージエリ アを与えることである。或いは、一以上の共有された資料エリアを設けることも できる。通信は、リンクされた全ての学生が接続する単一のサーバー作業を介し て配信される。より進んだリンク形成の実施は、マルチユーザダンジェン(multi -user dungeons)（「Muds」）に類似したソフトウエアパッケージを採用するこ とであり、これは、使用者が他人またはルーム内の要素の夫々と相互作用できる 仮想共有トラバース空間（「ルーム」と称する）の集合を含んでいる。ＭＵＤｓ は、異なった学生が、異なったシステム能力にアクセスする異なった役割を有す るようなグループ作業のために、特別に好ましいものである。例えば、１人の学 生は、グループのノートに対する書き込みアクセスを有するレコーダであること ができ、もう１人の学生は、関連データの本体に対するアクセスを有するデータ ベース専門家であることができる。ＭＵＤｓはまた、特別のトピックおよび流動 的ニュースグループの形成についての内緒話を、「ルーム」内で相互に通信する 先生のためにも有用である。 通信資料によって実行されるグループ作業のもう一つの形態は、構成されたリ ンク形 成である。学生が異なったまたは構成された役割を有する、構成されたリンク形 成の重要な例は、教育コンテストである。このようなコンテストの例は、スペリ ング集会であり、その具体例をここで説明する。この例において、スペリング集 会は、サーバースペリング集会タスクと称するサーバー通信資料作業によって管 理され、これは、好ましくは参加している学生のクライアントシステム上のロー カルスペリング集会タスクと通信するサーバーシステム上で実行される。一般的 に、サーバースペリング集会タスクは、学生のローカルスペリング集会タスクと の接続を累積することによってスペリング集会を開始させ、次いで学生のアクシ ョンを制御することによってスペリング集会を媒介し、またスペリング集会の秩 序立った終了を与える。ローカルスペリング集会タスクは、スペリング集会資料 データがアクセスまたは要求する通信手段を提供し、これはクライアントシステ ム上にスペリング集会の参加を呼び出すようにスケジュール設定または選択され る。これらの資料はまた、事象メッセージをエージェントに送り、また学生のエ ージェントによって制御される。或いは、ローカルスペリング集会タスクは、エ ージェントと交信して、資料データなしでスペリング集会を行うようにプログラ ムすることができる。 より詳細に言えば、スペリング集会タスクは以下のステップを実行する。スペ リング集会サーバー作業は、先生の要求があったときに開始し、またはシステム によって自動的に開始する。資格のある学生のリストは、先生によって選択され 、或いはクラス員およびスペリング集会における標準的興味を含む学生データオ ブジェクト内のデータに基づいて、サーバー作業によって自動的に決定される。 スペリング集会活動は、個々の学生について先生がスケジュール設定でき、また は学生が選択することができる。学生がスペリング集会にエンターすることを望 むときは、ＥＳによってローカルスペリング集会タスクが開始され、マネージャ ーがサーバーに戻される。指定された時間内に応答がないときは、参加しないと の意志を示すものと判断される。学生のデータオブジェクトは、これが最初のス ペリング集会であることを示したときは、サーバー作業の中のエージェントによ って、指導およびウオームアップシーケンスが学生のために認められる。十分に 資格のある学生がスペリング集会に参加したときは、サーバー作業は継続し、さ もなければ参加した学生に終了メッセージを送って終了させる。夫々のローカル スペリング集会タスクは、学生のディスプレー上に、他のプレーヤーおよび彼の 入力を示すス ペースを得る。次に、スペリング集会が始まり、サーバー作業は、等級付けされ た言葉のリストから選択された、スペリングすべき言葉およびこの言葉をスペリ ングする使用者の名前を放送する。夫々のローカル作業は、好ましくは画面上の エージェントに適切な高価を持った発音として音声および言葉を要求することに より、送られた言葉を繰り返す。スペリング集会資料は、学生のローカルエージ ェントに、スペリング集会資料における学生の進度および成績を知らせる。サー バー作業は、指定したユーザのローカル作業からの入力を受付、これを放送する 。サーバー作業は、完成された応答の正確さについて判断およびレポートし、も し正しければ、その学生を更なるスペリング要求から排除する。学生がスペリン グ集会を外れるとき、サーバー作業はそれを知らされ、継続するプレーヤーのロ ーカル作業に、それらのワークスペースを更新するためにメッセージを送る。夫 々の場合に、更なるスペリング集会のための学生の優先性がチェックされ、学生 データオブジェクトの中の優先性データが更新される。１人の学生だけが残って いるとき、サーバーのスペリング集会タスクはゲームを終了させて、結果を報告 する。 ５．６． エージェントおよびエージェントインターフェース エージェントは、本発明の重要なコンポーネントであり、学生データオブジェ クト、エージェントインターフェース、エージェント処理、およびエージェント 適合性に関して、このセクションで更に詳細に説明する。エージェントは、種々 の資料上の学生の成績に関するデータおよび学生の教育学上のモデルに関するデ ータを含んだ、学生データオブジェクト具備している。他のシステムコンポーネ ントは、エージェントが資料を制御して学生を均等に指導できるように、好まし くは、エージェントに対するインターフェースを有している。エージェント処理 は二つの相、即ち、エージェントアクション処理およびエージェント挙動処理に 分割されている。最後に、好ましい別の実施例におけるエージェント適合性につ いて説明する。 ５．６．１． 学生データオブジェクト 一つの学生データオブジェクトが、夫々の学生についてＡＢＩシステムに作製 されるが、これはその学生に関するデータの貯蔵容器である。この学生データは 、学生を定義する固定データ、並びに学生のシステムとの相互作用を記述した成 長データを含んでおり、後者には、少なくとも現在および過去の成績および学生 に関するエージェントの見解を定義するデータが含まれる。 好ましくは、学生データオブジェクトは、学生の制御下に携帯可能な学生デー タのような携帯型媒体に保存される。この実施例において、携帯可能な学生デー タオブジェクトは、クライアントシステムに差し込まれ、アクセスでチェックさ れるときは学生の同定が行われる。更に、システムが動作している間、直接的に またはエージェントを介して間接的に形態型学生データオブジェクトへのアクセ スを求める資料のソフトウエアにおける各要素は、先に説明したように、アクセ スが与えられる前に利用可能である。或いは、学生データオブジェクトは、学生 がクライアントシステムにアクセスするときに、サーバーシステムからダウンロ ードすることができる。この実施例においても、ソフトウエアの有効化および同 定が有利に行われる。何れの実施例においても、学生は、ＡＢＩシステムからの 指導の準備のために、何れかのクライアントシステムにアクセスすることができ る。 ＡＢＩシステムの一定の実施例において、学校または他の教育提供者は、学生 に関連したデータを学校-学生データエリア内に保持することができる。このデ ータは、特別なコースまたは教育進度データ、学校スケジュールなどのような学 校に特異的な情報を含んでおり、学校のデータ保持およびプライバシーの政策に 従って保持される。学校-学生データは、エージェントが発生するメッセージに よって更新し、学校サーバーシステムに送ることができる。また、エージェント は、例えば、学生からのスケジュール設定超越問い合わせに応答して、そのアク ションをガイドするために、この学校-学生データを調べることができる。別の 実施例において、この学校-学生データは、学生データオブジェクトに保存する ことができる。これは、初等もしくは中等教育として、学生が一つの学校にのみ 入っているときに有利であり得る。 限定的する意図ではなく、説明を簡略にするために、学生データオブジェクト の内容および動作に関する以下の説明は、このような別の実施例に従っている。 添付の図において、適切な実施例の学校-学生エリアに保存できるデータサブタ イプまたはフィールドには、「（Ｓ）」の接尾文字を付す。好ましくは全ての実 施例の学生データオブジェクトの一部であるデータサブタイプおよびフィールド には、「（Ａ）」の接尾文字を付す。このサブセクションにおいて、この後者の データは、エージェント学生モデルおよびエージェント処理に密接に関連してい るので、エージェント特異的データと称する。 図１０Ａ、図１０Ｂおよび図１１は、学生データオブジェクトの構造および動 作を図 示している。図１０Ａおよび図１０Ｂは、任意に学校-学生データを含む学生デ ータオブジェクト1101の構造例を概念的に示している。これは、構造化されたデ ータ1102と、該データにアクセスして更新するための方法1103とを具備したオブ ジェクトである。エージェント特異的データおよび学校-学生データの両者は、 一般には包括的データ1104、ツール関連データ1106を含む資料関連データ1105、 現在の授業データ1107およびログデータ1108に分けられる。 ＡＢＩ資料の全体を通して意味のある情報であると定義された包括的データは 、システムデータ、エージェント挙動優先データ1109、エージェント学生モデル データ1110、およびスケジュールデータ1111のようなサブタイプを含んでいる。 システムデータは、学生認識、学生パスワード、アクセス権、進度レベル、クラ ス登録などを含んでいる。このような情報は、典型的に学校-学生データである 。エージェント挙動優先性およびエージェント学生モデル情報の両者は、エージ ェント特異的データである。エージェント挙動挙動優先性データ1109は、エージ ェントにより発生されたマルチ様式挙動に関連し、これらの挙動並びに過去のエ ージェント挙動の概要について、学生が定義した優先性を含んでいる。学生優先 性は、エージェントの視覚的外観（人種、性別、服装、または視覚的外観がない ）に関連したオプションを含むことができ、また音声的挙動およびテキスト作製 に関する同様のオプションを含むことができる。過去のエージェント挙動の概要 は、合理的に変化した将来のマルチ様式挙動の選択を補助するために用いられる 。エージェント学生モデルデータ1110は、学生の永続的な挙動をモデル化する項 目を含んでおり、エージェントはこれを使用して、学生との相互作用を個性化す る。このようなデータ項目は、資料保持レート、ヒント有効性、および好ましい 賞賛を含むことができる。エージェント学生モデルにおける更なるデータタイプ は、学生の知性の尺度、気質、個性スタイル等を含むことができる。知性の尺度 、例えば、ハワード・ガードナー(Howard Gardner)の多面的知性に従う尺度は、 学生の個性の多くの側面を特定することができる。個性スタイルは、右脳／左脳 優先性のような直感／形式優先性を含むことができる。ＡＢＩクライアントが学 生と相互作用したとき、および学生が成長するに伴って行われる該データオブジ ェクトの更新は、学生にエージェント適合性を与える。最後に、スケジュールデ ータ111は、先生または教育プロバイダによってスケジュール設定された、宿題 に関連しており、学生は変更できないものであり、典型的には学校-学 生データである。夫々のスケジュール項目についてのデータには、期限、リマイ ンダ警告、および優先性を含めることができる。 学生が現在登録されているコースは、このコースの指導を提供する資料のため の別の資料関連データエリア1105を有し。エージェント特異的データおよび学校 -学生データの両方を含んでいる。例示した具体例では、この後者のデータサブ タイプは、特定のコースにおいて学生が満たさなければならない目的および標準 を含んだ標準および基準データ（通常は学校システムが設定する）、学生が既に 満たした目的を確率する道程データを含んでいる。このような情報は、典型的に 学校-学生データである。学生の進度、成績、およびツールの使用に関する情報 は、典型的にエージェント特異的データである。進度データは、学生が資料に残 し、先の時点で資料を再生することが必要なデータを含んでいる。成績データ11 12は、その資料における幾つかの授業に亘る学生の成績に関連しており、平均成 績、成績の加重移動平均、成績のパターン、ヒントの使用、再試行の使用、およ び必要とされた矯正を含むことができる。このような成績データ、例えば平均お よび加重移動平均を使用することにより、学生の成績が改善されているか、又は 低下しているかをエージェントが決定することを可能にする。ツールデータ1106 は、計算機、辞書およびワープロのようなシステムツールの使用に関して、本質 的に同様であるが、より省略されたデータを含んでいる。このデータは、通常は 道程および成績情報のみを含んでいる。 例えば、読むコースの場合、エージェント特異的データは、達成された読み方 の速度、達成されたボキャブラリーのレベル、および複雑な文章の認識度を含む ことができる。 教育資料によって提示される夫々の授業の状態は、現在の授業データ1107に集 積されるが、これは好ましくはエージェント特異的データである。このサブタイ プは授業が開始されたときに作製され、授業が完了したときに削除される。一つ の実施例において、それは、短いタームでの成績の尺度（例えばエラー率、エラ ー率の加重移動平均、ヒントの使用、および再試行）、並びに短いタームでの時 間的潜在性の尺度（例えば授業セグメントを完成するための時間、およびこのよ うな時間の加重移動平均）、教育資料に特徴的な情報をエージェントが保存でき る作業エリア（例えばマルチメディア提示の形成に使用するパラメータ、および 授業コーチパラメータ1113）を含む。授業コーチパラメータは、エージェントが 教育資料にフィードバックを与えて、それらの提示が学生 の成績に従って個性化されることを可能にするために使用される。これらのパラ メータは、特定の教育資料に採用された指導モダリティーによって支配されるも のであり、新たな概念の度乳率、提示の時間ペース、例の密度および補強の比率 のような値を含むことができる。 最後に、学生データオブジェクトは、学生ログ1108へのリンクを有している。 このログは、好ましくは、学生データオブジェクトの外のサーバーシステムに保 存される学校-学生データである。それは、データオブジェクト更新法（これは エージェントによって呼び出される）により発生されるメッセージによって更新 される。学校データ保持およびプライバシーの政策に従って、ログは、エージェ ント処理に入力された全てのメッセージ、およびエージェント挙動処理からの全 てのアクションを保存する。好ましくは、このデータは、先生、管理者および親 のためのレポートを作成するために使用される。それはまた、教育資料の創作者 および教育研究者に使用され、彼等は、教育資料を改善するために、又は新たな 指導モダリティーを開発するために、ログにおいて利用可能な学生の挙動および システム応答の詳細な検査報告書を使用することができる。 