自然言語処理における理論と実際の応用との関係を,主として言語学の理論の応用に着目して検討し,より高度な自然言語処理技術の研究・開発に向けて理論と実践の間のあるべき関係について考える.理論が実際に応用されるためには4つの条件が必要であり,これらの条件を満たす言語理論は少ないが,その原因は主に情報処理技術の未熟である.生データからの類推や学習によって恣意的な理論の使用を避ける最近の自然言語処理のアプローチと言語理論との関係にも触れる.

本論文では,人手で書かれた対訳辞書中の訳語対応の情報と,統計的手法によって対訳テキストから得られる訳語対応の情報を統合し,これらの訳語対応の情報をもとに対訳テキストを二言語間で照合する手法を提案する.対訳辞書からは,対訳テキスト中で出現頻度の少ない語についての訳語情報が得られる.また,統計的手法により,対訳辞書に含まれず特定の分野やテキストに依存した訳語対応の情報が得られる.これらの訳語対応の情報を用いて,対訳テキストの文対応の推定および対訳文間の構造照合を行なうことにより,対訳テキストの照合が行なわれる.二言語間で照合された対訳テキストは,単言語での語彙的知識や二言語間の翻訳パターンなどの,統語構造を含んだ言語的知識を抽出する源として非常に有用である.

Shalt2は,文の概念的な意味表現を利用して,複数の翻訳分野において,複数の言語間での,対称的な翻訳が可能となるように設計された機械翻訳システムである.現在,計算機マニュアルの分野での実用的な精度をもつ,英日機械翻訳システムとしての実装がほぼ完了しており,概念トランスファーによる柔軟な訳文生成,本格的な用例の利用による曖昧性解消,文脈処理を用いた代名詞などの参照や係り受けの決定といった高度な機能を実現している.

本論文は,分散協調型の自然言語解析モデル,アンサンブルモデルを提案し,その実験システムである統語解析と意味解析の分散協調システムEnsemble/Trio-Iについて報告する.アンサンブルモデルは,統語的制約主導の解析プロセス,意味的制約主導の解析プロセス,語用論的制約主導の解析プロセス,および,それらの組合せによる解析プロセスが,独立かつ並列に動作して独自に解析結果を出し,システムの解とする.また,それらの結果は比較照合され,より適切な解が求められる.このモデルでは,解析プロセスのいずれかが解析に失敗したり,適切な時間で答を出せなかったりしても,他の解析プロセスが暫定的な解を出すことができる.これらの性質により,自然な対話における非文法的な表現の処理や対話の実時間処理が可能になる.

文の意味は,それが発話された状況や,話題の領域の背景知識などを柔軟に用いて適切に解釈する必要がある.しかし,多様な状況を適切に分類して,正しいアルゴリズムを書き下すことは多くの場合非常にコストがかかる.また,文の意味を解釈する場合に,あらかじめ定めた計算順序にしたがって処理を進めると,無駄な計算をたくさん行なうことになり高速な処理が期待できない.これらの問題を解決するために本論文では,いろいろな場合にわけてアルゴリズムを書くことを避け,対象領域の基本的な知識や状況を宣言的なプログラムとしてモジュール性高く記述し,正当性の証明された変換ルール群を用いてプログラム変換によって意味解釈を行なう方法を提案する.この方法は,計算の正当性,対象とルールの表現力,計算順序の柔軟性などの点で著しい特長を備えており,自然言語の意味解釈を正当性を保証しながら効率的に実現するために有用であると考えられる.

本論文では「複数の人間と協調する演奏システム」について述べる.計算機が複数の人間と協調して自然なアンサンブル演奏を行なうためには,すべての演奏者の演奏を考慮してシステム自身のテンポを制御する必要がある.しかしメンバー全員の演奏をすべて等しく考慮するよりは,システムはアンサンブルで重要な演奏者ほど,良く合わせる方が良い.そこで本論文ではまず,アンサンブルにおける各演奏者の重要さを表わす尺度として「独立度」の考えを提案し,その意味付けと設定方法について述べる.次に独立度に応じてシステムの演奏を制御する手法として「アンサンブル時間」の考えを提案する.実際の演奏において,システムはアンサンブルをリードしている演奏者(独立度の高い演奏者)ほど良くテンポを合わせ,またシステムがアンサンブルの中心となるような(システムの独立度が高い)状況では自主的で表情豊かな演奏を行なうことができる.実験的なシステムにより,独立度の変化に応じて人間の演奏者に対する追従法の変化が確認された.

近年,条件付き項書換え系(CTRS)に基づいた関数論理型言語の研究が広く行われている.また,ナローイングは関数論理型言語の有力な計算モデルとして注目されている.CTRSの階層合流性は,外変数のある書換え系でナローイングの完全性を保証するために重要な性質である.本論文では,CTRSが階層合流性をもつことを証明する方法を提示する.そのために,次の2つの観点から考察する.第一に,CTRSの性質とそれらの階層性に着目し,各性質の間に成り立つ含意関係を調べる.これにより,CTRSの各性質の中での階層合流性の位置付けを明らかにする.第二に,階層合流性がCTRSのモジュラ性であることを証明する.つまり,書換え規則の,関数記号を共有しない分割・統合に対して,CTRSの階層合流性が保存されることを証明する.

プログラミングの過程において,あるプログラムを元に,複数の異なったバージョンのプログラムを作ることがある.プログラム差分合成アルゴリズム(program difference integration algorithm)とは,このようにして作られた,2つの異なるバージョンのプログラムを1つに合成するためのアルゴリズムである.プログラム差分合成アルゴリズムには,HPRアルゴリズムなどが提案されている.しかし,これらのアルゴリズムでは,条件分岐などによるプログラム・コードの取捨選択を考慮しなければならない場合は,合成ができないことがしられている. 本論文では,HPRアルゴリズムで使われている後方プログラムスライスに加えて,前方プログラムスライスを用いてプログラムの解析を行なうことにより,上記の問題を解決するPDIアルゴリズムを提案する.また,プログラムを代数の要素とみなすことによって,PDIアルゴリズムが結合律を満たすことも示す.