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2023 Fiscal Year Research-status Report

A Neural Network Management and Distribution System for Providing Super Multi-class Recognition Capability in Real Space

Research Project

Project/Area Number 23K11120
Research InstitutionKanagawa Institute of Technology

Principal Investigator

鷹野 孝典  神奈川工科大学, 情報学部, 教授 (40434419)

Project Period (FY) 2023-04-01 – 2026-03-31
Keywords自然環境観測 / 特徴抽出 / ベクトルデータベース / 大規模言語モデル / ニューラルネットワーク管理システム
Outline of Annual Research Achievements

本研究課題では、多様な分野領域を対象とする現実空間コンテキストの認識・理解を可能とする人工知能を構築するために、独立に存在するニューラルネットワーク群を連携させることで、多分野領域へとスケールアウト的かつ選択的に拡張させる手法の実現を目指す。2023年度は、複数の領域でコンテキスト認識を行う個々のニューラルネットワークの考案と開発を重点的に行った。
(1) 現実空間として自然環境を対象として環境の変化を分析するために、画像特徴を抽出するネットワークとしてオートエンコーダ、および、距離学習ニューラルネットワークを適用した画像特徴の分類手法を提案し、特徴ベクトルデータベースによる検索機能を備えたプロトタイプの実装を行った。オートエンコーダと距離学習ニューラルネットワークを連結した構成を持つモデルを構築することにより,オートエンコーダから抽出した画像特徴の再利用性を保つとともに、オートエンコーダと距離学習ニューラルネットワークを組み合わせた柔軟なモデル構築を実現可能であることを示した。
(2) 大規模言語モデルを利用して、外部刺激により変化する人の内面感情を推定するための感情モデルを提案し、デモシステムを開発した。人間らしい感情の動きを模倣するために、他者との会話等を通じて自分の内面感情に与える影響度を制御する「内面ゲート」および自分の内面感情が他人との会話にどの程度影響するかを制御する「社交ゲート」を設け、さまざまな感情パターンの推定が実現可能であることの見込みを得ることができた。
(3) 画像認識ニューラルネットワークを対象として、個々のニューラルネットワークを管理するための基本設計を行った。認識精度および消費電力等を考慮してニューラルネットワークを選択し、画像認識性能を拡張させる見込みを得ることができた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

2023年度~2024年度の計画としていた現実空間コンテキスト認識機能の実現について、自然環境や人の感情を対象としたニューラルネットワークモデルを構築した。国内・国際会議での成果発表やデモシステムの開発等も順調に行うことができた。しかし、2023年度の計画としていた数万以上の超多クラスに対応した認識機能を実現するためには、さらにさまざまな現実空間コンテキストに対応するニューラルネットワークモデルをする必要がある。

Strategy for Future Research Activity

2024年度は引き続き、超多クラス認識機能を実現するために、異なる領域で独立に構築した認識精度及び信頼性の高い複数の深層ニューラルネットワーク(DNN)を動的に構成することにより、数万以上の超多クラスに対応した認識機能を実現し、認識性能を評価する。さらに、各機能実現のために多領域において独立に構築された大量のDNN群の管理(検索、配信、連携)機構を実現するとともに、索引付けによるDNNの検索性能及び応答時間性能等を評価する。また、低電力で動作するDNNの開発にも着手し、認識精度および消費電力等を考慮してDNNを選択する機能について実装を進めていく。

Causes of Carryover

ニューラルネットワーク管理サーバ用高性能GPU搭載パソコンが高騰化するとともに品切れ状態となり入手が困難であった。このため、購入物品の変更等を検討し、次年度使用額が生じた。ニューラルネットワーク管理サーバについては、2024年度に購入可能となった時点で購入予定である。

  • Research Products

    (8 results)

All 2024 2023 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] ビクトリア大学(カナダ)

    • Country Name
      CANADA
    • Counterpart Institution
      ビクトリア大学
  • [Int'l Joint Research] スラバヤ電子工学大学(インドネシア)

    • Country Name
      INDONESIA
    • Counterpart Institution
      スラバヤ電子工学大学
  • [Journal Article] A Method for Calculating Degree of Deviation of Posts on Social Media for Public Opinion in Flaming Prediction2024

    • Author(s)
      Yusuke Yoshida, Kosuke Takano
    • Journal Title

      Proceedings of the 12th International Conference on Emerging Internet, Data & Web Technologies (EIDWT2023)

      Volume: 1 Pages: pp.241-250

    • DOI

      10.1007/978-3-031-53555-0_23

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Image Feature Extraction using Auto-encoder for Nature Observation System2023

    • Author(s)
      Yukito Seo, Rafly Arief Kanza, Nobuya Watanabe, Kin Fun Li, Kosuke Takano
    • Journal Title

      Proceedings of the 13th Asian Symposium on Printing Technology (ASPT2023)

      Volume: 1 Pages: pp.41-42

    • Int'l Joint Research
  • [Journal Article] 自然環境映像データを対象とした距離学習ニューラルネットワークによる画像特徴の分類手法2023

    • Author(s)
      瀬尾幸斗, Rafly Arief Kanza, 渡部展也, Kin Fun Li, 鷹野孝典
    • Journal Title

      情報処理学会 第153回 情報基礎とアクセス技術研究会予稿集

      Volume: 1 Pages: pp.1-4

  • [Journal Article] 対話型AIキャラクター更新学習における意図しない性格変化の検知手法2023

    • Author(s)
      初野 広夢, 鷹野 孝典
    • Journal Title

      人工知能学会 第130回 知識ベースシステム研究会予稿集

      Volume: 1 Pages: pp.55-61

    • DOI

      10.11517/jsaikbs.130.0_55

  • [Journal Article] 投稿における炎上推定モデル生成のための疑似学習データセット構築の検討2023

    • Author(s)
      吉田 裕輔, 鷹野 孝典
    • Journal Title

      情報科学技術フォーラム講演論文集 (FIT)

      Volume: 1 Pages: pp.220-231

  • [Remarks] https://dolphin.mkm.ic.kanagawa-it.ac.jp/~takano/

URL: 

Published: 2024-12-25  

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