その慎重に区切られ且つ機能的に定義されたインターフェースを用いれば、Ａ ＢＩシステムは、新しいモダリティーに容易に適合することが可能であると共に 、新たな資料を簡単にインストールすることができる。 学生データオブジェクトはまた、アクセス、データ更新法、およびデータ問い 合わせ法を含んでいる。これらの方法は、有利には、それらのアクセスされるデ ータの機能タイプに従って、特別の適用プログラミングインターフェース（「Ａ ＰＩ」）にグループ分けされる。先に説明したように、ＡＰＩにアクセスする方 法は、携帯型データオブジエクトへのアクセスを試みている学生を確認し、それ が何等かの学生データオブジェクト要求を発生する前に、ソフトウエアを確認お よび認識する。例示した更新方法1114は二つのコンポーネント、即ち、事象トリ ガータイプ1115およびアクションリスト1116を含んでいる。確認され且つ認識さ れたシステムコンポーネントが、学生データオブジェクトへのアップデートをエ ージェント処理に要求すると、エージェントは、アップデート事象タイプおよび 関連パラメータのリストを含むメッセージを該オブジェクトへ送る。更新事象の 事象タイプに適合したトリガー事象タイプのものを発見するために、更新方法が 調査される。適合する事象タイプを有する１以上の方法が、更新事象メ ッセージ中のパラメータを使用して、含まれているアクションリスト内の全ての アクションを実行することにより実施される。夫々のアクションは、供給された パラメータを使用して、学生データオブジェクトの中のデータ要素を更新する。 何れかの更新に先立ち、更新方法が規則を実行して、例えばそれほど頻繁には起 こらないことによって、更新が一般に合理的であることを保証するのが有利であ る。一つの事象が幾つかの学生モデルデータ要素における変化を起こすのが典型 的であるから、一般的には複数のアクションが夫々の方法に関連している。例え ば、ツールの使用に関連した更新事象は、関連のツールデータサブタイプ並びに 関連の教育資料サブタイプに変化を生じさせる。更に、授業が完結した時に、適 切に実行された方法は、現在の授業サブタイプからの学生データを全ての永久的 なタデータサブタイプへと要約する。 更なる例として、授業完了時には、エージェント学生モデルデータ1110の中の 「ヒント有効性」のようなパラメータもまた更新される。この「ヒント有効性」 パラメータは、エージェント決定評価を含む使用のためにアクセスされる。事象 タイプ「授業の終了」に関連した一つの方法は、以下に例示した方法で、「ヒン ト有効性」パラメータを更新する。成績パラメータ1120「ヒントの使用」がアク セスされて、更新が必要であるかどうかを決定する。もし、ヒントが学生に提供 されていれば、「現在の授業ログ」1105が、パラメータ「ヒント有効性」の二つ のコンポーネント、即ち、「ヒント有効性−最初の試行前」および「ヒント有効 性−最初の試行後」の計算に用いられる。これら二つのコンポーネントは夫々、 加重移動平均を計算するために使用される値の列を保持する。別の実施例では、 このパラメータのより複雑なフォーミュレーションが使用されて、ヒント有効性 のより詳細な分析を与える。即ち、その二つのコンポーネントの夫々を、主題エ リア、ヒントタイプ、および他の指導上有用な手段に対応するサブコンポーネン トに分けることができる。 特別な学生を含むデータエレメントについては、エンターされる種々の手段に 従って、同等の仲間をを学生データオブジェクトへ分類するのが更に好ましい。 これは、学校サーバーシステム上の学校-学生データから生じた学生比較を含む メッセージに応答して、適切な学生データオブジェクト更新方法を実行するエー ジェントによって行うことができる。 図１１は、典型的な学生アクション事象が如何にして学生データオブジェクト を更新 するかを示す例示である。更新メッセージ1201は、1206を、エージェント処理の コンポーネントから学生データオブジェクトへと送り、学生モデルを更新させる 。更新事象タイプは「行われた練習」であり、関連パラメータの例は1202に示さ れている。この場合、トリガー事象タイプ「行われた練習」を伴う方法1203は、 四つの関連したアクションを実行することによって実施される。第一のアクショ ンは、ツールデータサブタイプ1106における関連のデータ要素を更新する。第二 のアクションは、好ましくは、この事象を記載した情報メッセージをサーバーシ ステムに送ることによって、ログ1108を更新する。第三のアクションは、現在の 授業サブタイプ1107における時間的潜在性データ要素1205を更新する。最後に、 第四のアクションは、現在の授業サブタイプ1107における学生成績データ要素12 04を更新する 学生データオブジェクトにおける特別なデータ要素の値を決定することを必要 としているＡＢＩシステムの、確認され且つ認識されたコンポーネントは、所望 のデータエレメントを要求している学生データオブジェクトへ問い合わせメッセ ージを送ることによってそれを行う。当該データ要素のための問い合わせ方法は 、所望の値を検索して戻す。このような問い合わせは、主に、学生クライアント システム上のエージェントによって行われる。学校-学生データがサーバーシス テム上の学生データオブジェクトとは別に保存される好ましい実施例において、 このような問い合わせは、問い合わせおよびレポート発生プログラムによって直 接行われる。 学生データオブジェクト動作の更なる側面には、携帯型学生データオブジェク トのバックアップおよび学生データオブジェクトの初期化が含まれる。信頼性の ある秘密保持および完全性のために、特に紛失又は物理的損傷の場合に、携帯型 学生データオブジェクトはバックカップシステム上ににバックアップしておくの が有利である。更に、このようなバックアップは、携帯型学生データオブジェク トの中の情報のプライバシーを保護するのが望ましい。従って、ハードディスク 又はフロッピーディスクのような携帯可能な媒体の場合、既にコード化されたデ ータのコピーは、保存のためのバックアップシステムに送られる。スマートなカ ード上の形態型媒体の場合、インターフェースを設けることができ、これはバッ クアップ保存のために、保存されたデータをコード化した流れとして外に出す。 バックアップは、好ましくは、教育的に十分な事象およびローカルセッション終 了のような、十分な細分性で行われる。中央に保存された学生データオブ ジェクトは、オブジェクトに向けられた、それらが保存されるデータベースのフ ァシリティーに従ってバックアップされる。 更に、新しい学生データオブジェクトは初期化するのが有利である。これによ り、教育資料は、学生について既に知っているエージェントの利点を有すること ができ、また、時間がかかり且つおそらくは単調な、初期エージェントモデルを 構築するためのプロセスを大きく短縮することができる。指導に際し、初期のモ デルは、先に説明したようにして洗練され、シャープにされる。このような初期 化は、多くの方法で行うことができる。第一に、学生が個人的に、または先生、 親または学生について知識のある他の人が、エージェントの教育モデルまたは学 生の認識モデルに使用されるパラメータの推定値を直接エンターすることができ る。第二に、モデルパラメータは何等かの指導に先立って学生に与えられる試験 から誘導することができる。このような試験は、学生データオブジェクトの初期 化のために特別に作製されたもの、並びに学生の能力の標準試験を含むことがで きる。後者には学生の能力のためのＩＱ試験、成人の能力のためのABLE（商標名 ）試験、個性プロファイルのための気質トルンダイク試験(Thorndike Test ofTe mperament)（TDOT；商標名）等か含まれる。本発明が適用可能な特別なＩＱ試験 は、スタンフォード-バイネット（Stanford-Binet；商標名）ＩＱ試験およびヴ ェックスラー（Wechsler；商標名）ＩＱ試験である。 一定の特別の学生データオブジェクトフィールドについては、特別の初期化 を任意に提供することができる。読み方の技能は、教育技術において知られた多 くの標準的な読み方試験およびボキャブラリー試験に従って、測定および初期化 することができる。多くの知的特性、右脳／左脳優先度等は、その学生について の知識を有する人、または学生の個性評価を行った人によって、マニアル的に初 期化することができる。 ５．６．２． エージェント／資料インターフェース エージェントと資料との間のインターフェースの構造は、ＡＢＩシステムにお いて重要である。それは、１人のエージェントが、１人の学生をガイドする広範 囲の資料を制御することを可能にする。エージェントは、学生の教育学的特徴の モデルを有利に保持することによってこれを達成するが、エージェントは、その アクションを決定するために、多様な状況でこの特性を参照する。このセクショ ンでは、先ず、このインターフェースの一般的な手順構造を説明し、次に、この インターフェースの内容について好まし いモデルを説明する。この好ましいモデルは、教育資料インターフェース標準（ ここでは「INIS」と呼ぶ）に従って構成される。 エージェントと資料との間の通信は双方向的である。パラメータを含む事象が 、教育的に重要な出来事に際し、資料によってエージェントに送られる。応答に おいて、エージェントは、資料を制御する包括的パラメータを送り、資料によっ て提案されたアクションを確認するメッセージを戻す。資料がエージェントとコ ーディネートされた表示を必要とする環境において、それはエージェントと同期 して通信する。例えば、学生がへルプまたはヒントを要求するとき、資料は、ヘ ルプまたはヒントを与えるためのエージェントの許可を同期的に得ることが必要 とされ得る。他の環境において、資料は非同期的に情報メッセージをエージェン トに送る。このような非同時的なエージェント入力および可能な出力は、システ ムに自発的な様相を与えることができる。 エージェント／資料インターフェースは、何れかの便利な方法で、所定のＯＳ において実行され得る。例えば、それは明確なメッセージ、共有メモリエ、リア 、ソケットインターフェースへの手順呼び出し、または他の技術の上に構築する ことができる。 エージェントによって設定されて、資料を制御するる包括的パラメータは、好 ましくは、資料シーケンスロジックが教育的に重要なシーケンスを決定するため に参照する状態変数である。特別な資料がそれに感受性である状態変数の意味は 、ヘッダ資料データエントリーの中の明細に従って資料を初期化する時に確立す ることができる。このような変数の例は、ヘルプおよびヒントの利用可能性を制 御する単純なフラッグから、新たな概念の導入、例の密度または識別練習の速度 のような、より洗練されたパラメータまでの範囲に亘る。 資料からエージェントへの通信は、資料データの中の注釈によって制御される 。注釈は、事象のタイプ、該事象に関連したパラメータ、および該事象が構築さ れて送られる条件を含んでいる。注釈は、それらが資料データの中でシーケンス ロジックに遭遇した時に駆動される。これらは二つの分類の注釈、即ち「点状」 の注釈および「トグル状」の注釈である。点状の注釈は、それらが駆動されたと きに正確に一回評価される。トグル状の注釈は、それらが駆動されてから後続の 注釈によって不活性化されるまで、夫々の入力事象の時点で評価される。 注釈は、資料に従って変化する。単純なイーメールのような幾つかの資料は、 注釈を 含んでいない。ツール資料はツールの使用が正しいか正しくないかだけを示す注 釈を含むことができる。殆どの教育資料データは、幾つかのタイプの注釈を含ん でいる。一般的に、これらの注釈によって発生された事象は、下記に類似した情 報を送る：再試行の回数、流暢さのドリル、における速さの尺度、正解パーセン トおよび試行の回数のような成績の尺度、練習項目の類似した組への分割、およ び項目の相対的難度の尺度。 表２Ｃは、典型的な教育資料によって発生される注釈の種類の例である。 表２Ｃ：注釈のタイプ ５．６．２．１． エージェント／資料インターフェース標準 学生のエージェントが一般的に動作して、学生にガイダンスを与え、資料提示 を学生の教育的特徴に適合するように個性化された方法で制御できるために、本 発明の実施例は教育資料インターフェース標準（ここでは「IMIS」と呼ぶ）を使 用するのが好ましい。IMISによれば、注釈によって発生されてメッセージでエー ジェントに送られるる詳細な内容は、資料が採用する特定の教育パラダイムに従 い、且つ該資料の特定の内容から独立した標準様式で構成されるのが好ましい。 更に、資料は、この標準において企図さ れた一つの制限され且つ定義された教育パラダイムの組を採用するのが好ましい 。最後に、エージェントが、学生データオブジェクトの中のその関連した処理テ ーブルおよび成績データにおいて参照する規則は、IMISの標準に従って構成され るのが好ましい。これによって、IMISは、学生成績の観点から独立した資料をエ ージェントに提供する IMISは、教育パラダイムの特定の組に制限されない。意図した学生に適したパ ラダイムの如何なる標準の組（または複数の組）も、インターフェース標準のた めに採用することができる。採用される標準は、教育心理学および音響教育プラ クティスの原理に基づくのが好ましい。以下では、初等教育に適したアイスに従 って本発明を説明する。以下で説明するパラダイムは制限的なものではない。 教育パラダイムの例 指導のモードとしても知られる教育パラダイムの例を表３に列記する。 表３：教育パラダイムの例 これらの教育パラダイムの夫々は、エージェントによって、好ましくは異なる 説明情報および学生の成績データに応答して異なるように取り扱われる。例えば 、流暢さの練習における正しい応答のシーケンスが期待される。他方、仲間とペ アを組んだ練習における正しい応答のシーケンスは、エージェントがコメントす る価値があり得る。 パラダイム分類の例 IMISの実施例は、これらの教育パラダイムを、三つの情報ピースに従って標準 化する：即ち、指導の内容、指導のフォーマット、および最も特異的なものとし て主題エリアである。ＡＢＩシステムは如何なる数（またはゼロ）のを指定する 資料にも適用可能であるが、資料の注釈は、好ましくは、全てのピースを最大エ ージェントフレキシビリティのために特定すべきである。ゼロが指定されると、 エージェントアクションは教育パラダイムから独立したものとなる。 指導内容は、資料によって学生に提示される特別なモードの指導である。指導 内容の例は次の通りである： 表４：指導内容の例 夫々の指導内容の中で、資料は指導フォーマット、IMIS明細のの第二のコンポー ネントを採用できる。指導フォーマットの例は下記の通りである： 表５：指導フォーマットの例 最後に、学生の成績は、コースレベルの報告のために必要なので、好ましくは その上で作業される主題エリアに関して保存されるべきである。従って、例示し たIMISの第三のコンポーネントは、数学または読み方のような主題エリアである 。エージェントデータの標準化の例 IMISは、資料が採用する教育パラダイムを特徴付けるこの三つの情報（指導内 容、指導フォーマット、主題エリア）に従って、エージェントアクション処理に 関連したシステムテーブルおよびデータを標準化する。以下の説明では、資料の 中の注釈の標準化、学生データオブジェクトの中のデータの標準化、およびエー ジェントアクション処理テ ーブルの標準化について述べる。 