2023 Fiscal Year Research-status Report
A Neural Network Management and Distribution System for Providing Super Multi-class Recognition Capability in Real Space
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23K11120
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| Research Institution | Kanagawa Institute of Technology |
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Principal Investigator |
鷹野 孝典 神奈川工科大学, 情報学部, 教授 (40434419)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| 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 |
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| 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。
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| 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。
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| 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。
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| 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。
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Research Products
(8 results)
