知能と情報
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21 巻 , 3 号
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目次
巻頭言
特集:「情報可視化:多次元データからの知識抽出技術」
解説
特集論文: 情報可視化:多次元データからの知識抽出技術
原著論文
  • 砂山 渡, 錦戸 拓也, 西原 陽子
    21 巻 (2009) 3 号 p. 304-315
    公開日: 2009/10/08
    ジャーナル フリー
    本稿では,地図型アニメーションインタフェースにおいて,観点の変化に伴って価値が変わるキーワードの検出と解釈を支援する手法を提案する.Web における検索ヒット数を用いて,キーワード間の関係を抽出する研究が盛んに行われている.キーワード間の関係は観点の数だけ存在し,観点による関係の違いの理解も必要となる.特に他のキーワードとの関係が大きく変化するキーワードを見つけることが重要となる.そこで,提案手法は観点の変化による関係の変化をアニメーションで表現する際に,価値(他のキーワードとの関係の強さ)が大きく変化するキーワードに印付けして着目を促す.提案する印付け手法は,印の有無と位置による効果を確認する実験から,関係の違いを理解することの支援に有効と確認した.
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  • 高間 康史, 瀬尾 優太
    21 巻 (2009) 3 号 p. 316-326
    公開日: 2009/10/08
    ジャーナル フリー
    本論文では,可視化表現共有型掲示板システムに基づく地域防犯活動支援システムを提案し,防犯活動に関するオンライン議論の支援機能について有効性を検証する.近年,子供を狙った犯罪が各地で発生しており,地域防犯活動の重要性が高まっている.数多くの地方自治体などにおいても,防犯活動に向けた様々な取り組みが行われるようになってきているが,児童への安全教育,防犯情報の共有などの個々の活動は独立に行われており,連携はあまり考慮されていない.本論文では,児童による地域安全マップの作成から,得られた安全マップを保護者などで共有し,これを元に防犯活動についてオンラインで行う議論までの一連の地域防犯活動を包括的に支援可能なシステムを構築する.児童が作成した地域安全マップを題材としてオンラインで行われる,防犯活動に関する議論を支援するために,可視化表現共有型掲示板システムのコンセプトを採用する.近年,コミュニケーションやグループでのデータ分析における可視化表現共有の有効性が指摘されており,可視化表現に対する気づきや解釈を共有し,議論することで対象データセットの広い探索・深い理解につながることが期待されている.タスク志向の議論を支援するために,可視化表現共有型掲示板システムでは可視化表現中の着目部分に注釈(グラフィカルアノテーション)を付与してメッセージ中で引用する機能,議論のコンテクストを把握するための関連メッセージ検索機能を備えている.本論文では,議論対象とするアノテーションを効率的に検索する機能も新たに提案し,タスク志向の議論をより効率的に支援する事を試みる.提案システムを小学校の授業で実際に利用してもらい,得られた地域安全マップを題材とした地域防犯活動に関する議論を,提案システムを用いて行った.議論参加者による評価の結果,提案システムは防犯活動に関する議論支援に有効であることを示す.また,議論支援機能のオンライン議論における使われ方について,スレッドを分析して考察した結果,スポット引用機能,スポット検索機能が具体的なスポットに言及しながらの議論を促進する役割を果たすことを示す.本論文で提案したシステムの支援機能は現状では限られたものであるが,今後,犯罪・事故情報なども共有可能とすることや,議論中の情報見落としを防ぐ機能の追加などにより,地域防犯活動支援システムとしてより実用的なものへ拡張していくことが期待できる.
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  • 石黒 英敬, 吉川 大弘, 古橋 武
    21 巻 (2009) 3 号 p. 327-337
    公開日: 2009/10/08
    ジャーナル フリー
    遺伝的アルゴリズム(Genetic Algorithm: GA)では一般的に,個体の評価値情報に基づいて淘汰・増殖などの遺伝的演算が施される.しかしこのとき,実際に探索が行われるのは遺伝子空間であるため,遺伝子空間と評価値空間における近傍関係の類似性が,効率的な解探索の上で重要となる.通常,これらの対応関係を決定づけるのがコーディングであるが,遺伝子空間と評価値空間との類似性を示す適切な指標が存在しないことで,用いたコーディングに対する評価や,適切な遺伝的演算方法の決定について,試行錯誤により行っていることも多い.本研究では,効率的な解探索を行う上で,遺伝子空間と評価値空間の類似関係を把握することを目的に,GA における探索中の個体を対象とした,遺伝子と評価値の関係の可視化手法の開発を目指す.本論文では,遺伝子空間,評価値空間それぞれにおける個体間の距離関係,そして遺伝子と評価値との非類似度を,同一空間内で表現する可視化手法を提案する.提案手法により,GA における遺伝子空間と評価値空間との類似性の把握支援が可能となることが期待される.また,得られた可視化結果を遺伝的演算にフィードバックすることで,求める評価値領域を効率的に探索可能となることを示す.
