コンピテンシーベースドラーニングの学習経済への導入

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2019年9月20日
堀真寿美小野成志宮下健輔坂下秀喜多敏博
コンピテンシーベースドラーニングの学
習経済への導入
IOT47 in 広島

Index
1. 教育にたりないもの
2. Competency Based Learning (CBL)エンジン
の提案
3. 実現可能性の検討

教室での授業と同じ概念
教育に足りないもの
Plan
 カリキュラム
 シラバス
学習目標の設定
Check
 出席・試験
 修了証書・卒業証書
学習成果の評価
Do
 時間と場所の制約
 SNSの利用
 スマートフォン
 ･･･
学習
Action
 仕事
 研究
 社会生活
知識・スキルの活用
学習の概念を変える
社会ニーズと乖離
オンライン教育

コンピテンシーベースドラーニング（CBL)
Plan
コンピテンシーモデル
学習目標の設定
Check
 コンピテンシーが修得できたか
 出席や学習時間は評価しない
学習成果の評価
Do
自由
学習
Action
 仕事
 研究
 社会生活
知識・スキルの活用
学習目標と学習成果の概念を変える

コンピテンシーモデルの開発と課題
 労力・知識が必要
 変化への対応
課題
 行動結果面接
 タスク/機能分析
 タスク - スキル - 知識
を紐付け
 クロス検証
 同時的構築検証
検証
コンピテンシー
モデル（仮説）
分析
データ収集 卓越人材と平均的人材
コンピテンシーモデル：タスク-スキル-知識

CBLエンジンの開発
コンピテンシーベースド
ラーニング
日常生活で生まれるデータ
データ
行動ﾃﾞｰﾀ
ﾋﾞｯｸﾞﾃﾞｰﾀ
ログ
学習ログ
閲覧ログ
ブログ
SNS
気づき・考え
ジェネリック
コンピテンシー
CBLエンジン
（RPA?）
学習者
 個別のコンピテンシーモデルの推定
 習得すべき知識を推薦
 ジェネリックコンピテンシーの更新
汎用的なコンピテンシー
（コンピテンシーディクショナリ）

検証
コンピテンシーモデルのグラフ構造の把握
諸指標の意味することコンピテンシー特有のグラフ構造
ジェネリックコンピテンシーのサンプル
IPA，iコンピテンシディクショナリ（iCD）
そもそもコンピテンシーモデルは
どのような特徴を持っているのか?

iCDの二部グラフ
タスク(n=639) スキル(n=491)
• ２部グラフで表現
• 一部のノードにエッジが集中

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グラフの構造
次数分布
タスクスキル
次数分布（両対数）
タスクスキル
スケールフリーのネットワーク構造
R2=0.75，5.40-1.20log(x) R2=0.78，5.13-1.27log(x)
多くのタスクはそれほど
スキルを必要としない
一部のスキルが多くの
タスクを支えている冪乗分布
タスク
頻度
log(p)
=5.40-1.20log(d)
=5.4-logd1.2
log(p)+logd1.2=5.4
log(p*d1.2)=5.4
⇒ p*d1.2=e5.4

スケールフリーの
ネットワーク構造の特徴
 Barabási（1999）が提案
 複雑ネットワークモデルの一つ
 べき乗分布に従う
 平均，分散などの尺度（スケール）がない
 ハブの存在
 一部のノードにエッジが集中
 GAFA，航空機の経路，ハリウッドの俳優の共同出演
 成長するネットワーク
 新しいノードはハブに高い確率で接続する
 ネットワーク構造が変化しない

新しいノードはハブに高い確率で接
続する
2014年版
タスク(n=639) スキル(n=491)
タスク(n=495) スキル(n=424)
2018年版
追加

ネットワーク構造が変化しない
タスク
スキル
2014年度からの次数
中心性の順位がどの
程度変化したか
2014年度版の次数中心性と比較した
ケンドール順位相関の変化

