タスク指向型情報検索システムの高速化

• Project/Area Number: 17K12684
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Multimedia database
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: 欅 惇志 東京工業大学, 情報理工学院, 助教 (00733958)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2019-03-31
• Project Status: Discontinued (Fiscal Year 2018)
• Budget Amount: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000); Fiscal Year 2019: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2018: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2017: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
• Keywords: タスク指向型情報検索システム / 検索タスク / 性質分析 / 音楽推薦 / 画像クエリ / GPGPU / データプリミティブ / 辞書 / MapReduce / パイプライン処理 / 情報検索 / タスク指向型検索システム / 高速化 / 索引構造

Outline of Annual Research Achievements

タスク指向型情報検索システムにおける検索プロセスは，まず検索対象文書集合に対する語の重み付けを行い，その後検索クエリが入力されれば，検索対象文書 に対してスコアを計算し，検索結果の提示を行う．平成 29 年度は，主に語の重み付けの高速化に取り組んだ．平成 30 年度は，1. タスク指向検索システムのタスクごとの適合情報の分析，2.非テキストを対象としたタスクにおけるスコアリング手法の提案とその高速化を行った．
1.タスク指向検索システムのタスクごとの適合情報の分析：近年，Web 検索システム利用者の情報要求の多様化により，ニュース検索，人名検索，QA 質問検索など，さまざまな検索タスクが出現している．本課題では，それぞれのタスクの特徴を理解するため，各タスクと紐づく Web クエリの適合情報 (検索結果) の分析を行った．分析の結果，複雑な情報要求に基づくタスクの適合情報は，粒度 (語，フレーズ，文) が大きく，構造化されにくい (Key-value として表現できない) という結果が得られた．
2.個別のタスクに対するスコアリング手法の提案：今後，テキスト以外のモダリティ (特に音楽や画像モダリティ) も対象としたモルチモーダルな検索システムの必要性も加速的に向上することが想定される．そこで本課題では，A. グラフモデルを用いた音楽推薦システム，B. 画像を入力とした音楽推薦システムに構築に取り組んだ．A. において，アーティスト-楽曲-ユーザの関係を表現したグラフにおける推薦手法の提案と高速化を行った．また，B. において，既存研究ではユーザスタディによって画像と音楽の対応付けを行うことが主流であったものの，それでは新規のデータに対応することができないため，画像認識技術や概念間の意味的距離を考慮することで，画像と音楽を同一空間上に射影し，推薦する手法の提案を行った．