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  • 稲村 博央, 庄司 裕子
    21 巻 (2009) 3 号 p. 338-347
    公開日: 2009/10/08
    ジャーナル フリー
    財務分析において企業のリスクや経営分析を行う研究は数多くあるが,既存の財務分析システムはユーザの特性を考慮しておらず,ユーザとシステム間のインタラクションを考慮したシステムになっていない.財務分析には財務分析角度という分析角度があり,一般的にそれに基づいて財務分析を行う.ここから財務分析は特定の目的を最初から持っているように思われるが,仮にユーザの要求する財務データが決まっていてもそこから読み取れる情報には様々なものがあり,財務分析を行う人自身の気付きにより得られるものである.すなわち,探索的データ分析(exploratory data analysis)の側面を持っていると言える.探索的データ分析では探索過程を通じてユーザ自身が徐々に自らの情報要求を把握したり,探索の途中で情報要求そのものが変化・変質したりする可能性も多く,このような場合,ユーザはインタラクションを繰り返すことで自らの情報要求を徐々に顕在化させ,精緻化させていくことになる.そこで,本研究では XBRL を利用した Web ベースの財務分析支援システムと,財務分析支援システムにおけるユーザインタラクション支援を行うシステムを構築する.3つの財務分析角度に応じ,Model+Others というインタラクションデザインを提案し,実装した.これら Model+Othersは財務分析角度における重要度と関係性,指標同士の関係性から3つの階層に財務指標を分け,「Model」とし,それ以外の部分を「Others」と位置付けた.これらのモデルを適用することでインタラクション支援を可能とすると考える.ユーザモデルを適用した場合と適用しない場合で,利用ユーザにどのような影響を及ぼすかを検証し,ユーザの利用ログをエスノ的観点から詳細に追跡し分析した.その結果,提案した「Model+Others」を利用したことでインタラクション支援が行われ,ユーザの要求情報の変化と気付き,およびユーザごとの特徴的なインタラクション結果を観察することができた.
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解説
回想
報告
書評
用語解説
学生部会ΔNGLE
一般論文
原著論文
  • 須藤 康裕, 柳田 拓人, 栗原 正仁, 長谷山 美紀
    21 巻 (2009) 3 号 p. 372-380
    公開日: 2009/10/08
    ジャーナル フリー
    ファジィ制約充足問題は人工知能の基礎戦術として知られる制約充足問題(CSP:Constraint Satisfaction Problem)を充足度を持たせることにより拡張した数理モデルである.一方,動的CSPの枠組みは現実世界における問題の部分的な変化と再求解を想定したモデルであり,その特徴は,問題を解きなおすコストの削減と解の安定性が求められることである.これら2つを組み合わせた数理モデルである動的ファジィCSP(DFCSP:Dynamic Fuzzy CSP)に関する研究は既存するが,CSPはNP完全問題として知られ,最悪計算量は指数オーダーとなることから,完全で高速な解法は存在しない. 本論文では,ファジィCSPのハイブリッド解法であるSRSアルゴリズムをDFCSPに適用し,さらに後処理としてのフィルタリングとしてSRSDアルゴリズムを導入することにより,大規模で複雑な問題に対しても,安定した実用的な許容解が得られることを,他の代表的な手法と比較することにより定量的に示す.