次数中心性のトップ５
2014 2016 2018
1 ソフトウェア工学ソフトウェア品質ソフトウェア品質
2 ソフトウェアエンジニアリングツー
ル・開発技術
ソフトウェア工学ソフトウェア工学
3 システム開発のアプローチ
ソフトウェアエンジニアリングツー
ル・開発技術
ソフトウェアエンジニアリングツー
ル・開発技術
4 ソフトウェア開発のフォールトトレラ
ンス
システム開発のアプローチシステム開発のアプローチ
5 リアルタイムシステム設計
ソフトウェア開発のフォールトトレラ
ンス
ソフトウェア開発のフォールトトレラ
ンス
スキル
2014 2016 2018
1 入出力詳細設計セキュリティテスト計画の作成セキュリティテスト計画の作成
2 ソフトウェアコンポーネント設計
（機能分割・構造化）
セキュリティテスト結果の対策実
施
セキュリティテスト結果の対策実
施
3 入出力詳細設計入出力詳細設計入出力詳細設計
4 データサービスの活用
ソフトウェアコンポーネント設計
情報セキュリティの評価と検証
5 情報セキュリティの評価と検証入出力詳細設計
ソフトウェアコンポーネント設計
タスク
新規項目

モノグラフ化してみる
タスク(n=639) スキル(n=491) 分解

モノグラフ化してみる
T1 T2 T3 T4 T5 ･･･ T639
S1 1 0 1 1 1 ･･･ 1
S2 1 0 1 0 0 ･･･ 0
S3 1 0 1 1 0 ･･･ 0
：：：：：：： 1
S491
0 0 1 1 0 1 1
タスク(n=639)
スキル(n=491)
A*At ⇒スキルのモノグラフ
タスクが共通のスキル同士が接続
At * A ⇒タスクのモノグラフ
スキルを同じくするタスク同士が接続
A：タスク-スキルグラフの隣接行列(491✖️639)

ランダムネットワーク(ポアソン分布）
次数分布
タスクスキル
χ２
p-value < 2.2e-16
χ２
p-value < 2.2e-16
ポアソン分布に従っていないとはいえない

ネットワーク構造のシミュレーションとの比較
タスク
シミュレーションモデル
ランダムグラフスモールワールドスケールフリー
ノード 639 639 639 639
エッジ 18,408 18,305 18,531 18096
平均次数 57.61 57.29 58 56.64
平均最短距離 2.61 1.91 2.56 1.96
クラスタリング係数 0.73 0.09 0.69 0.18
スキル
シミュレーションモデル
ランダムグラフスモールワールドスケールフリー
ノード 491 491 491 491
エッジ 7103 7283 7365 1467
平均次数 28.93 29.67 30 5.98
平均最短距離 2.48 2.10 3.05 2.38
クラスタリング係数 0.65 0.06 0.69 0.03
スモールワールド性を持つ

次数中心性と近接中心性の変化
初版との近接中心性の
ケンドール相関
初版との次数中心性の
ケンドール順位相関
タスク
スキル
タスク
スキル

近接中心性のトップ５
2014 2016 2018
1 全体開発スケジュールの作成
セキュリティテスト結果の
対策実施
情報セキュリティの運用
2 システムテストの実施と評価システムテストの実施と評価
セキュリティテスト結果の
対策実施
3 システムテスト計画の作成構成管理の実施 ITサービス戦略管理
4 システム方式の設計リリースの計画、準備と実施 ITサービス継続管理
5 システム方式設計の文書化と
レビュー
サービスポートフォリオ管理情報セキュリティの評価と検証
タスク
新規項目
ものづくりから，サービス・運用へ？
2014 2016 2018
1 サービス移行手法サービス移行手法標準化関連（セーフティ）
2 運用に関するシステム評価負荷分散と可用性の設計標準化関連（セキュリティ）
3 システム活用促進・評価クラウドシステムの監視技術非機能要件の基礎
4 IT基盤構築プロセスシステム方式設計アプリケーションシステムの受け入れ
5 業務プロセスセキュリティシステムの要件定義クラウドコンピューティング利用
スキル

検証結果のまとめ
 ジェネリックコンピテンシーは複雑ネットワークの構造
タスク-スキルグラフはスケールフリー
スキル，タスクのモノグラフはスモールワールド
グラフの中心性はコンピテンシーの重要度を示す
 CBLのためのRPA（Robotics Process Automation）構築
の可能性が見えてきた

CBLエンジンの実装
 グラフ解析でRPA物事の関係，性質を数量化
高度な解析手法で情報の検出，推定，予測が可能
 グラフがもたらすセレンディピティ
思いがけない発見
探しているものとは別の重要なもの
との出会い
イノベーションのためのCBL

実証実験完了
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財・サービス市場
知識ノウハウスキル
生産要素市場
日常生活で生まれるデータ
データ
行動ﾃﾞｰﾀ
ﾋﾞｯｸﾞﾃﾞｰﾀ
ログ
学習ログ
閲覧ログ
ブログ
SNS
気づき・考え
学習者加工者
ブロックチェーン
知財管理
知財管理

おしまい

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