2018 Fiscal Year Annual Research Report

A study on a language emergence model based on causality-oriented reasoning

Research Project

Project/Area Number	15K14008
Research Institution	Osaka University
Principal Investigator	石川将人大阪大学, 工学研究科, 教授 (20323826)
Project Period (FY)	2015-04-01 – 2019-03-31
Keywords	言語獲得 / 因果誘引仮説 / 自律分散ネットワーク / 移動ロボット / 自己組織化
Outline of Annual Research Achievements	本研究課題では，一定の知能を持った多数の話者エージェント群を想定し，そこで情報交換を通じて共通の言語が発現するメカニズムを考察対象としている．計画最終年度である本年度は，本研究の着想の柱である「因果推論」の実装に関するこれまでの考察を数理モデルの形でまとめ，その挙動についてさまざまな観点から解析を行った．話者エージェント群は２次元のフィールド上を動き回るものとし，その「移動」に関する情報について発話し，聞き取り，推論できるものと仮定する．これによってコミュニケーションの主題を，適切に限定されつつも十分な時空間情報を含む「リッチな」情報に設定している．それぞれが固有の文法（符号化プロトコル）を持った初期状態から開始すると，移動に伴う情報交換と推論を繰り返すうちに共通文法を獲得すること，空間的なパターンが形成されることなどを示し，その過程において推論のゆらぎ，情報交換の非対称性，空間的障害などのパラメータが共通文法獲得に与える影響を数理的に考察した．また本研究課題においては，エージェント群による文法獲得過程に関する考察と並行して，個々のエージェントによる推論（知覚した情報から背後にあるダイナミクスを推定するメカニズム）に機械学習の諸手法を導入するための基礎検討をあわせて進めてきた．特に深層ニューラルネットワークを用いた因果関係のモデリングや知覚に基づく行動決定の方法論の調査と考察を行ったほか，近年注目を集めている敵対的生成ネットワークの手法を用いたモデル推定に着目し，その検証を行った．