知能と情報
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20 巻, 5 号
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目次
巻頭言
特集：「言語，テキストの知能情報処理」
特集論文： 言語，テキストの知能情報処理
原著論文
  • 画像に対する発話を対象とした名詞概念獲得システム SINCA
    内田 ゆず, 荒木 健治
    2008 年 20 巻 5 号 p. 685-695
    発行日: 2008/10/15
    公開日: 2009/01/05
    DOIhttps://doi.org/10.3156/jsoft.20.685
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    本論文では，幼児のように知識のない状態からユーザの画像に対する発話を手がかりに名詞概念（画像に対するラベル）を獲得していくシステムを提案する. このような新しい知識を学習するシステムによって，現在のコミュニケーションロボットが抱える「ユーザがすぐに飽きてしまう」という問題を解決することができると考えられる. 本システムは，名詞概念をより効率的に獲得するためにラベル獲得ルールというものを生成する．ラベル獲得ルールの妥当性を調査する性能評価実験の結果，全体の26%のルールが80%以上の有効率で名詞の抽出が可能であることが明らかになった．また，評定尺度法を用いた印象評価実験では，全ての項目で中間点である4.0ポイントを上回る結果が得られ，本システムが幅広いユーザに好印象を与えることを確認した.
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  • 同音異義語の意味の多様性を構造にもつなぞなぞの生成
    濱田 真樹, 鬼沢 武久
    2008 年 20 巻 5 号 p. 696-708
    発行日: 2008/10/15
    公開日: 2009/01/05
    DOIhttps://doi.org/10.3156/jsoft.20.696
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    本論文では，同音異義語の使用頻度に加えて，因果関係の成立しやすさを構造に含むなぞなぞを対象とし，そのなぞなぞ生成システムの構築を目指す．提案システムは生成部と２つのデータベースから成っている．１つ目の動詞データベースは，動詞とその使用頻度，格関係の情報をもつ．２つ目の因果関係データベースは，動詞が表す事象間の因果関係とその成立しやすさの情報をもつ．生成部は，動詞および因果関係データベースから言葉を参照することで，人が作るようなおもしろいなぞなぞを生成し，なぞなぞとその答え，解説文を提示する．本論文ではまた，提案システムからおもしろいなぞなぞが生成されるかどうかを検証するための被験者実験についても述べる．
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  • 状況に応じた対話による敬語学習システム
    岩下 志乃, 岩切 智希
    2008 年 20 巻 5 号 p. 709-719
    発行日: 2008/10/15
    公開日: 2009/01/05
    DOIhttps://doi.org/10.3156/jsoft.20.709
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    本研究では，状況に応じて変化する対話を通じて敬語を学習するeラーニングシステムを提案する．対話を行うことで，敬語の種類や語法を教えるだけでなく，どういった場面にどういった敬い方があるのかという観点から敬語を学習することが可能である．本システムは，前処理部，敬語処理部，対話処理部の３つの処理部と，敬語判定辞書，敬語解説辞書，シチュエーションデータの３つのデータにより構成される．前処理部では，入力文の形態素解析により単語を抽出すると同時に，状況の特徴から現在のステージで利用すべき敬語形式を決定する．敬語処理部では，敬語形式に基づき敬語の誤用判定と，正しい敬語への変換を行う．敬語には特定形と一般形の２種類の変換方法があるため，まず敬語判定辞書を用いて特定形への変換を行った後，一般形への変換を行う．また，誤用と判定された敬語の解説を検索する．対話処理部では，ユーザの入力によりシチュエーションデータから適切な応答を決定し，出力する．このように，ユーザの入力，システムの処理，システムの出力を繰り返すことで対話を進め，学習を行う．本システムを実装し，被験者実験により変換精度と学習効果を評価した．その結果，ユーザ入力により異なる対話を実現することができた．また，同じ間違いを繰り返す割合が減少するなど，学習効果について有効性を確認した．
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  • 日常的な制約に基づいたマルチメディアコンテンツの管理と自然言語による操作
    大西 可奈子, 和泉 憲明, 小林 一郎, 橋田 浩一
    2008 年 20 巻 5 号 p. 720-731
    発行日: 2008/10/15
    公開日: 2009/01/05
    DOIhttps://doi.org/10.3156/jsoft.20.720