資料の中の注釈は、次のように、IMISに従って標準化される。授業、練習、ま たは項目のために、夫々の試料は、一つの標準セットの教育パラダイムまたは指 導モードを採用する。事象メッセージの中でエージェントに送られるパラメータ は、このパラダの指導内容および夫々の指導フォーマットによって決定される。 以下のテーブルは、「前提条件検討」教育パラダイムのための注釈のシーケン ス、および各注釈がエージェントに送るエージェントアクション処理に関連した パラメータ例を含んでいる。 表６：前提条件検討のための注釈の例 これら注釈のアスペクトは、学生の応答の室に関する情報を提供することであり 、この実施例では、正解のアプリオリ確率によって与えられる。例えば、二つの 選択肢から正解を選択することは、選択がランダムに行われるとすれば、0.5の 事前確率を有している。ブランク正確にを埋めることは、練習の中に手掛かりが なければ、確率は偶然というほど少ない。 有利なことに、与えられた指導内容および与えられた指導フォーマットに伴う パラメータを含む注釈は、ライブラリーの中にテンプレートとして保存すること ができる。有利なことに、注釈は、資料の初期化時および資料処理の間に、必要 なメッセージを発生するために、これらのライブラリーの中で入手可能である。 従って、教育設計者は、創 作する資料の教育パラダイムに適した注釈を得るために、これらのライブラリー を調べることだけを必要とするに過ぎない。 この初等教育のためのIMISの実施例に従う学生データオブジェクトの標準化は 、指導内容、指導フォーマットおよび主題エリアに従って学生成績データを保存 することにより簡単に達成される。これにより、学生の教育学的特性を主題エリ アの全体を通して一般に比較するときに、これらの特徴を考慮に人れることがで きる。 IMIS標準化の最終コンポーネントは、エージェントアクション処理テーブル、 ポリシーフィルターテーブル、判定重みテーブル、および選択規則である。資料 からの事象メッセージは、エージェントに、指導内容および指導フォーマットの 現在の値を知らせる。これらの値は、これらのテーブルに含まれる条件および機 能を評価することによって入手可能なパラメータであるから、これらのテーブル は、実質的に、夫々が特別な指導内容およびおよび指導フォーマットに対応する 部分に分けることができる。これらテーブルの部分間にはかなりの重なりがある から、規則の数は増加しない。また、現在の主題エリアは、エージェントアクシ ョン処理による特別の処理を要求できる主題の場合に、テーブルを分けるために も利用可能である。更に、IMIS標準化は、資料の中の包括的変数を設定するため にエージェントが使用するメカニズムの、より系統的で且つ効果的な使用を可能 にする。これらの変数は、指導パラメータの適合調節を容易にする。これらの変 数は、指導の内容およびフォーマットの現在の値によって示される現在の教育パ ラダイムを考慮して、より効果的に設定することができる。IMISはまた、「私は 何処にいるのでしよう？」の問い合わせに応答して、学生に情報を与える上でも 有用である。システムは、３部分情報の中のエンティティーに含まれる情報を使 用して、例えば、「貴方は分数のドリルおよび実践の中間地点にいます」と応答 することができる。 IMIS によって可能になる、エージェントの別の実施例 エージェントアクション処理の別の実施例において、ポリシーフィルターテー ブルおよび判定重みテーブルの分割（これは、夫々の種類の指導内容、指導フォ ーマットのための単純化された「知的指導エージェント」を与える）は、人工知 能に由来する他の技術によって増強することができる。従って、アクションテー ブルに含まれるカスタマイズされた規則および機能は、増強されたソフトウエア モジュールであることができるが、これはエージェントを拡大するものであり、 また規則の伝達またはニューラルネットを 備えた作製規則システムのような技術に基づいて構築される。このような追加の モジュールは、例えば、教育設計者が予期しなかった複雑なパターンの学生のエ ラーを見つけることができるであろう。追加の人工知能法がエージェントソフト ウエアに組み込まれるので、注釈レパートリーに新たな注釈を加えることとがで きる。 ５．６．３エージェントアクション処理 エージェント処理は、入力イベントに応答してスクリーン上のエージェント表 示アクションを決定するエージェントアクション処理と、学生の表示装置に表示 アクションを転送するエージェント行動処理に分割される。好適実施例において 、エージェントアクション処理は規則に基づき、イベントにより駆動され、エー ジェント行動処理は表に基づく。このセクションおよびそれ以降のセクションは これらのエージェント処理の分割の好適実施例を記載する。 図８はエージェントアクション処理を詳細に示す。この処理は、Ｉ／Ｏハンド ラから送られた入力イベントあるいは教材からの教育的に意味のあるメッセージ のいずれかを表すイベントメッセージ８０１がエージェントソフトウエアに送ら れると開始される。エージェントソフトウエアは入力されたイベントメッセージ を、エージエントディスプレイをアクティブにするディスプレイアクションのリ ストに変換し、また矢印８１５で示すように学生データオブジェクト８０６を更 新する重要な副次的作用および矢印８１６で示す教材制御パラメータを設定する 重要な副次的作用を有する。特定の入力イベントがこれらの出力および副次的作 用をすべて発生することもできるし、あるいは何も発生しないようにすることも 可能である。 エージェントアクション処理は３つのステップを通って進行する。すなわち、 イベントのフィルタリング、候補アクションの重み付け、およびディスプレイア クションの選択である。同様に、これらのステップの各々は相関する規則表の規 則を表す。これらの規則は関係、関数、処理を含み、これらはすべて入力パラメ ータを参照する。入力パラメータは入力イベントメッセージに保持される適当な データあるいは学生データオブジェクト８０６に記憶された適当なデータで構成 し得る。特に、矢印８１５で示すように、学生データモデルにおける以下の部分 型からのフィールドが参照される。すなわち、現在のレッスン部分型、教材に特 化した部分型、およびエージェント教授法の学生モデル部分型である。エージェ ントインターフェースおよびデータがＩＭＩＳ規格に従って構成された他の実施 例において、イベント入力パラメータは教材により採用された現在の教育パラダ イムを特徴づけるパラメータを含む。これらのパラメータを使用して参照および 稼動のためにこのパラダイムのにみ適用可能な規則を選択することができる。 エージェントアクション処理のステップに戻ると、第１ステップはイベントフ ィルタリング８０７であり、方針フィルタテーブル８０３を参照する。このステ ップは、例示した方針フィルタテーブルである表７を参照して記載される。 表７：方針フィルタテーブル 第１の行は一般的な方針フィルタ規則を図示し、それ以降の行は例示フィルタ 規則を図示する。一般的な規則は、条件命題と仮言命題を有する。条件命題は１ 以上の条件Ｐ_nのブール方程式Ｂ（）であり、各条件は利用可能なパラメータの 関数である。規則内のデフォルトパラメータは入力イベントからのパラメータに より上書き可能である。仮言命題はエージェントアクション型”type”、エージ ェントアクションの部分型”subtype”、およびゼロ以上のパラメータｘ_nのリス トである。型は、エージェントの行動、例えば「学生にお祝いを言う」の主要モ ード であり、部分型はその行動を、例えば「学生のペースのため」などのように修飾 する。これらのパラメータは、発声を構成するのに使用されるさらなる情報、例 えば、学生があるアイテムあるいはそのアイテムの名前を終了するのに費やした 時間を提供する。各規則は、恐らく教材のイニシャライズ中の選択の結果として 、あるいはＩＭＩＳ教育パラダイムパラメータに従う選択の結果として、有効ま たは非有効のマークをつけることができる。フィルタ規則の処理は、最初に各有 効ブーリアンを評価し、第２に、そのような各有効かつ真の方程式に対して、仮 言命題とそのパラメータを候補アクションのリストに入れる。候補アクションの リストは次に、次の処理ステップであるアクションの重み付け８０８に進む。学 生データオブジェクトにおいても、現在のレッスンの部分型と教材に特有のデー タ部分型が、必要に応じて、入力イベントメッセージからのデータを用いて更新 される。例えば、アイテムの終了時に、達成結果を更新する必要がある。 アクション重みづけステップ８０８は決定重みづけ表８０４を参照し、入力候 補アクションリスト中の各アクションに数値の重みを割り付ける。このステップ は、例示の決定重み付け表である表８を参照して記載する。 表８:決定重みづけ表 第１の行は一般的なフィルタ規則を図示し、それ以降の行は例示フィルタ規則を 図示する。一般的な規則はインデックスおよび重み関数を有する。インデックス は型および部分型の対であり、仮言命題は０と１の間の値を有するゼロ以上のパ ラメータｘ_nの重み関数である。各ルールは、教材のイニシャライズ中の選択の 結果としてあるいはＩＭＩＳ教育パラダイムパラメータに従う選択の結果として 、有効または非有効のマークをつけることができる。候補アクションのリストの 処理は、各候補アクションに対して、型とその型に一致する部分型を有する重み 規則を選択し、重み関数を利用可能なパラメータに割り付けることにより決定さ れ たアクションに、０と１の間の相対的優先度を割り付ける。このようにして、候 補アクションリスト上のすべての候補アクションに数値の重みづけが成される。 重みづけされた候補アクションのリストは次に、最後の処理ステップである、ア クション選択ステップ８０９に進む。 アクション選択ステップ８０９は選択規準表８０５を参照して入力候補アクシ ョンリストの中から最終的なアクションセットを選択する。このステップは、例 示選択規準表である表９を参照して記載する。 表９：選択規準表 この選択規準表は候補アクション選択処理のための利用可能な方法のリストか ら構成される。選択規準は、計算された重み、およびおそらく他のパラメータを 用いて、候補の重みづけされたアクションから１以上の最終アクションを選択す る。例示選択規準は最後の２行に図示される。教材のイニシャライズ中の選択の 結果としてあるいはＩＭＩＳ教育パラダイムパラメータに従う選択の結果として １つの規準が有効にマークが付けられることが予測される。有効な規準はゼロ以 上の最終アクションに適用される。いくつかの最終アクションはローカルに実行 され、矢印８１６に示されるように、制御パラメータを設定することにより教材 に制御を与える。他の最終アクションは、特に矢印８１５により示されるエージ ェント教育法モデルの部分型において学生データオブジェクトに関するフィール ドを更新することができる。残りの最終アクションは、表示アクションリスト８ ０２のエージェント行動処理に進む表示アクションである。学生データオブジェ クトは選択された表示アクションを記録するように更新される。 アクション処理は、２つの入カイベント、すなわち「ＬＩＭより困難性大」を 伴った「アイテム終了」の型の入力イベントと、「練習問題完了」の型の入力イ ベントの２つの入力イベントの処理結果を考慮して表７、８、および９の例示規 則を参照して図示される。表７からの例示フィルタ規則を適用すると２つの候補 アクションが得られる。一方は(congratulation，diff)であり、他方は(congrat ulations，done)である。真に評価する他の例示ブーリアン方程式は無い。次に 、表８からの例示重みづけ規則が、正しい重みづけ機能を選択し評価することに より単に適用される。その結果得られる例示候補アクションの重みは(congratul ation，diff)に対して0.8であり、(congratulation，done)に対して0.5となるよ うに付けられる。最後に、表９からの１つの有効な例示選択規則が適用され１つ の最終アクション(congratulation，diff)を選択する。 ここに図示した好適実施例は規則伝搬を含まない。他の実施例において、当業 者には明らかなように、より高度な人工知能プログラミング技術を採用すること ができる。例えば、規則伝搬および一般的な生産規則システムを用いてイベント をアクションに変換することが可能である。他の応用可能な技術としてニューラ ルネット、述語論理などを含めることができる。 ５．６．４エージェント行動処理 エージェント行動処理は、表示アクションを学生の出力表示に変換する。好適 実施例において、エージェント行動処理は、入力された表示アクションリストお よびそのパラメータおよび学生の好みを記載した学生データオブジェクトのフィ ールドおよび最近のエージェントの感情表現の態様に基づいて可能な感情表現の 態様の表から選択する。さらに、好適実施例において、エージェント行動処理は 、Ｉ／Ｏハンドラに送られる表示スクリプトあるいはアプレットに埋め込まれた 音およびアニメーションの相関するデータ片を有したスクリプトのいずれかを発 生する。他の実施例において、中間スクリプトは使用されず、行動処理はリアル タイムにＩ／Ｏハンドラコマンドを発生する。このセクションはエージェント行 動処理を記載する。最初に使用される表データ構造に関して記載し、次に処理ス テップに関して記載する。 一般に、エージェント行動処理は２つのステップを含む。第１に、ここでは「 発話」と呼ばれる、スクリーン上のエージェントにより表示または話される、メ ッセージおよびその感情が入力表示アクションに従って選択される。第２に、発 話と感情は好適な人のオブジェクトに送られ、そこで、アニメーション、グラ フィクスおよびオーディオを含む１個の完全な表示に統合される。この表示はス クリプトとして表示されＩ／Ｏハンドラに送られることが望ましい。行動処理に おいて、選択された感情は重要なパラメータである。この感情はさらに発話の意 図を特徴づける。例えば、「祝辞」型の発話は、高度な反応の場合の"おめでと う"から、改善されているが、平均的な反応以下である「激励」までにわたる積 極的な感情に相関する。スクリーン上のエージェントの感情表現の態様は、互い に影響し合う１以上の人および学生として表現することが望ましいが、感情パラ メータに強く反応する。フィルムアニメーションの分野において知られているよ うにアニメーションに感情を注入することにより、人間の実物のような特質を画 像に与えることができる。このような特質は重要であるので、教育結果を改善す るためにＡＢＩシステムの仮想の家庭教師のイメージが学生を魅了する。また、 学生データオブジェクトにおいて選択された最近の感情並びに感情の度合いおよ びプレゼンテーションのようなパラメータに対する学生の好みを記憶することに より、エージェントの行動処理は１つの授業あるいはいくつかの授業にわたり学 生に好感の持てる、明瞭に話しのできる実物のような画像を表示することができ る。感情は発話の意図に相関しさらに特徴づける。感情は仮想感情表現発生処理 に使用するための発話発生処理の一部として選択される。