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  • 高橋 泰岳, 河又 輝泰, 浅田 稔
    21 巻 (2009) 3 号 p. 381-391
    公開日: 2009/10/08
    ジャーナル フリー
    神経生理学の分野において,ある行動を自身が再現する際だけでなく,同じ行動を他者が再現した際にも発火するミラーニューロンの存在が示された.このミラーニューロン・システムのコンセプトは非常に興味深く,行為の獲得と他者行為に認識は密接に関係があることを示している.つまり,行為学習器は行動獲得のみならず,他者行為の認識・理解・推定にも利用できる可能性がある.そこで,複数の行為を学習するだけではなく,観察者の学習済みの行為の強化学習における状態価値を用いることにより他者行為の認識・理解を可能にする手法を提案する.状態価値は将来に渡って得られるであろう報酬の減衰和であり,目標状態のみで正の報酬を得られる場合,任意の意図に従って行動する際には報酬を得られる目標状態に向かうため,この状態価値が向上する.つまり,同じ目的をもった行為を実行している限り,動作系列が異なっても状態価値の値は増加していく傾向にあるので,この傾向から他者行為を認識できる.また,状態価値の変化の傾向は,観測状態の相対的な変化から比較的容易に得ることが可能であるので,観察者と行為実行者の視点の差異を吸収可能であると期待できる.本論文ではロボットのサッカーを例題とし,提案手法の有効性を検証する.
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  • 池田 睦, 堀田 創, 石原 才子, CITTERIO Daniel, 鈴木 孝治, 萩原 将文
    21 巻 (2009) 3 号 p. 392-401
    公開日: 2009/10/08
    ジャーナル フリー
    本論文では味覚センサの為の基底最適化 RBFN(Radial Basis Function Network: RBFN)と味覚からの最適な成分濃度推定法を提案する.味覚センサは溶液からその味を推定するセンサであり,イオン選択電極などの化学センサを用いて成分濃度を推定し,成分濃度と味覚のマッピングを行うことで実現される.本論文で目的としている味覚センサは飲料製品の品質管理・新規開発に対して実用的な製品を目指しており,以下の二つの機能を有する.一つは化学センサからの応答データを用いて味覚を推定する機能である.もう一つは理想的な味覚を入力することにより最適な成分濃度を推定する機能である.前者には RBFN に基づいた新しいアルゴリズムを用いている.各化学センサからの応答の性質に対して基底半径を自動的に調整することで従来の味覚センサと比較し精度が5.6%向上している.後者は従来にはない機能であるが,新規製品の開発過程において重要な役割を持つ.本論文ではこの機能を実現するために改良型ネットワークインバージョンを提案している.具体的には精度向上のため,ネットワークインバージョンの初期入力決定を探索域の中で最適解に近い点から開始するというものである.評価実験において通常のネットワークインバージョンと比較したところ,解析の精度が平均10.7%向上している.
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  • 伊藤 一之, 高山 明宏
    21 巻 (2009) 3 号 p. 402-410
    公開日: 2009/10/08
    ジャーナル フリー
    本論文では,強化学習を用いたヘビ型ロボットの制御について考え,その際に発生する,「学習時間の長さの問題」および,「汎化能力の欠如の問題」の二つの問題を解決することを目的とする.これらの問題を解決するため,ロボットの身体および環境の性質に注目し,身体と環境との相互作用によって,状態・行動空間を実時間に抽象化する枠組みを提案する.この抽象化によって,探索空間の大きさを実学習が可能な大きさまで縮退させるとともに,学習器に汎化能力を付加する.提案手法の有用性を確認するため,実際にロボットを製作するとともに,製作した実機を用いて学習を行った.その結果,50試行程度の少ない試行回数で学習が完了するとともに,獲得された政策は,異なる環境に対しても再学習を行うことなく適用可能であった.これにより,「学習時間の長さの問題」および,「汎化能力の欠如の問題」の二つの問題が提案手法によって解決されていることが確認された.
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  • 高橋 淳二, 関山 浩介, 福田 敏男
    21 巻 (2009) 3 号 p. 411-420
    公開日: 2009/10/08
    ジャーナル フリー
    本研究の目的は,無線通信可能な複数のモバイルロボットで構成されるモバイルセンサネットワークを用いて,マルチホップ通信によるテレオペレーションを実現することである.個々のロボットは,移動,センシング,相互に peer-to-peer 通信を行う.無線電波は減衰するため各ロボットの通信範囲は限定されており,従って個々のロボットは他のロボットの配置を同時に把握することは不可能である.そこで,個々のロボットが自身の通信範囲内の他のロボットの位置情報(局所情報)を基に,要求される観測形体(大域目標)に応じて自律分散的に配置を再構成するアルゴリズムを開発した.また,再配置に伴いネットワークトポロジーを再構成するルーティングアルゴリズムを AODV を基に開発した.そして,これらのアルゴリズムを実機ロボットに実装し,マルチホップテレオペレーションの実証実験により提案アルゴリズムとシステムの有効性を示す.
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学会から
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