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    大量化するマルチメディアコンテンツを整理し，利用するため，コンテンツの管理を可能とする様々なアプリケーションソフトウェアが提供されてきた．しかし，これらはコンテンツをファイル作成の日時や種類等の基本情報のみによって管理するため，必要とするコンテンツにアクセスし易いとは言い難い．　本論文では，日常生活において自然に記憶にとどめているイベントが発生した時間と場所の情報（本研究では，「日常生活オントロジー」と呼ぶ）を使ってコンテンツを構造化し，自然言語で操作可能とする手法を提案する．これにより，ファイルの基本情報に加えて，場所と時間という制約をコンテンツ管理に用いることにより，コンテンツを取得した状況に合わせてコンテンツを管理することができる．　また，自然言語によるアプリケーションソフトウェア操作を可能にするため，アプリケーションソフトウェアにおける操作機能のオントロジーを構築し，ユーザからの入力となる自然言語文を柔軟にアプリケーションソフトウェアのコマンドに結びつけることを可能とした．さらに，構造化されたコンテンツに対しては，構造化に用いられた時間と場所の情報に基づきアクセスすることができるため，現在，閲覧しているコンテンツから時間と場所の階層関係や順序関係に自然言語でアクセスすることを可能としている．本論文で提案する管理法によって管理されたコンテンツに対して，開発した自然言語インタフェースを用いた操作実験を行い，手動でコンテンツを操作した場合との比較を行った．タスク達成に必要となった所要時間とタスク結果の正確性の観点から評価を行い，優位性が認められた．このことから提案する手法の有用性が示された．
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  • 文脈への意味の位置付けを用いた対話システムとその評価
    野口 靖浩, 池ヶ谷 有希, 小暮 悟, 近藤 真, 麻生 英樹, 小林 一郎, 小西 達裕, 高木 朗, 伊東 幸宏
    2008 年 20 巻 5 号 p. 732-756
    発行日: 2008/10/15
    公開日: 2009/01/05
    DOIhttps://doi.org/10.3156/jsoft.20.732
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    先行研究において，我々は，入力文の表層の依存構造に依らずに，意味内容の比較・参照を可能にする意味表現方式及び意味の位置付けに基づく意味解釈手法を提案してきた．本研究の目的は，我々が提案してきた意味表現方式，意味解釈手法を用いた対話システムを構築し，対話データによってシステムを評価することで，この意味表現方式及び意味解釈手法の有用性を確かめることである．自然言語では，同一の意味を伝える際にも様々な表現を用いることができるため，対話システムが受理しなければならない表現は非常に多様なものになってしまう．しかし，従来開発されてきた意味表現では，異なる依存構造を持つ同義文が入力された場合に，異なる意味表現が生成されるため，このような意味表現間で意味内容の比較・参照を行おうとすると，意味表現同士を比較するための個別の規則が必要になる．このような規則は，意味表現の組み合わせごとに必要になるため，予めこれを用意しておくことは現実的ではない．我々が提案してきた意味表現方式及び意味解釈手法では，表層表現に対応する個別の規則を用意する必要がない．本論文では，この意味表現方式及び意味解釈手法を用いて，浜松市周辺のホテル検索・観光名所検索を主タスクとする対話システムを構築し，その評価を行った．評価実験では，Wizard of Oz法によって収集したホテル検索・観光名所検索を主タスクとする対話データを用いて，構築したシステムが適切な応答を返すことができるかどうかを調査した．また，提案した意味解釈手法の一部を用いない場合に，同様に適切な応答が可能かどうかについても調査した．これにより，本論文で構築した対話システムが適切に応答可能であること，更に，それが我々の提案した意味解釈手法に基づく効果であることを確認した．
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  • 出来事の画像表現によるブログからの体験談獲得支援
    西原 陽子, 佐藤 圭太, 砂山 渡
    2008 年 20 巻 5 号 p. 757-767
    発行日: 2008/10/15
    公開日: 2009/01/05
    DOIhttps://doi.org/10.3156/jsoft.20.757
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    個人の体験談や日々のニュースに関するブログが記述されるようになってきた．ブログサイトに検索キーワードを入力し，得られるブログを読むことで個人の体験談を獲得できるようになっているが，得られる検索結果には体験談以外が記述されたブログも多数含まれる．このため，全てのブログ記事に目を通すことで，体験談獲得の効率が悪くなると予想される．そこで本稿では画像を用いてブログから体験談を獲得するための支援システムを提案する．提案システムはブログの中に記述されている出来事を表す単語，すなわち，場所，動作の対象物，動作を表す単語を抽出し，抽出された単語を表す画像を用いて出来事を表現する．出来事を表す画像を表示することによって，ブログ中に体験談が記述されているかどうかをユーザに判定させる．実験によって，提案システムを用いることで体験談獲得の効率が上がることを確認した．
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解説
報告
書評
用語解説
学生部会ΔNGLE
一般論文
原著論文
  • ウイルス進化型遺伝的アルゴリズムにおける感染手法による個体進化の相違に関する一考察
    田村 謙次, 鳥居 隆司, 武藤 敦子, 中村 剛士, 加藤 昇平, 伊藤 英則
    2008 年 20 巻 5 号 p. 791-799
    発行日: 2008/10/15
    公開日: 2009/01/05
    DOIhttps://doi.org/10.3156/jsoft.20.791