発話発生処理は現在の イベント並びに学生データオブジェクトの型、部分型、およびパラメータに依存 し、エージェント学生モデル、学生教授法モデル、および最近に引き起こした態 様を含む。それゆえ、選択された感情および発生された可視感情表現は学生の教 授法の特性に応答するか、あるいは学生の知的・精神的作用の様式に反応するこ とが望ましい。 発話発生の詳細に戻ると、発話および相関する感情は表の階層からオプション を選択することにより発生される。この階層は一般的には各レベル毎に多くの選 択を有し、エージェントの態様に多様性を与える。この階層の最上位レベルには 、発話テンプレート９０８の表があり、アクションの型および部分型により指示 される。一般には、与えられたアクションの型および部分型に対して多くの発話 テンプレートおよび相関する感情があり、指示はアクションリストに生じた付加 パラメータおよび学生データオブジェクトからの学生特性の付加パラメータによ り 従う。例えば、発話と感情は、採用される教授法、学生の学年、および学生の好 みに応じてさらに選択される。 発話発生階層の次のレベルには、名前の付けられたスロットの表があり、これ らはパラメータ化されたフレーズであり、言い換えれば入力パラメータを用いて 、フレーズに返答するための関数である。発話テンプレートは名前の付けられた スロット並びに不変の言葉および音声を含む。発話テンプレートが評価されると 、指定された名前を有したスロットがスロット表から選択される。一般には、所 定の名前の多くのスロットがあり、これらのスロットは、さらにアクションリス トパラメータおよび学生データオブジェクトからのユーザ特性に従ってさらに指 示される。発話テンプレートに使用するスロットが選択されると、スロットパラ メータは発話テンプレートから転送される。この発明の他の実施例は発話発生表 のさらなるレベルあるいは階層の所定のレベルのさらなる型の表を有した階層に 適用可能である。 例示表１０は「祝辞」のアクション型および「成績」のアクション部分型のた めの発話テンプレートの小さなセグメントでありテスト型のパラダイムに適して いる。表１０は学生データオブジェクトから得た学生の学年がこれらの発話テン プレートのためのさらなる指示パラメータであることを図示している。さらに、 各図示したテンプレートは、学年、正しく答えた問題の数、問題総数のパラメー タと共に「成績傾向スロット」の名前が付けられたスロットを含む。 表１０：例示発話テンプレート 発話テンプレート表は、多数の教育状況に適した多数の発話テンプレートを持 つことが望ましい。望ましい型と部分型の組み合わせの数は少なくとも約５００ であり、１つの組み合わせに対して１０乃至１００の応答発話を持つことが望ま しいので、望ましい発話テンプレート表は少なくとも25,000のエントリを有する 。より少ない好適な表は少なくとも5,000のエントリを有し、単なる好適な表は 少なくとも50,000のエントリを有する。この発明の実施例では、使用頻度の少な い発話は、システムの自然さの心象を損なうことなくより少数の候補応答発話を 有する。したがって、この発明は1,000エントリの発話テーブルに適用可能であ る。 例示表１１は「成績傾向−スロット」の名前の付けられたスロットのためのス ロット表の一部分であり、これらのいずれも従前のテンプレートに採用可能であ る。図示したスロットは、それらの入力パラメータを評価しフレーズを生じる。 例えば、最後のスロットはnumrightが９でトータルが１０であれば、「９０パー セント」のフレーズを生じる。さらに、スロットはそれらの応用性を制御する条 件を含む。この例では、それは各エントリの５番目の構成部分であり、最初のス ロットのみがゼロに等しくない条件を有する。 表１１：例示スロットエントリ スロットはかなりの多様性を有した、最終の、発生された発話を作るのに使用さ れる。それゆえ、スロット表は少なくとも発話テンプレート表と同じ数のエント リを有する。望ましいスロットは少なくとも5,000のエントリを有し、さらに望 ましい表は少なくとも50,000のエントリを有する。 好適なスクリーン上のエージェントオブジェクトの最終表示は発話発生で使用 したのと類似した階層表データ構造を持った表示態様表９０４から発生される。 最上位レベルは１以上の人の配役を含むスクリーン上のエージェントアクション である。次のレベルでは、感情により指示される感情表現の態様のライブラリが 各登場人物の型に相関する。例示感情型は以下のものを含む：悲しむ、客観的、 喜んだ、うれしい、がっかりした、発表する、思い出させる、元気づける、向上 させる、模範、即答、ヒント、ジョーク、および訓練する。一般には、各感情は 多くの可能な態様を有し、これらはさらに、アクションリストに現れるパラメー タおよび学生データオブジェクトにより、発話発生のために指示される。感情表 現の態様は、名前の付けられた感情表現オブジェクトを含むスクリプトとして構 成される。これらの名前の付けられた表示オブジェクトはオプションとして、音 声、オーディオ、グラフィクス、あるいはビデオディスプレイを含み、時間を決 めたアニメーション表示あるいは枝分かれした表示をオプションとして指定可能 なスクリプトに含まれる。この場合枝分かれはその表示に対する学生の反応に依 存する。好適実施例における最下位のレベルには個々に名前の付けられた表示オ ブジェクトがある。スロットの場合、一般には、各名前の付けられたオブジェク トのいくつかのパラメータ化された例示がある。これらの例示は表示態様を指示 する同じパラメータに従って指示され、次にこれらのパラメータを用いて表示を 発生させる。この発明の他の実施例は表示発生表のための更なるレベルの表ある いは階層の所定レベルのさらなる型の表を有した階層に適応可能である。 例示表１２は初等教育に適した登場人物の型を有した一部分である。 表１２：例示的なスクリーン上のエージェントアクション スクリーン上のエージェントは多様性に富み、魅了する態様を有することが望ま しい。登場人物の型は認識可能なポピュラーな姿並びに多様性に富んだ特別に作 られた姿を含むことが望ましい。登場人物の型の表は少なくとも１００の選択肢 を持つことが望ましく、それより少ない場合でも、少なくとも５０の登場人物の 型を持つことが望ましい。感情表現の態様のライブラリは各感情に対して多くの 態様を持つことが望ましい。感情の望ましい数は少なくとも５０であり、１つの 感情に対して５０乃至１００の応答態様を持つことが望ましいので、望ましい態 様ライブラリは少なくとも2,500のエントリを有し、１登場人物の型に対して5,0 00のエントリを持つことがより望ましい。完全に実現されたＡＳＩシステム は約125,000エントリを有する望ましい態様ライブラリを持つことができる。こ の数は、よりポピュラーな登場人物が完全に構成された態様ライブラリを有する 状況では少なくてよく、ポピュラーでない登場人物はライブラリはさらに制限さ れる。さらに、登場人物の型の数は最もポピュラーのものあるいは学生の型にと って最も適したもののみに都合良く限定することができる。したがって、この発 明は約1,000エントリの応答態様を有したライブラリに適応可能である。 この発明を実現する場合に、発話表、感情表現表およびライブラリの実際の内 容は十分に独創的でかつ当世流行しており学生を魅了するものであることが重要 である。それゆえ、この内容はアーティスト、アニメータ、作家およびその他の 創造的なタレントにより作られることが望ましい。音、音声、アニメーション、 グラフィクスおよびビデオといったこれらの要素はデータ片のライブラリに収集 し、アーカイブに記憶される。さらに、これらの表は、エージェントの表示がた まにしか繰り返されないように、拡張性があるとともに多様性のある内容を持つ ことが望ましい。 完全なエージェントの感情表現の態様を発生する処理に戻ると、この処理のス テップは図９を参照して説明される。第１のステップは発話を発生するステップ ９０６でありこのステップはアクションリスト９０１を入力として受け取る。発 話発生ステップは、アクションリストパラメータに従って、特にアクションの型 と部分型、および学生データオブジェクトからの学生の成績に従って、発話テン プレート表を指示し、現在の状況に応答する候補発話テンプレートを得る。候補 が見つからない場合には、候補が見つかるまで学生の好みが所定の順番で緩和さ れる。一般には、１つ以上の候補が見つかり、次に、この授業で従前にまだ使用 されていないテンプレートの中からランダムに１つのテンプレートが選択される 。授業中におけるエージェントの感情表現の態様は学生データオブジェクトに記 憶される。選択されたテンプレートの名前の付けられたスロットは、候補の名前 が付けられたスロットを見つけ、最近使用していないものをランダムに選択する ことにより同様にして決定される。次に、発話がテンプレート、指定されたスロ ット、および入力アクションリストパラメータから発生される。この発話および その相関する感情は可視表示発生ステップに送られる。 エージェント態様処理の第２のステップは可視表示発生ステップ９０７であり 、入力された発話および相関する感情を用いて学生データオブジェクト９０５に 含まれる学生の現在の登場人物の好みに相関するライブラリからその感情の表示 に応答する候補を選択する。発話の発生に関して、候補が見つからない場合には 、学生の好みは候補が見つかるまで緩和される。一般には、１つ以上の候補が見 つかり、この授業における最近の選択した候補を回避しながらランダムに１つの 候補を選択する。選択された表示で参照される表示オブジェクトは同様に見つけ られる。最後に、発話メッセージが選択された表示および表示オブジェクトに送 られる。これらのオブジェクトは表示スクリプトを発生し出力するためにコール されるパーフォーマンス方法を含む。好適実施例において、音声、音、グラフィ クス、ビデオおよびアニメーションというデータ片９０９に関するスクリプトは アプレットに組み込まれる。アプレットの例としては、発話を発し、スクリーン を横切って移動しながら頭を掻くキャラクタを表すプログラムの断片である。こ の出力アプレットは学生表示９０８のためにＥＳ内のＩ／Ｏハンドラに送られる 。これにより、この学生あるいはタイマイベントのためのエージェント処理が終 了するので、システムは次に待ちポイント９０２で次のアクションを待つ。 表示アクションも、音声、音、グラフィクス、アニメーションおよびビデオが すでに統合されたデータ片ライブラリ９０９に記憶された、あらかじめフォーマ ットされたアニメーションのシーケンスを参照することができる。この場合、発 話処理９０６の部分および可視表示処理９０７はバイパス可能である。 他の実施例において、利用可能な内容からの発話または登場人物候補の選択は ランダムな方法以外でも行うことができる。例えば、学生データオブジェクトに 、授業中にセーブされたエージェントの態様データを用いて学生アクションの例 を拡張するパーフォーマンスを構築することができる。特に、発話テンプレート と表示オブジェクトはエージェントの表示に連続性と現実性を与えるように関連 した態様で選択することができる。この発明は従来より知られている感情と発話 によるパラメータ化されたパーフォーマンスを発生する他の方法にも適用可能で ある。これらの方法はスピーチ技術に対する進んだテキスト、２次元および３次 元グラフィクス発生、およびＶＲ効果を含むことができる。 エージェントのアクションの可視化は１つのキャラクタあるいは相互に作用す る複数のキャラクタを含むことができる。多数のキャラクタを使用した場合には 相互に関連させることが望ましい。一般的な配役は鳥の相棒を持つ猫である。会 話と動きの両方を含むこれらの相関するキャラクタの例示的な相互作用は表１２ に示される。 日刊の続き漫画の連続する筋と同様の方法で、毎日ＡＢＩシステムから、連続 するストーリーラインのスクリプトを入手可能である。これらのストリーライン は学生グループおよび適当な場合には、個人に適用可能である。ある場合には、 学生の選択した登場人物がストリーラインを紹介し他の場合にはいくつかの登場 人物が直接相互作用に関わる。例えば、ストーリーラインを、「私たちは海岸に バレーボールをしに行って不在です。あなたも宿題を終えたら参加して下さい、 そして失われた湖のミステリーを解決するのを手伝ってください。」というよう なごほうびのための基礎として用いることができる。 要約すると、エージェント態様処理における学生データオブジェクトの使用は 表１３に示される。 表１３：エージェント態様における学生データの使用 学生データオブジェクトの特定データはエージェントの表示を決定し、その適 切さ、多様性、および個性化を保証するのに重要な役割を担う。 ５．６．６エージェントの適応性 エージェントの学生への適応性および仮想教師としてのＡＢＩシステムの表現 は、学生データオブジェクトのデータのエージェントの更新から現れる。好適実 施例において、学生についてのエージェントの知識は、学生データオブジェクト のデータ、特にどのように学生が学習しているかを記載した一般的な教材に無関 係なデータを記憶した学生授業法モデル、および特別に割り当てられた教材およ びコースに特化した成績データを記憶する、教材に特化した学生の成績により表 される。学生は授業または宿題のためにシステムと相互作用し、エージェントは 学生の学習と成績を記載したイベントメッセージを受信する。エージェントはこ れらのメッセージからのデータにより学生データオブジェクトを更新する。この データが更新されると、エージェントは学生に適応しそれにより仮想教師はその 学生に個人的に適応する。この適応化はこの学生の授業の間維持される。 好適実施例において、参照されたデータおよびエージェントにより更新された データは平均あるいは重み付けされた移動平均であり、過去の態様よりもさらに 重みを最近の態様に与える。従って授業法モデルは例えば学生がある複雑さの区 別を学習割合の重み付けされた移動平均データを含む。成績に特化した教材は、 例えば学生の応答時間および応答待ち時間に関するデータの重み付けされた移動 平均を含む。 他の実現方法では、学生に対するエージェントの適応性を異ならせることがで きる。１つの代替的実施例では、学生モデルデータは平均あるいは重み付けされ た移動平均を含むだけでなく、標準偏差のような、包含されるパラメータの統計 的分布に関するデータも含む。このデータを用いて、エージェントはこの学生に 対して現在の状況を「正常」あるいは「異常」と判断し適切なガイダンスを提供 する。さらに、この統計データはオプションで、種々の授業法パラメータと種々 の教材パラメータとの間の相関のようなエージェントデータ間の相関を含むこと ができる。このようにして、教育状況は「正常」あるいは「異常」よりもさらに 精細に、例えば「他の練習問題の通常の進み具合から鑑みてこの流暢さの訓練は 異常に遅い」というように分類することができる。さらなる実施例において、こ の統計データの分類は、例えば統計分類表あるいはニューラルネットワークに基 づいてエージェントの特別に実行可能なモジュールにより行うことができる。 さらなる他の実施例において、エージェントのアクション処理はさらに高度な 技術を用いて実現可能である。好適実施例では、エージェントアクション処理は 規則伝搬なしに規則により行われる。