Research Products

• [Journal Article] GPU上のMapReduceを利用した大規模データ処理の最適化 (2018)
  • Author(s): 柳本晟熈, 欅惇志, 宮崎純
  • Journal Title: 情報処理学会論文誌：データベース Volume: Vol.11, No.3
  • NAID: 170000149813
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Effective Mobile Search using Element-based Retrieval (2017)
  • Author(s): Atsushi Keyaki, Jun Miyazaki, Kenji Hatano
  • Journal Title: 情報処理学会論文誌：データベース Volume: Vol.10, No.3 Pages: 1-10
  • NAID: 130006203127
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 環境センサから推定される時系列行動尤度ベクトルによる行動シーケンスの推定 (2019)
  • Author(s): 西高史, 欅惇志, 宮崎純
  • Organizer: 第11回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム (DEIM 2019)
• [Presentation] グラフモデルを用いた音楽推薦におけるグラフデータベースと関係データベースを併用した計算手法について (2019)
  • Author(s): 山口航, 宮崎純, 欅惇志
  • Organizer: 第11回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム (DEIM 2019)
• [Presentation] A Contextual Random Walk Model for Automated Playlist Generation (2018)
  • Author(s): Seiji Ueda, Atsushi Keyaki, and Jun Miyazaki
  • Organizer: 2018 IEEE/WIC/ACM International Conference on Web Intelligence (WI)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Analysis of Relevant Text Fragments on Different Search Task Types (2018)
  • Author(s): Atsushi Keyaki and Jun Miyazaki
  • Organizer: 14th Asia Information Retrieval Societies Conference (AIRS)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] 物体の色や表情情報を利用した画像の印象にあった音楽推薦手法の提案 (2018)
  • Author(s): 追木智明, 欅惇志, 宮崎純
  • Organizer: 情報処理学会研究報告 情報基礎とアクセス技術(IFAT)
• [Presentation] Efficient Aggregation Query Processing for Large-scale Multidimensional Data by Combining RDB and KVS (2018)
  • Author(s): Yuya Watari, Atsushi Keyaki, Jun Miyazaki, Masahide Nakamura
  • Organizer: 29th International Conference on Database and Expert Systems Applications (DEXA 2018)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] GPU上のMapReduceによる大規模データ処理の最適化 (2018)
  • Author(s): 柳本晟熈, 欅惇志, 宮崎純
  • Organizer: 第11回Webとデータベースに関するフォーラム(WebDB Forum 2018)
• [Presentation] NoSQLによる集約演算のデータ要約手法を用いた結果推定の高精度化 (2018)
  • Author(s): 張涵, 欅惇志, 宮崎純, 中村 匡秀
  • Organizer: 情報処理学会第168回データベースシステム研究会
• [Presentation] 画像の印象に合った音楽の推薦システムの提案 (2018)
  • Author(s): 追木 智明，欅 惇志，宮崎 純
  • Organizer: 第 10 回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム (DEIM 2018)
• [Presentation] GPU上で辞書を利用したN-gramクエリ尤度の効率的な事前計算 (2018)
  • Author(s): 若月 駿尭，欅 惇志，宮崎 純
  • Organizer: 第 10 回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム (DEIM 2018)
• [Presentation] 分散環境における多次元データに対する集約演算結果の推定とその評価 (2018)
  • Author(s): 張 涵，渡 佑也，欅 惇志，宮崎 純，中村 匡秀
  • Organizer: 第 10 回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム (DEIM 2018)
• [Presentation] GPU上のMapReduceによる大規模データ処理の最適な分割粒度の動的推定 (2018)
  • Author(s): 柳本 晟熙，欅 惇志，宮崎 純
  • Organizer: 第 10 回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム (DEIM 2018)
• [Presentation] 密度ベースクラスタリングによる多峰性コピュラを用いた情報検索の高精度化 (2018)
  • Author(s): 左近 健太，欅 惇志，宮崎 純
  • Organizer: 第 10 回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム (DEIM 2018)
• [Presentation] 他視点のオブジェクトを検索可能な画像検索システムの構築 (2018)
  • Author(s): 雛形 奎祐，欅 惇志，宮崎 純
  • Organizer: 第 10 回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム (DEIM 2018)
• [Presentation] 離散値特徴量や特異な嗜好ケースを考慮したコピュラを用いた推薦システム (2018)
  • Author(s): 朝日 諒，欅 惇志，宮崎 純
  • Organizer: 第 10 回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム (DEIM 2018)
• [Presentation] Part-of-speech Tagging for Web Search Queries Using a Large-scale Web Corpus (2017)
  • Author(s): Atsushi Keyaki and Jun Miyazaki
  • Organizer: 32nd ACM Symposium on Applied Computing (SAC2017)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] Skyline-based Recommendation Considering User Preferences (2017)
  • Author(s): Shuhei Kishida, Seiji Ueda, ◯Atsushi Keyaki, and Jun Miyazaki
  • Organizer: Asia Pacific Web and Web-Age Information Management Joint Conference on Web and Big Data (APWeb-WAIM 2017)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] A Case for Term Weighting using a Dictionary on GPUs (2017)
  • Author(s): Toshiaki Wakatsuki, ◯Atsushi Keyaki, and Jun Miyazaki
  • Organizer: 28th International Conference on Database and Expert Systems Applications (DEXA 2017)
  • Int'l Joint Research
• [Presentation] SIGIR2017参加 (開催) 報告 ～ 会議概要とニューラルネットな情報検索 ～ (2017)
  • Author(s): 欅 惇志
  • Organizer: 第11回テキストアナリティクス・シンポジウム
  • Invited
• [Presentation] RDBとKVSを相互に活用した大規模多次元データに対する集約演算の効率化 (2017)
  • Author(s): 渡 佑也，欅 惇志，宮崎 純
  • Organizer: 第166回 情報処理学会データベース研究会
• [Presentation] Effective Mobile Search using Element-based Retrieval (2017)
  • Author(s): Atsushi Keyaki，Jun Miyazaki，and Kenji Hatano
  • Organizer: 第10回Webとデータベースに関するフォーラム (WebDB Forum 2017)
• [Presentation] Preliminary Experiments on Semantic Tagged Information Retrieval (2017)
  • Author(s): Atsushi Keyaki, Kazunari Sugiyama, Min-Yen Kan, and Jun Miyazaki
  • Organizer: 12th Young Researcher Association for NLP Studies (YANS 2017)