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    遺伝的アルゴリズムには早い世代で多様性が損なわれてしまう初期収束や個体間に有効な遺伝子列であるスキーマを効率的に広めるために適用する問題の特性に合わせた交叉や突然変異と呼ばれる遺伝的操作が行われる必要があるという問題点がある．また，進化論の一つにウイルス進化論がある．ウイルス進化型遺伝的アルゴリズム（Virus Evolutionary Genetic Algorithm : VE-GA）は適用問題の解候補となる宿主と，部分解となるウイルスを遺伝子列として持つ二つの個体群から成り，それらの相互作用による共進化により，大域的探索と局所的探索行い，スキーマを個体間に高速に広めることができる．宿主はより高い適応度を得るための解探索を行い，ウイルスは宿主の適応度を上げるための部分解の探索を行う．また，一般的なGAにおいて，交叉は重要な役割を持ち，さまざまな手法が提案されている．各手法における解探索能力はそれぞれ異なり，適用する問題の性質や遺伝子のコーディング，個体数，進化の状況にあわせた適切な手法を選択することが重要であり，GAの施行中に適切な交叉方法を選択する手法が報告されている．したがって，個体の遺伝子列を部分的に変化させるという点において交叉と類似している感染は，交叉同様に重要であると考えられ，宿主に感染する際に，世代途中で適切な感染手法を選択することにより，効率的な探索を行うことが期待できる．本論文では，感染手法による個体進化の相違を比較，進化の状況により適応的に感染手法を切り替える一手法である適応的感染手法を提案し，数値シミュレーションによる従来手法との比較を行ったことを報告する．
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  • FCNによる自律エージェントの行動制御と行動解析～タルタロス問題への応用～
    田澤 和子, 白川 真一, 長尾 智晴
    2008 年 20 巻 5 号 p. 800-809
    発行日: 2008/10/15
    公開日: 2009/01/05
    DOIhttps://doi.org/10.3156/jsoft.20.800
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    従来の神経回路網では，与えられた問題に応じて階層型や相互結合型などの基本構造を選択し，対応する学習方法を用いて結合荷重やしきい値を調整するのが一般的である．しかし，あらかじめ選択した構造で，与えられた問題を必ず解けるとは限らない．そこで，遺伝的アルゴリズム（GA）を用いて，任意性が高く未知の問題に柔軟に対応できる神経回路網の獲得を可能とするFlexibly Connected Neural Network（FCN）が提案されている．FCNはエイリアス問題を含むエージェントの行動制御などで有効性を示している．しかし，従来のFCNでは中間ユニットの個数は経験的に決定していた．あらかじめ与えた中間ユニットの個数が適切な場合は問題を解くことができるが，中間ユニット数が足りなければ問題の解は得られず，多過ぎると冗長な部分が増え最適化が困難になるという問題点があった．本論文では，FCNに進化過程で中間ユニット数を増減させる拡張を導入する．本手法は，中間ユニット数を進化によって自動的に決定するため，中間ユニットの個数に対する試行錯誤を必要としない．このユニット数自動決定型FCNを，静的環境での未学習マップにおけるエージェントの行動制御を扱うタルタロス問題に適用し，有効性を示すとともに，獲得した構造による行動規則の解析結果について述べる．
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  • 対話型進化計算における実評価数可変型評価値推論法の適用
    渡辺 芳信, 吉川 大弘, 古橋 武, 大崎 美穂
    2008 年 20 巻 5 号 p. 810-816
    発行日: 2008/10/15
    公開日: 2009/01/05
    DOIhttps://doi.org/10.3156/jsoft.20.810
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    対話型進化計算（IEC）は，評価関数の定式化が困難な最適化問題に対して有効な手法の１つである．しかし対話型進化計算では，多数回の評価がユーザの負担になるという問題がある．本論文では，ユーザの負担を軽減するため，対話型進化計算に評価値推論法を適用する．評価値推論法では，過去に実際に評価された解候補とその評価値の情報を用いて評価値の推論を行う．しかし対話型進化計算では，人が解候補の評価を行うため，時間の経過や事前に評価した解候補の印象によって評価基準に変化が生じ，その結果評価値推論が適切に行えない可能性がある．そこで本論文では，推論精度に基づき実評価する解候補数を変化させることで，IECに評価値推論法を適用する際のデータベースの適切な更新手法を提案する．これにより，ユーザの評価基準の変化にも対応可能となる．IECを用いた補聴器フィッティングシステムに提案手法を適用し，従来法との比較を通じて，提案手法の有効性を検討する．
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ショートノート
  • 音響信号に基づく不良シジミ貝判別に対するパターン認識手法の適用と評価
    堀内 匡, 別府 俊幸, 藤岡 美博, 原 元司
    2008 年 20 巻 5 号 p. 817-822
    発行日: 2008/10/15
    公開日: 2009/01/05
    DOIhttps://doi.org/10.3156/jsoft.20.817
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    本研究では，実現が期待されているシジミ自動選別装置の開発に向けて，シジミ貝をぶつけた際に発生する音響信号に基づく不良シジミ貝の判別に関して検討を行った．具体的には，音響信号を周波数解析した後，特徴ベクトルを抽出し，各種のパターン認識手法を用いて不良シジミ貝の判別を行い，判別精度を比較評価した．パターン認識手法として，決定木学習，k－最近傍識別法，多層ニューラルネットワーク，サポートベクターマシンを取り上げ，それぞれについて同様の判別実験を行い，判別精度の比較検討を行った．その結果，多層ニューラルネットワークによる手法が他の手法に比べて最も優れており，約 95%の判別精度が得られた．次いで，サポートベクターマシン，k－最近傍識別法，決定木学習の順で判別精度が高く，いずれの手法においても一定の有効性を確認することができた．
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