他の実施例では、規則伝搬と完全に規則に 基づくシステムを用いてイベントをアクションに変換することができる。この発 明はベイズ的ネットワークのようにこの変換を行うことのできる人工知能からの 他の技術に適用可能である。 さらに、他の実施例において、学生データオブジェクトは学生の興味と好みを モデル化したデータを有する。このようなモデルは、例えば、エージェントが学 校のイベントを監視し適切な指示をユーザに示唆することを可能にする。このモ デルはさらにエージェントが個々の学生に合った報奨を提供することにより、シ ステムの機能を強化し、五感で認知できるエージェントの登場人物にパーソナリ ティを加味し、さらに仮想教師に個性化を加味することを可能にする。好適実施 例において、学生の興味のこのモデルは、各学校の教科分野のいくつかの細分類 の興味をカバーする約２００のカテゴリ群として、並びにスポーツ、レジャー時 間、および学生の興味の他の分野に関連したカテゴリとして簡単に実現可能であ る。これらのカテゴリにおける興味はいくつかの方法で入力可能である。学生が 百科事典のツールを使用することにより現在の興味の分野を決定することができ る。興味は学生、親あるいは教師により直接入力可能である。あるいは、教材を 終了したときに、教材に対する学生の興味を問い合わせることができる。研究課 題の後で、学生は異なる表情の顔の列から選択することにより、記号のフィード バックを与えることもできる。あるいは、学生に対してある質問をしてそれを分 岐する態様で学生の興味を問いただすことも可能である。 ６．特定の実施例、参考文献の引用 この発明はここに記載した特定の実施例に限定されない。上述した実施例に加 えて種々の変形例が可能であることは、上述の記載および添付図面から当業者に は明白である。このような変形例はこの添付したクレームの権利範囲に含まれる 。 種々の出版物をここに記載する。これらの開示内容は参照することによりその すべてが本明細書に組み込まれる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ， ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，Ｌ Ｕ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ， ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，Ｓ Ｄ，ＳＺ，ＵＧ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＵ，ＡＺ ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＮ，ＣＵ， ＣＺ，ＥＥ，ＧＥ，ＧＨ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，Ｋ Ｇ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＶ ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ， ＲＯ，ＲＵ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，Ｔ Ｔ，ＵＡ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ (72)発明者 ルーカス ジョージ アメリカ合衆国 マサチューセッツ州 02135 ブライトン レミントン ロード 63 (72)発明者 ルーカス アンドリュー ヴィー アメリカ合衆国 コロラド州 80303 ボ ールダー エルズワース プレイス 5078 (72)発明者 パドワ ディヴィッド ジェイ アメリカ合衆国 ニューメキシコ州 87504 サンタ フェ ピーオーボックス 1988

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．複数の授業に対して学生の相互作用的な教育のためのエージェントに基づ く教育システムを動作させる方法において、 （ａ）現在の授業に対して前記学生によりアクセスされたコンピュータ上で１ つ以上の教材を実行することにより前記学生に相互作用的な教育を呈示するステ ップと； （ｂ）前記現在の授業中に前記学生の前記相互作用的教育を監視するステップ と； （ｃ）前記現在の授業中に前記学生の監視に応答して、次の授業に使用するた めの情報を記憶するステップと；および （ｄ）前記相互作用教育における学生を案内するために前記コンピュータに、 前記現在の授業中の前記学生の監視に応答するとともに、および従前の授業中の 前記学生の監視に応答して記憶された情報に応答した情報を出力するステップと からなり、 それにより前記システムが前記学生の相互作用教育を案内するための、前記学 生に適応した仮想教師として作用することを特徴とする複数の授業に対して学生 の相互作用的な教育のためのエージェントに基づく教育システムを動作させる方 法。 ２．前記監視ステップの後に、前記現在の授業中の前記学生の監視に応答する とともに、および従前の授業中の前記学生の監視に応答して記憶された情報に応 答して前記１つ以上の教材を制御するステップをさらに有し、前記１つ以上の教 材は前記制御ステップに応答し、それにより前記システムにより呈示された前記 相互作用教育が前記学生に対して個別化されることを特徴とする請求項１に記載 の複数の授業に対して学生の相互作用的な教育のためのエージェントに基づく教 育システムを動作させる方法。 ３．前記監視ステップはさらに監視情報を発生し、学生データオブジェクトに 前記監視情報を発生するステップをさらに有することを特徴とする請求項２に記 載の複数の授業に対して学生の相互作用的な教育のためのエージェントに基づく 教育システムを動作させる方法。 ４．前記監視ステップは前記１以上の教材により前記学生の相互作用教育の教 授特性を監視するステップをさらに有し、前記制御ステップはさらに前記教授特 性を有した相互作用教育を呈示するために前記１以上の教材を制御するステップ をさらに有することを特徴とする請求項２に記載の複数の授業に対して学生の相 互作用的な教育のためのエージェントに基づく教育システムを動作させる方法。 ５．前記教授特性は相互教育の時間配分、新しい概念の種をまく割合、例示の 豊富度、および区別の困難性からなるグループから選択されることを特徴とする 請求項４に記載の複数の授業に対して学生の相互作用的な教育のためのエージェ ントに基づく教育システムを動作させる方法。 ６．前記監視ステップはさらに、前記１つ以上の教材の各々により適合された 教育のコンテクストおよび教育形式に従って監視するステップをさらに有するこ とを特徴とする請求項２に記載の複数の授業に対して学生の相互作用的な教育の ためのエージェントに基づく教育システムを動作させる方法。 ７．前記制御ステップおよび前記出力ステップの前に、前記現在の授業中の前 記学生の監視に応答するとともに、および従前の授業中の前記学生の監視に応答 して記憶された情報に応答して少なくとも１つのアクションを発生するステップ をさらに有し、前記制御ステップは前記発生されたアクションに応答し、前記出 力ステップは前記発生されたアクションに応答することを特徴とする請求項２に 記載の複数の授業に対して学生の相互作用的な教育のためのエージェントに基づ く教育システムを動作させる方法。 ８．前記発生ステップは１つ以上の規則表に従ってアクションを発生すること を特徴とする請求項７に記載の複数の授業に対して学生の相互作用的な教育のた めのエージェントに基づく教育システムを動作させる方法。 ９．前記発生ステップはエキスパートシステム、ニューラルネットワーク、ベ イズネットワークおよび統計パターン認識のグループから選択された１つ以上の 方法に従ってアクションを発生することを特徴とする請求項７に記載の複数の授 業に対して学生の相互作用的な教育のためのエージェントに基づく教育システム を動作させる方法。 １０．前記情報を出力するステップはさらに（ｉ）前記現在の授業中の前記学 生の監視に応答するとともに、および従前の授業中の前記学生の監視に応答する 態様で１つ以上の発話表から発話と感情を選択するステップと、（ｉｉ）前記発 話、前記感情および前記監視および記憶された情報に応答して１つ以上の表示態 様の表から可視表示を選択するステップとをさらに有することを特徴とする請求 項１に記載の複数の授業に対して学生の相互作用的な教育のためのエージェント に基づく教育システムを動作させる方法。 １１．前記監視ステップは前記学生の教授特性を記載した教授情報を監視する ステップをさらに有し、前記選択された表示態様は１つ以上の登場人物からなり 、前記選択された可視表示はさらに前記教授情報に応答し、それにより前記１つ 以上の登場人物は前記学生の知的精神的作用に個別化された実物のような表示を 呈示することを特徴とする請求項１０に記載の複数の授業に対して学生の相互作 用的な教育のためのエージェントに基づく教育システムを動作させる方法。 １２．前記出力ステップの前に、前記相互作用教育におけるガイダンスのため に前記学生の少なくとも１つ以上の要求を入力するステップをさらに有し、前記 出力情報はさらに前記入力された要求に応答することを特徴とする請求項１に記 載の複数の授業に対して学生の相互作用的な教育のためのエージェントに基づく 教育システムを動作させる方法。 １３．前記学生によりアクセスされるコンピュータはネットワークにより接続 された複数のコンピュータの１台であり、前記学生は授業のために前記複数のコ ンピュータのいずれをもアクセスすることができることを特徴とする請求項１に 記載の複数の授業に対して学生の相互作用的な教育のためのエージェントに基づ く教育システムを動作させる方法。 １４．前記出力情報はさらに発話からなり、前記出力ステップはさらに１つ以 上の発話候補から選択するステップと、テキストあるいは音声として前記発話を 出力するステップとをさらに有することを特徴とする請求項１に記載の複数の授 業に対して学生の相互作用的な教育のためのエージェントに基づく教育システム を動作させる方法。 １５．前記選択ステップはさらに１つ以上の発話表から前記１つ以上の候補発 話を選択するステップをさらに有することを特徴とする請求項１４に記載の複数 の授業に対して学生の相互作用的な教育のためのエージェントに基づく教育シス テムを動作させる方法。 １６．前記１つ以上の発話表は少なくとも1,000の発話から構成されることを 特徴とする請求項１５に記載の複数の授業に対して学生の相互作用的な教育のた めのエージェントに基づく教育システムを動作させる方法。 １７．前記１つ以上の候補発話は少なくとも１０の発話から構成されることを 特徴とする請求項１４に記載の複数の授業に対して学生の相互作用的な教育のた めのエージェントに基づく教育システムを動作させる方法。 １８．前記応答出力情報はさらに表示態様からなり、前記出力ステップはさら に１つ以上の表示態様から選択するステップと前記表示態様を出力するステップ とをさらに有することを特徴とする請求項１に記載の複数の授業に対して学生の 相互作用的な教育のためのエージェントに基づく教育システムを動作させる方法 。 １９．前記選択ステップはさらに、１以上の表示態様の表から１以上の候補表 示態様を選択するステップをさらに有することを特徴とする請求項１８に記載の 複数の授業に対して学生の相互作用的な教育のためのエージェントに基づく教育 システムを動作させる方法。 ２０．前記１以上の表示態様は少なくとも1,000の表示態様を有することを特 徴とする請求項１９に記載の複数の授業に対して学生の相互作用的な教育のため のエージェントに基づく教育システムを動作させる方法。 ２１．前記１以上の候補表示態様は少なくとも１０の表示態様から構成される ことを特徴とする請求項１８に記載の複数の授業に対して学生の相互作用的な教 育のためのエージェントに基づく教育システムを動作させる方法。 ２２．前記選択された表示態様を出力するステップは、テキスト、音声、オー ディオ、アニメーション、ビデオ、およびあらかじめフォーマットされた動画シ ーケンスから構成されるグループから選択された１つ以上の形式を出力するステ ップを有することを特徴とする請求項１８に記載の複数の授業に対して学生の相 互作用的な教育のためのエージェントに基づく教育システムを動作させる方法。 ２３．前記選択された表示態様は１以上の登場人物から構成されることを特徴 とする請求項１８に記載の複数の授業に対して学生の相互作用的な教育のための エージェントに基づく教育システムを動作させる方法。 ２４．前記１以上の教材は複数の教材であることを特徴とする請求項１に記載 の複数の授業に対して学生の相互作用的な教育のためのエージェントに基づく教 育システムを動作させる方法。 ２５．前記１以上の学生は複数の学生であることを特徴とする請求項１に記載 の複数の授業に対して学生の相互作用的な教育のためのエージェントに基づく教 育システムを動作させる方法。 ２６．前記監視ステップは前記１以上の教材の主題に関係ない態様で前記学生 の教授特性を記載する教授情報を監視するステップをさらに有することを特徴と する請求項１に記載の複数の授業に対して学生の相互作用的な教育のためのエー ジェントに基づく教育システムを動作させる方法。 ２７．前記監視ステップは前記１以上の教材の各々により呈示された前記相互 作用教育において前記学生の進み具合と成績を記載する進行および成績情報を監 視するステップをさらに有することを特徴とする請求項１に記載の複数の授業に 対して学生の相互作用的な教育のためのエージェントに基づく教育システムを動 作させる方法。 ２８．前記記憶ステップは前記監視に応答して前記情報を前記１以上の学生デ ータオブジェクトの１つに記憶し、前記１以上の学生データオブジェクトの各学 生データオブジェクトは前記１以上の学生の一人の学生に固有に相関しているこ とを特徴とする請求項１に記載の複数の授業に対して学生の相互作用的な教育の ためのエージェントに基づく教育システムを動作させる方法。 ２９．前記１以上の教材はさらに教材エンジンと１以上の教材データとから構 成され、前記１以上の教材を実行することにより相互作用教育を呈示するステッ プは、前記１以上の教材データを参照する前記教材エンジンを実行するステップ をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の複数の授業に対して学生の相 互作用的な教育のためのエージェントに基づく教育システムを動作させる方法。 ３０．前記教材データはさらに表記法を有し、前記監視ステップはさらに、監 視情報を発生するために前記表記法を参照する教材エンジンを有することを特徴 とする請求項２９に記載の複数の授業に対して学生の相互作用的な教育のための エージェントに基づく教育システムを動作させる方法。 ３１．１以上の学生の相互作用教育のためのエージェントに基づく教育システ ムを動作させる方法において、 （ａ）ネットワークにより相互接続された複数のコンピュータのうちの１台の コンピュータにおいて１以上の教材による相互作用教育のために前記学生の一人 が前記システムをアクセスする権限をチェックするステップと； （ｂ）前記コンピュータに前記相互作用教育のためのソフトウエアとデータを ロードするステップと； （ｃ）前記コンピュータ上で前記１以上の教材を実行して前記一人の学生に相 互作用教育を呈示するステップと；および （ｄ）前記相互作用教育において前記学生を案内するために前記コンピュータ に、前記学生の前記相互作用教育の成績に応答する情報を出力するステップとか ら構成される１以上の学生の相互作用教育のためのエージェントに基づく教育シ ステムを動作させる方法。 ３２．前記ロードするステップの後に、前記相互作用教育を監視し、前記学生 の相互作用教育を監視する監視情報を発生するステップをさらに有し、前記情報 を出力するステップは前記監視情報に応答し、前記システムは前記学生の相互作 用教育を案内する、前記一人の学生に適応した仮想教師として作用することを特 徴とする請求項３１に記載の１以上の学生の相互作用教育のためのエージェント に基づく教育システムを動作させる方法。 ３３．前記監視ステップの後に、前記１以上の教材を制御して前記監視情報に 応答する前記学生に教育を呈示し、それにより前記システムにより呈示された相 互作用教育は前記学生に個別化されることを特徴とする請求項３１に記載の１以 上の学生の相互作用教育のためのエージェントに基づく教育システムを動作させ る方法。 ３４．前記ロードするステップの後に、前記一人に学生のモデルを前記学生の 監視情報に応答して維持し、前記出力するステップおよび前記制御するステップ はさらに前記学生の前記モデルに応答し、それにより、前記出力ステップと前記 制御ステップは前記学生に適合しそれにより前記学生の相互作用教育を個別化す ることを特徴とする請求項３３に記載の１以上の学生の相互作用教育のためのエ ージェントに基づく教育システムを動作させる方法。 ３５．前記学生のモデルを維持するステップはさらに前記モデル学生データオ ブジェクトに記憶するステップをさらに有することを特徴とする請求項３４に記 載の１以上の学生の相互作用教育のためのエージェントに基づく教育システムを 動作させる方法。 ３６．前記権限をチェックするステップはさらに前記一人の学生が前記学生デ ータオブジェクトをアクセスするための権限をチェックすることを特徴とする請 求項３５に記載の１以上の学生の相互作用教育のためのエージェントに基づく教 育システムを動作させる方法。 ３７．前記ロードするステップの後で前記維持するステップの前に、ロードさ れたコンピュータソフトウエアが前記モデルを正当に維持するソフトウエアとし て識別されることを検証するために前記相互作用教育のためにロードされた前記 コンピュータソフトエアを有効にする有効ステップをさらに有することを特徴と する請求項３５に記載の１以上の学生の相互作用教育のためのエージェントに基 づく教育システムを動作させる方法。 ３８．前記１以上の教材は複数の教材であることを特徴とする請求項３１に記 載の１以上の学生の相互作用教育のためのエージェントに基づく教育システムを 動作させる方法。 ３９．前記複数のコンピュータの１台以上がソフトウエアとデータのデータベ ースを保持する１以上のサーバコンピュータとして構成され、前記ロードするス テップはさらに前記データベースから前記コンピュータに前記ネットワークを介 してロードするステップを有することを特徴とする請求項３１に記載の１以上の 学生の相互作用教育のためのエージェントに基づく教育システムを動作させる方 法。 ４０．前記ロードは前記ソフトウエアとデータが前記コンピュータにおいて要 求されたとき生じることを特徴とする請求項３９に記載の１以上の学生の相互作 用教育のためのエージェントに基づく教育システムを動作させる方法。 ４１．前記コンピュータに読み出し専用データを記憶するステップをさらに有 することを特徴とする請求項３９に記載の１以上の学生の相互作用教育のための エージェントに基づく教育システムを動作させる方法。 ４２．前記情報を出力するステップはさらに１以上の出力形式で情報を出力す ることを特徴とする請求項３９に記載の１以上の学生の相互作用教育のためのエ ージェントに基づく教育システムを動作させる方法。 ４３．前記１以上の出力形式はテキスト、グラフィクス、音声、オーディオ、 アニメーション、ビデオ、およびあらかじめフォーマットされた動画シーケンス のグループから選択された１以上の出力形式であることを特徴とする請求項４２ に記載の１以上の学生の相互作用教育のためのエージェントに基づく教育システ ムを動作させる方法。 ４４．前記出力ステップは前記出力形式を選択し、前記相互作用教育に応答す る１以上の登場人物を出力することを特徴とする請求項４２に記載の１以上の学 生の相互作用教育のためのエージェントに基づく教育システムを動作させる方法 。 ４５．前記出力形式はさらに内容を有し、前記情報を出力するステップはさら に前記コンピュータに前記内容をロードするステップを有することを特徴とする 請求項４２に記載の１以上の学生の相互作用教育のためのエージェントに基づく 教育システムを動作させる方法。 ４６．複数の授業に対して１以上の学生の相互作用的な教育のためのエージェ ントに基づく教育システムを動作させる方法において、 （ａ）現在の授業に対して前記学生によりアクセスされたコンピュータ上で１ つ以上の教材を実行することにより前記学生の一人に相互作用的な教育を呈示す るステップと； （ｂ）前記現在の授業中に前記学生の前記相互作用的教育を監視するステップ と； （ｃ）前記現在の授業中に前記学生の監視に応答して、次の授業に使用するた めの情報を記憶するステップと； （ｄ）前記現在の授業中の前記学生の監視に応答するとともに、および従前の 授業中の前記学生の監視に応答して感情を決定するステップと； （ｅ）前記相互作用教育における学生を案内するために前記コンピュータに、 前記感情に応答するとともに、前記現在の授業中の前記学生の監視に応答し、さ らに従前の授業中の前記学生の監視に応答して記憶された情報に応答した仮想表 示からなる情報を出力するステップとからなり、 それにより前記仮想表示が前記感情および前記相互教育に実物のような態様で 応答することを特徴とする複数の授業に対して１以上の学生の相互作用的な教育 のためのエージェントに基づく教育システムを動作させる方法。 ４７．前記監視ステップはさらに前記学生の授業特性を監視するステップをさ らに有し、前記感情を決定するステップはさらに前記授業特性に応答し、それに より前記可視表示は前記学生の知的精神的作用の様式に個別化した実物のように 応答することを特徴とする請求項４６に記載の複数の授業に対して１以上の学生 の相互作用的な教育のためのエージェントに基づく教育システムを動作させる方 法。 ４８．前記出力情報はさらに、発話を有し、前記出力ステップはさらに前記監 視および記憶した情報に応答する態様で１以上の発話の表から前記発話を選択す るステップを有し、さらに前記発話をテキストまたは音声として出力するステッ プを有することを特徴とする請求項４６に記載の複数の授業に対して１以上の学 生の相互作用的な教育のためのエージェントに基づく教育システムを動作させる 方法。 ４９．前記出力ステップはさらに前記感情、前記監視および記憶した情報に応 答する態様で可視表示の１以上の表から前記可視表示を選択するステップをさら に有することを特徴とする請求項４６に記載の複数の授業に対して１以上の学生 の相互作用的な教育のためのエージェントに基づく教育システムを動作させる方 法。 ５０．前記選択された表示態様は１以上の登場人物から構成されることを特徴 とする請求項４６に記載の複数の授業に対して１以上の学生の相互作用的な教育 のためのエージェントに基づく教育システムを動作させる方法。 ５１．１以上の学生の相互作用的教育のためのエージェントに基づく教育シス テムにおいて、 （ａ）相互作用入出力装置を有しネットワークにより相互接続された１以上の コンピュータと； （ｂ）前記１台以上のコンピュータ上で実行可能な１以上の教材であって、前 記１以上の学生に相互作用教育を呈示し前記相互作用教育を監視する監視情報を 発生する１以上の教材と；および （ｃ）前記１台以上のコンピュータ上で実行可能な１台以上のエージェントで あって、前記学生の一人に相関し、前記各学生は前記エージェントの一人に相関 し、前記各エージェントは、 （ｉ）前記相関する学生を教育するために前記１以上の教材を、前記相関す る学生の相互作用教育を監視する前記監視制御情報に応答して制御するアクショ ン処理と、 （ｉｉ）前記相関する学生を案内するために、前記相関する学生の相互作用 教育を監視する監視情報に応答して情報を出力する態様処理とから構成されるエ ージェントから構成され、それにより前記システムは前記各学生に対して仮想教 師として作用し、前記各学生の相互作用教育は各学生に対して個別化されること を特徴とする１以上の学生の相互作用的教育のためのエージェントに基づく教育 システム。 ５２．前記１以上の教材と１以上のエージェントを前記１以上のコンピュータ と前記ネットワークにインターフェースする実行ソフトウエアをさらに有するこ とを特徴とする請求項５１に記載の１以上の学生の相互作用的教育のためのエー ジェントに基づく教育システム。 ５３．前記ネットワークは前記いずれかの学生がいずれかのコンピュータから 前記いずれかの教材をアクセス可能であるように構成されたことを特徴とする請 求項５１に記載の１以上の学生の相互作用的教育のためのエージェントに基づく 教育システム。 ５４．前記ネットワークは１台以上の前記コンピュータが１つ以上の場所に配 置可能なように構成されていることを特徴とする請求項５１に記載の１以上の学 生の相互作用的教育のためのエージェントに基づく教育システム。 ５５．前記１つ以上の場所は前記一人以上の学生の居所であることを特徴とす る請求項５４に記載の１以上の学生の相互作用的教育のためのエージェントに基 づく教育システム。 ５６．前記１以上の教材は前記１以上の学生に宿題を呈示することを特徴とす る請求項５４に記載の１以上の学生の相互作用的教育のためのエージェントに基 づく教育システム。 ５７．前記ネットワークはさらにパケット交換ネットワークであるように構成 されたことを特徴とする請求項５１に記載の１以上の学生の相互作用的教育のた めのエージェントに基づく教育システム。 ５８．前記エージェントアクション処理はさらに前記相関する学生からの案内 要求に応答し、前記エージェントの態様処理はさらに前記案内要求に応答するこ とを特徴とする請求項５１に記載の１以上の学生の相互作用的教育のためのエー ジェントに基づく教育システム。 ５９．前記エージェントの態様処理はさらに（ｉ）前記監視情報あるいは前記 案内要求に応答して発話および感情を選択するための発話発生処理と、（ｉｉ） 前記発話および感情に応答して可視表示を選択するための可視表示発生処理を有 することを特徴とする請求項５８に記載の１以上の学生の相互作用的教育のため のエージェントに基づく教育システム。 ６０．前記エージェント態様処理は前記発話と前記可視表示を選択して登場人 物を呈示し、前記選択は利用可能な登場人物の表からの選択と前記選択された学 生の好みに従うことを特徴とする請求項５９に記載の１以上の学生の相互作用的 教育のためのエージェントに基づく教育システム。 ６１．前記教材はさらに前記学生の相互作用教育のための、前記コンピュータ 上で実行可能な教育用材料と、前記相互作用教育において前記学生の補助のため に前記コンピュータ上で実行可能なツールとをさらに有することを特徴とする請 求項５１に記載の１以上の学生の相互作用的教育のためのエージェントに基づく 教育システム。 ６２．前記教育用材料はさらに初等教育および中等教育に適当な教育材料をさ らに有することを特徴とする請求項６１に記載の１以上の学生の相互作用的教育 のためのエージェントに基づく教育システム。 ６３．前記ツールはさらに電卓、辞書、類語辞典、地図、百科事典、およびネ ットワーク検索ツールから構成されるグループから選択された１以上のツールを さらに有することを特徴とする請求項６１に記載の１以上の学生の相互作用的教 育のためのエージェントに基づく教育システム。 ６４．前記ツールはさらに関係を表示し選択するヒトデツールをさらに有する ことを特徴とする請求項６１に記載の１以上の学生の相互作用的教育のためのエ ージェントに基づく教育システム。 ６５．前記コンピュータ上で実行可能な１以上のスケジュール／カレンダツー ルからなり、各スケジュール／カレンダツールは前記複数の学生の一人に相関し 、各学生は前記スケジュール／カレンダツールの１つに相関し、前記スケジュー ル／カレンダツールは前記相関する学生に、前記相関する学生の予定された行動 に関する情報を出力し、前記相関する学生のエージェントに、前記相関する学生 の予定された行動に関する情報を提供することを特徴とする請求５１に記載の１ 以上の学生の相互作用的教育のためのエージェントに基づく教育システム。 ６６．期限日および優先度に従う予定された行動を特徴づける、前記各学生の ためのデータ領域をさらに有し、前記スケジュール／カレンダツールはさらに前 記相関する学生を、前記予定された行動を特徴づける前記データ領域に従う相互 作用教育に制限することを特徴とする請求項６５に記載の１以上の学生の相互作 用的教育のためのエージェントに基づく教育システム。 ６７．前記学生グループに相互作用グループ教育の形式を提供し、前記グルー プ内の各学生のグループ教育を監視する監視情報を発生するために前記コンピュ ータ上で実行可能な１以上のコミニュケーションツールをさらに有することを特 徴とする請求項５１に記載の１以上の学生の相互作用的教育のためのエージェン トに基づく教育システム。 ６８．前記グループ教育の形式はメッセージ交換、共有教材でのグループ学習 および教育コンテストにおけるグループ参加からなるグループから選択されるこ とを特徴とする請求項６７に記載の１以上の学生の相互作用的教育のためのエー ジェントに基づく教育システム。 ６９．１以上の前記教材はさらに教材エンジンソフトウエアと教材データをさ らに有し、前記教材エンジンは前記教材データを処理して前記相互作用教育を呈 示することを特徴とする請求項５１に記載の１以上の学生の相互作用的教育のた めのエージェントに基づく教育システム。 ７０．前記各教材データはさらに、 （ａ）プレゼンテーションのための複数の表示オブジェクトと； （ｂ）前記複数の表示オブジェクトのプレゼンテーションの順番を制御するシ ーケンスロジックと；および （ｃ）前記監視情報を発生させるための表記法をさらに有することを特徴とす る請求項６９に記載の１以上の学生の相互作用的教育のためのエージェントに基 づく教育システム。 ７１．１以上の前記材料はデータおよび命令を有するプログラムから構成され ることを特徴とする請求項５１に記載の１以上の学生の相互作用的教育のための エージェントに基づく教育システム。 ７２．各学生のための教授情報データ領域をさらに有し、前記教授情報データ 領域は前記学生の教授モデルのためのデータを有し、前記エージェントアクショ ン処理およびエージェント態様処理はさらに前記教授情報データ領域に応答する ことを特徴とする請求項５１に記載の１以上の学生の相互作用的教育のためのエ ージェントに基づく教育システム。 ７３．前記教授情報データ領域の前記データは前記１以上の教材の主題に依存 しないことを特徴とする請求項７２に記載の１以上の学生の相互作用的教育のた めのエージェントに基づく教育システム。 ７４．前記エージェントアクション処理は前記エージェントの相関する学生に 関連した前記教授情報データを更新し、前記更新は監視情報に応答し、それによ り前記相関したエージェントが前記学生に適応することを特徴とする請求項７２ に記載の１以上の学生の相互作用的教育のためのエージェントに基づく教育シス テム。 ７５．各学生のための進歩および成績データ領域をさらに有し、前記進歩およ び成績データ領域は前記相互作用教育における前記各学生の進歩と成績を記載し たデータから構成され、前記エージェントアクション処理および前記エージェン ト態様処理はさらに前記進歩および成績情報データ領域に応答することを特徴と する請求項７２に記載の１以上の学生の相互作用的教育のためのエージェントに 基づく教育システム。 ７６．前記エージェントアクション処理は前記エージェントの相関する学生に 相関する前記進歩および成績データ領域を更新し、前記更新は前記監視情報に応 答し、それにより前記相関するエージェントは前記学生に適応することを特徴と する請求項７５に記載の１以上の学生の相互作用的教育のためのエージェントに 基づく教育システム。 ７７．前記１以上の教材は教育プログラムに従う前記相互作用教育を呈示し、 前記教材により発生された前記監視情報はさらに前記教材の教育パラダイムに従 って分類された教授情報をさらに有することを特徴とする請求項５１に記載の１ 以上の学生の相互作用的教育のためのエージェントに基づく教育システム。 ７８．教育パラダイムを有する各教材の制御パラメータをさらに有し、各教材 は前記制御パラメータの値に従う相互作用教育を呈示し、前記エージェントアク ション処理は前記制御パラメータの前記値を割り当て、それにより前記エージェ ントアクション処理は前記教材を制御することを特徴とする請求項７７に記載の １以上の学生の相互作用的教育のためのエージェントに基づく教育システム。 ７９．前記教育パラダイムは対話型指導書、流暢さの訓練、対の連想訓練、識 別形成訓練、およびシミュレーション訓練から構成されるグループから選択され ることを特徴とする請求項７７に記載の１以上の学生の相互作用的教育のための エージェントに基づく教育システム。 ８０．前記教育パラダイムは教育コンテクストおよび教育形式に従って標準化 されることを特徴とする請求項７７に記載の１以上の学生の相互作用的教育のた めのエージェントに基づく教育システム。 ８１．前記教育コンテクストは、必修テスト、必修の復習、予備試験、新しい 教材の紹介、新しい教材の弁別、新しい教材の復習、流暢さの訓練、復習の訓練 および単元精通テストからなるグループから選択されることを特徴とする請求項 ８０に記載の１以上の学生の相互作用的教育のためのエージェントに基づく教育 システム。 ８２．前記教育形式は、多重選択、自発的穴埋め、リストから選択した穴埋め 、文字による対を構成する相関、ドラッグによる対を構成する相関、マッチング による対を構成する相関、計算、図またはテキストの部分の識別、およびシミュ レ ーションゲームから構成されるグループから選択されることを特徴とする請求項 ８０に記載の１以上の学生の相互作用的教育のためのエージェントに基づく教育 システム。 ８３．前記エージェントアクション処理は少なくとも前記情報を監視するステ ップに応答する少なくとも１つのアクションを発生することを特徴とする請求項 ５１に記載の１以上の学生の相互作用的教育のためのエージェントに基づく教育 システム。 ８４．前記エージェントアクション処理はさらにエキスパートシステム、ニュ ーラルネットワーク、ベイズネットワーク、および統計パターン認識のグループ から選択された１以上の技術を用いたソフトウエアをさらに有することを特徴と する請求項８３に記載の１以上の学生の相互作用的教育のためのエージェントに 基づく教育システム。 ８５．さらに複数の規則表を有し、前記エージェントアクション処理ソフトウ エアはさらに、前記１以上の教材を制御して前記アクションを発生するために、 前記複数の規則表を参照するソフトウエアをさらに有することを特徴とする請求 項８３に記載の１以上の学生の相互作用的教育のためのエージェントに基づく教 育システム。 ８６．前記複数の規則表は、方針フィルタ表、決定重み付け表、および選択規 準表から構成され、前記エージェントアクション処理は前記方針フィルタ表を参 照して１以上の候補アクションを決定し、前記決定重み付け表を参照して前記１ 以上の候補アクションを分類し、前記選択規準表を参照して前記分類された候補 アクションから前記アクションを選択することを特徴とする請求項８５に記載の １以上の学生の相互作用的教育のためのエージェントに基づく教育システム。 ８７．前記エージェント態様処理は前記監視情報に応答する情報を出力するた めに前記アクションに応答することを特徴とする請求項８３に記載の１以上の学 生の相互作用的教育のためのエージェントに基づく教育システム。 ８８．可能出力の複数の表をさらに有し、前記エージェント態様処理ソフトウ エアは前記可能出力の表を参照することを特徴とする請求項８７に記載の１以上 の学生の相互作用的教育のためのエージェントに基づく教育システム。 ８９．前記可能出力の１以上の表はさらに発話テンプレート表と表示態様表を さらに有し、前記エージェント態様処理は前記発話テンプレート表を参照して前 記アクションに従う発話と感情を選択し、前記表示態様表を参照して前記アクシ ョン、前記発話、および前記感情に従う可視表示を選択することを特徴とする請 求項８８に記載の１以上の学生の相互作用的教育のためのエージェントに基づく 教育システム。 ９０．前記エージェント態様処理は複数の出力形式で情報を出力することを特 徴とする請求項８７に記載の１以上の学生の相互作用的教育のためのエージェン トに基づく教育システム。 ９１．前記出力形式は、テキスト、グラフィクス、音声、オーディオ、アニメ ーション、ビデオ、およびあらかじめフォーマットされた動画シーケンスから構 成されるグループから選択されることを特徴とする請求項８７に記載の１以上の 学生の相互作用的教育のためのエージェントに基づく教育システム。 ９２．１以上の学生データオブジェクトをさらに有し、各学生データオブジェ クトは正確に１学生に相関し、各エージェントは前記エージェントに相関する前 記１学生の前記監視情報を反映する情報を、前記相関された学生に関連する前記 １学生のデータオブジェクトに記憶することを特徴とする請求項５２に記載の１ 以上の学生の相互作用的教育のためのエージェントに基づく教育システム。 ９３．前記１以上のコンピュータはサーバシステムとして構成され、前記学生 データオブジェクトは前記サーバシステムに記憶されることを特徴とする請求項 ９２に記載の１以上の学生の相互作用的教育のためのエージェントに基づく教育 システム。 ９４．１以上のポータブル媒体をさらに有し、各ポータブル媒体は前記学生の 一人に相関する１学生のデータオブジェクトを記憶し、前記１以上のコンピュー タはさらに前記ポータブル媒体上の前記学生データオブジェクトをアクセス可能 であることを特徴とする請求項９２に記載の１以上の学生の相互作用的教育のた めのエージェントに基づく教育システム。 ９５．前記学生データオブジェクトを記憶する前記ポータブル媒体は物理的に 前記一人の相関する学生により所有されることを特徴とする請求項９４に記載の １以上の学生の相互作用的教育のためのエージェントに基づく教育システム。 ９６．前記ポータブル媒体はさらにポータブルハードディスクあるいはポータ ブルフロッピーディスクをさらに有することを特徴とする請求項９４に記載の１ 以上の学生の相互作用的教育のためのエージェントに基づく教育システム。 ９７．前記学生データオブジェクトは前記ポータブル記憶媒体上に、暗号化さ れた態様で記憶されることを特徴とする請求項９６に記載の１以上の学生の相互 作用的教育のためのエージェントに基づく教育システム。 ９８．前記ポータブル媒体はさらに、 （ａ）前記学生データオブジェクトを記憶する安定記憶部と； （ｂ）前記１以上のコンピュータから前記学生データオブジェクトをアクセス するための要求に応答するプロセッサとで構成されるポータブルカードをさらに 有することを特徴とする請求項９４に記載の１以上の学生の相互作用的教育のた めのエージェントに基づく教育システム。 ９９．前記ポータブル媒体はスマートカードであることを特徴とする請求項９ ８に記載の１以上の学生の相互作用的教育のためのエージェントに基づく教育シ ステム。 １００．前記１学生に相関する学生データオブジェクトはさらに、 （ａ）前記１学生の教授モデルを記載した教授法情報と、および （ｂ）前記教材における前記学生の進歩と成績を記載した進歩および成績情報 とをさらに有すことを特徴とする請求項９２に記載の１以上の学生の相互作用的 教育のためのエージェントに基づく教育システム。 １０１．各学生に相関する前記エージェントはさらにエージェントソフトウエ アと、前記学生に相関した前記学生データオブジェクトをさらに有し、前記エー ジェントソフトウエアは前記相関する学生データオブジェクトを参照し更新する ことを特徴とする請求項１００に記載の１以上の学生の相互作用的教育のための エージェントに基づく教育システム。 １０２．１以上の前記コンピュータはサーバシステムとして構成され、前記サ ーバシステムは前記１以上の教材と１以上のエージェントを記憶し、前記１以上 のコンピュータは前記教材と前記１以上のエージェントを、前記コンピュータネ ットワークを介して前記１以上のサーバシステムからダウンロードすることを特 徴とする請求項５１に記載の１以上の学生の相互作用的教育のためのエージェン トに基づく教育システム。 １０３．前記１以上の学生のための教授法情報および教材の進歩と成績情報の データベースをさらに有し、前記データベースは前記サーバシステムに記憶され ることを特徴とする請求項１０２に記載の１以上の学生の相互作用的教育のため のエージェントに基づく教育システム。 １０４．前記前記１以上の学生のための教授法情報および教材の進歩と成績情 報のデータベースから報告書を発生するための報告書作成ソフトウエアをさらに 有することを特徴とする請求項１０３に記載の１以上の学生の相互作用的教育の ためのエージェントに基づく教育システム。 １０５．前記１以上のコンピュータ上で実行可能な１以上のシステムマネージ ャをさらに有し、前記相互作用入出力装置は前記１以上の各コンピュータにコン ピュータディスプレイを有し、１コンピュータ上で実行する前記システムマネー ジャは前記１コンピュータの表示を１以上の表示エリアに分割することを特徴と する請求項５１に記載の１以上の学生の相互作用的教育のためのエージェントに 基づく教育システム。 １０６．前記１以上の表示エリアはエージェント相互作用のためのエージェン トエリア、教材相互作用のための教材エリア、および前記システムマネージャが 利用可能なシステムツールおよび機能のための選択アイコンを表示するシステム エリアからなるグループから選択されることを特徴とする請求項１０５に記載の １以上の学生の相互作用的教育のためのエージェントに基づく教育システム。 １０７．前記１以上の教材および前記１以上のエージェントは前記１以上の学 生に常に利用可能な機能を提供し、前記教材エリアと前記エージェントエリアは 前記常に利用可能な機能の１つをアクティブにするための選択を行うサブエリア を構成することを特徴とする請求項１０６に記載の１以上の学生の相互作用的教 育のためのエージェントに基づく教育システム。 １０８．前記１以上の表示エリアは時間と共にサイズが変化することを特徴と する請求項１０６に記載の１以上の学生の相互作用的教育のためのエージェント に基づく教育システム。 １０９．１以上の教師が１以上の学生に教育を指示し、前記システムはさらに （ａ）前記１以上のコンピュータ上で実行可能な１以上の教師教材であって、 各教師教材は前記システムの使用時、および前記学生に定められた教材の使用時 、教師に相互作用教育を呈示し、前記相互作用教育を監視する監視情報を発生す る１以上の教師教材と；および （ｂ）前記１以上のコンピュータ上で実行可能な１以上の教師エージェントで あって、前記各エージェントは前記学生の一人と相関し、前記各教師は前記各学 生の一人と相関し、前記各教師は前記エージェントの一人と相関し、前記各エー ジェントは、 （ｉ）前記相関する学生を教育するために前記１以上の教材を、前記相関す る教師の相互作用教育を監視する前記監視制情報に応答して制御するアクション 処理と、 （ｉｉ）前記相関する学生を案内するために、前記相関する教師の相互作用 教育を監視する監視情報に応答して情報を出力する態様処理とから構成されると エージェントから構成される１以上の教師エージェントとを更に有することを特 徴とする請求項５１に記載の１以上の学生の相互作用的教育のためのエージェン トに基づく教育システム。 １１０．１以上の学生相互作用的教育のためのエージェントに基づく教育シス テムにおいて、 （ａ）相互作用入出力装置を有しネットワークにより相互接続された１以上の コンピュータと； （ｂ）前記１台以上のコンピュータ上で実行可能な１以上の教材であって、前 記１以上の学生に相互作用教育を呈示し前記相互作用教育を監視する監視情報を 発生する１以上の教材と；および （ｃ）前記１台以上のコンピュータ上で実行可能な１台以上のエージェントで あって、前記学生の一人に相関し、前記各学生は前記エージェントの一人に相関 し、前記各エージェントは、 （ｉ）前記一人の学生を案内するために感情と発話を選択するための発話発 生処理であって、前記感情と発話の選択は前記一人の相関する学生の相互作用教 育を監視する監視情報に応答する発話発生処理と；および （ｉｉ）前記一人の相関する学生を案内するための可視表示を選択するため の可視表示発生処理であって、前記可視表示の選択は前記感情、前記発話、およ び前記相関する学生の前記相互作用教育を監視する前記監視情報に応答する可視 表示発生処理と；および （ｉｉｉ）前記相関する学生に前記選択された発話および選択された可視表 示を出力する出力処理とから構成され、 それにより、前記選択された可視表示と前記選択された発話は実物のような態 様で、前記感情と前記相互作用教育に応答することを特徴とする１以上の学生相 互作用的教育のためのエージェントに基づく教育システム。 １１１．前記監視情報はさらに前記相関する学生の教授特性を記載する教授法 情報をさらに有し、発話発生処理は前記教授法情報にさらに応答して感情を選択 し、それにより前記選択された可視表示と前記選択された発話は前記相関する学 生の知的精神的作用の様式に個別化された態様でさらに応答することを特徴とす る請求項１１０に記載の１以上の学生相互作用的教育のためのエージェントに基 づく教育システム。 １１２．前記発話発生処理は前記感情と前記発話を１以上の可視表示の表から 選択することを特徴とする請求項１１０に記載の１以上の学生相互作用的教育の ためのエージェントに基づく教育システム。 １１３．前記可視表示処理は前記可視表示を１以上の可視表示の表から選択す ることを特徴とする請求項１１０に記載の１以上の学生相互作用的教育のための エージェントに基づく教育システム。 １１４．前記選択された可視表示は１以上の登場人物から構成されることを特 徴とする請求項１１０に記載の１以上の学生相互作用的教育のためのエージェン トに基づく教育システム。 １１５．少なくとも１つのアクションを発生し、前記１以上の教材を制御して 前記相関する学生を教育するためのアクション処理をさらに有し、前記発生と制 御は前記相関する学生の前記相互作用教育を監視する前記監視情報に応答し、前 記発話発生処理と前記可視表示選択処理はさらに前記アクションに応答すること を特徴とする請求項１１０に記載の１以上の学生相互作用的教育のためのエージ ェントに基づく教育システム。 １１６．複数の学生の教育のためのエージェントに基づく教育システムを動作 させる方法において、 （ａ）前記複数の学生の一人の学生に相互作用教育を呈示するために、ネット ワークにより相互接続された複数のコンピュータであって各コンピュータが相互 作用入出力装置を有する複数のコンピュータのうちの１台のコンピュータ上で１ 以上の教材を実行するステップと； （ｂ）前記学生に呈示された前記相互作用教育を監視する監視情報を発生する ステップと；および （ｃ）前記学生の相互作用教育を監視する情報に応答して前記１以上の教材を 制御し前記学生を教育するステップとから構成され、それにより前記相互作用教 育が前記複数の学生の各学生に個別化されることを特徴とする複数の学生の教育 のためのエージェントに基づく教育システムを動作させる方法。 １１７．前記発生ステップの後に、前記学生の相互作用教育の前記監視情報に 応答して前記相互作用教育において前記学生を案内するための情報を前記コンピ ュータ上に出力し、それにより前記システムは前記学生に適合した、前記学生の 相互作用教育を案内するための仮想教師として作用することを特徴とする請求項 １１６に記載の複数の学生の教育のためのエージェントに基づく教育システムを 動作させる方法。 １１８．前記出力情報はさらに１以上の登場人物を有することを特徴とする請 求項１１７に記載の複数の学生の教育のためのエージェントに基づく教育システ ムを動作させる方法。 １１９．前記情報を出力するステップはさらに複数の出力形式で情報を出力す るステップを有することを特徴とする請求項１１７に記載の複数の学生の教育の ためのエージェントに基づく教育システムを動作させる方法。 １２０．前記出力形式はテキスト、グラフィクス、音声、オーディオ、アニメ ーション、ビデオ、およびあらかじめフォーマットされた動画シーケンスから構 成されるグループから選択された１以上の出力形式であることを特徴とする請求 項１１９に記載の複数の学生の教育のためのエージェントに基づく教育システム を動作させる方法。 １２１．前記情報を出力するステップはさらに（ｉ）前記制御ステップに対応 する態様で１以上の発話表から発話と感情を選択するステップと、（ｉｉ）前記 発話、前記感情、および前記制御ステップに応答する態様で表示態様の１以上の 表から可視表示を選択するステップとをさらに有することを特徴とする請求項１ １７に記載の複数の学生の教育のためのエージェントに基づく教育システムを動 作させる方法。 １２２．前記出力ステップの前に、前記相互作用教育の案内のために学生の要 求を入力するステップをさらに有し、前記情報を出力するステップはさらに前記 学生の要求に応答することを特徴とする請求項１１７に記載の複数の学生の教育 のためのエージェントに基づく教育システムを動作させる方法。 １２３．前記１以上の教材は複数の教材であることを特徴とする請求項１１６ に記載の複数の学生の教育のためのエージェントに基づく教育システムを動作さ せる方法。 １２４．前記実行ステップの前に、前記一人の学生により前記いずれかのコン ピュータをアクセスするステップをさらに有し、前記アクセスステップは、前記 １以上の教材による相互作用教育のための前記システムを前記一人の学生がアク セスする権限を検証するステップを有することを特徴とする請求項１１６に記載 の複数の学生の教育のためのエージェントに基づく教育システムを動作させる方 法。 １２５．前記１以上のコンピュータは複数の場所に配置され、前記アクセスす るステップはさらに複数の場所で前記コンピュータをのいずれかをアクセスする ステップをさらに有することを特徴とする請求項１２４に記載の複数の学生の教 育のためのエージェントに基づく教育システムを動作させる方法。 １２６．前記複数の場所の１つ以上が前記１以上の学生の居所であり、前記１ 以上の教材は前記１以上の居所で宿題を呈示することを特徴とする請求項１２５ に記載の複数の学生の教育のためのエージェントに基づく教育システムを動作さ せる方法。 １２７．前記制御ステップはさらに１以上の規則表に従って制御するステップ をさらに有することを特徴とする請求項１１６に記載の複数の学生の教育のため のエージェントに基づく教育システムを動作させる方法。 １２８．前記１以上の規則表はさらに方針フィルタ表、決定重み付け表、およ び選択規準表をさらに有し、前記制御ステップは１以上の決定された制御アクシ ョンに従って前記１以上の教材を制御し、前記制御ステップは前記方針フィルタ 表を参照して１以上の候補制御アクションを決定し、前記決定重み付け表を参照 して前記１以上の候補制御アクションを分類し、前記選択規準表を参照して前記 分類された候補制御アクションから１以上の制御アクションを選択することを特 徴とする請求項１２７に記載の複数の学生の教育のためのエージェントに基づく 教育システムを動作させる方法。 １２９．前記制御ステップはさらにエキスパートシステム、ニューラルネット ワーク、ベイズネットワーク、および統計パターン認識から構成されるグループ から選択された１つ以上の方法に従って制御するステップをさらに有することを 特徴とする請求項１１６に記載の複数の学生の教育のためのエージェントに基づ く教育システムを動作させる方法。 １３０．前記実行ステップはさらに教育パラダイムに従って前記１以上の教材 を１つ以上実行するステップをさらに有し、前記監視情報はさらに前記１以上の 教材により採用された前記教育パラダイムに従って分類された教授法情報を有す ることを特徴とする請求項１１６に記載の複数の学生の教育のためのエージェン トに基づく教育システムを動作させる方法。 １３１．前記教育パラダイムは教育コンテクストおよび教育形式に従って標準 化されることを特徴とする請求項１３０に記載の複数の学生の教育のためのエー ジェントに基づく教育システムを動作させる方法。 １３２．前記発生ステップの後に、複数の学生モデルのうちの１つの学生モデ ルを更新するステップをさらに有し、前記複数の学生の各々は１つの学生モデル に相関し、前記更新は前記学生の相互作用教育を監視する情報に応答し、前記学 生を教育するために前記１以上の教材を制御するステップはさらに前記学生の前 記学生モデルに応答し、それにより前記１以上の教材が前記学生に対して個別化 されることを特徴とする請求項１１６に記載の複数の学生の教育のためのエージ ェントに基づく教育システムを動作させる方法。 １３３．前記１学生モデルを更新するステップは複数の学生データオブジェク トの１つを更新するステップをさらに有し、各学生データオブジェクトは前記モ デルの１つを記憶することを特徴とする請求項１３２に記載の複数の学生の教育 のためのエージェントに基づく教育システムを動作させる方法。 １３４．前記実行ステップの前に、複数のポータブル記憶媒体上に前記学生デ ータオブジェクトを記憶するステップをさらに有し、前記ポータブル記憶媒体は 前記更新ステップによりアクセス可能であり、前記各ポータブル記憶媒体は前記 学生データオブジェクトの１つを記憶することを特徴とする請求項１３３に記載 の複数の学生の教育のためのエージェントに基づく教育システムを動作させる方 法。 １３５．前記更新ステップはさらに前記学生モデルにおける教授法情報を更新 するステップから構成され、前記教授法情報は前記１以上の教材の主題に無関係 な態様で前記複数の学生のうちの前記学生の教授特性を記載することを特徴とす る請求項１３２に記載の複数の学生の教育のためのエージェントに基づく教育シ ステムを動作させる方法。 １３６．前記更新ステップはさらに前記学生モデルの進歩と成績を更新するス テップを有し、前記進歩と成績情報は前記１以上の教材の各々により呈示された 相互作用教育における前記学生の進歩と成績を記載することを特徴とする請求項 １３３に記載の複数の学生の教育のためのエージェントに基づく教育システムを 動作させる方法。 １３７．前記１以上の教材はさらに前記複数の学生に相互作用教育を呈示する ための１つ以上の教育材料と、前記相互作用教育中に前記複数の学生に相互作用 的補助を呈示するための１以上のツールとをさらに有することを特徴とする請求 項１１６に記載の複数の学生の教育のためのエージェントに基づく教育システム を動作させる方法。 １３８．前記制御ステップの前に、（ｉ）複数のスケジューラ／カレンダツー ルのうちの１つのスケジューラ／カレンダツールを実行するステップを有し、前 記複数の学生の各々は１つのスケジューラ／カレンダツールに相関し、前記１つ のスケジューラ／カレンダツールは前記学生に前記学生の予定された行動に関す る情報を提供し、さらに（ｉｉ）前記学生の前記予定された行動を監視する監視 情報を発生するステップを有することを特徴とする請求項１１６に記載の複数の 学生の教育のためのエージェントに基づく教育システムを動作させる方法。 １３９．前記学生の前記予定され行動に関する１以上の教材を実行するステッ プをさらに有することを特徴とする請求項１３８に記載の複数の学生の教育のた めのエージェントに基づく教育システムを動作させる方法。 １４０．前記制御ステップの前に、（ｉ）前記学生を含む学生グループに１以 上の形態のグループ教育を呈示するための１以上のコミュニケーションツールを 実行するステップと、（ｉｉ）前記学生のグループ教育を監視する監視情報を発 生するステップとをさらに有することを特徴とする請求項１１６に記載の複数の 学生の教育のためのエージェントに基づく教育システムを動作させる方法。 １４１．複数の学生の教育のためのエージェントに基づく教育システムを動作 させる方法において、 （ａ）各学生に相互作用教育を呈示するための１以上の教材を、ネッットワー クにより相互接続された複数のコンピュータであって、各々が相互作用入出力装 置を有する複数のコンピュータ上の１台のコンピュータ上で実行するステップと ； （ｂ）前記複数の学生の各々に呈示された前記相互作用教育を監視する監視情 報を発生するステップと； （ｃ）各学生の相互作用教育を監視する前記情報に応答して、各学生を教育す るための前記１以上の教材を制御するステップと；および （ｄ）各学生の相互作用教育を監視する情報に応答するとともに前記制御ステ ップに応答して、前記相互作用教育において各学生を案内するための情報を各学 生に出力するステップとから構成され、それにより前記相互作用教育が前記複数 の学生の各々の学生に対して個別化され、各学生に対して個別化された仮想教師 として作用することを特徴とする複数の学生の教育のためのエージェントに基づ く教育システムを動作させる方法。 １４２．複数の学生の教育のためのエージェントに基づく教育システムにおい て、 （ａ）１以上の教材により各学生に相互作用教育を呈示する手段と； （ｂ）各学生に呈示された前記相互作用教育を監視する監視情報を発生する手 段と； （ｃ）各学生の相互作用教育を監視する前記情報に応答して、各学生を教育す るための１以上の教材を制御する手段と；および （ｄ）各学生の相互作用教育を監視する前記情報に応答するとともに前記制御 手段に応答して、前記相互作用教育において、各学生を案内するための情報を各 学生に出力する手段とから構成され、それにより前記相互作用教育が各学生に対 して個別化され、各学生に対して個別化された仮想教師として作用することを特 徴とする複数の学生の教育のためのエージェントに基づく教育システム。 １４３．学生の教育のためのエージェントに基づく教育システムにおいて、 （ａ）前記学生に相互作用教育を呈示するために、相互作用入出力装置を有す るコンピュータ上で実行可能な１以上の教材と；および （ｂ）前記コンピュータ上で実行可能なエージェントであって、（ｉ）前記学 生の前記相互作用教育を監視する前記１以上の教材の各々から監視情報を受け取 り、（ｉｉ）前記学生を教育するために前記１以上の教材を制御し、および（ｉ ｉｉ）前記監視情報に応答して前記学生を案内するための情報を出力するエージ ェントから構成されることを特徴とする学生の教育のためのエージェントに基づ く教育システム。 １４４．複数の授業に対して１以上の学生の、エージェントに基づく相互作用 教育のためのシステムにおいて、 （ａ）現在の授業のための１以上の教材を前記学生によりアクセスされたコン ピュータ上で実行することにより前記学生の一人に相互作用教育を呈示する手段 と； （ｂ）前記現在の授業中に前記学生の前記相互作用教育を監視する手段と； （ｃ）次の授業に使用するために現在の授業中に前記学生の監視に応答して情 報を記憶する手段と；および （ｄ）前記現在の授業中における前記学生の監視に応答するとともに、従前の 授業中における前記学生の監視に応答して記憶された情報に応答して、前記相互 作用教育システムにおいて前記学生を案内するための情報を前記コンピュータ上 に出力する手段とから構成され、それにより前記システムが前記学生に適合した 、前記学生の相互作用教育を案内する仮想教師として作用することを特徴とする 複数の授業に対して１以上の学生のエージェントに基づく相互作用教育のための システム。 １４５．複数の授業に対して１以上の学生の、エージェントに基づく相互作用 教育のためのシステムにおいて、 ａ）現在の授業のための１以上の教材を前記学生によりアクセスされたコンピ ュータ上で実行することにより前記学生の一人に相互作用教育を呈示する手段と ； （ｂ）前記現在の授業中に前記学生の前記相互作用教育を監視する手段と； （ｃ）次の授業に使用するために現在の授業中に前記学生の監視に応答して情 報を記憶する手段と； （ｄ）前記現在の授業中に前記学生の前記監視に応答するとともに、従前の授 業中に前記学生の前記監視に応答して記憶された情報に応答して感情を決定する 手段と；および （ｅ）前記感情に応答するとともに、前記現在の授業中における前記学生の監 視に応答し、さらに従前の授業中における前記学生の監視に応答して記憶された 情報に応答して、前記相互作用教育システムにおいて前記学生を案内するための 可視表示を含む情報を前記コンピュータ上に出力する手段とから構成され、それ により前記可視表示が前記感情に応答するとともに実物のような態様で前記相互 作用教育に応答することを特徴とする複数の授業に対して１以上の学生の、エー ジェントに基づく相互作用教育のためのシステム。 １４６．請求項１の方法を実行するための命令群から構成されるコンピュータ 読み出し可能な媒体。 １４７．請求項３０の方法を実行するための命令群から構成されるコンピュー タ読み出し可能な媒体。 １４８．請求項４２の方法を実行するための命令群から構成されるコンピュー タ読み出し可能な媒体。