2014 Fiscal Year Annual Research Report
潜在意味空間において感覚情報を言語化し言語的思考を行うロボットの実現
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26280096
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| Research Institution | Ochanomizu University |
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Principal Investigator |
小林 一郎 お茶の水女子大学, 大学院人間文化創成科学研究科, 教授 (60281440)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
麻生 英樹 独立行政法人産業技術総合研究所, 情報技術研究部門, 研究員 (10344194)
長井 隆行 電気通信大学, 情報理工学(系)研究科, 教授 (40303010)
持橋 大地 統計数理研究所, 数理・推論研究系, 准教授 (80418508)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | ソフトコンピューティング / 言語化 / 言語的思考 / 知能ロボティックス / 潜在的意味 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ロボットの視覚情報として得られた動画像の内容として、人の動作を対象にし、それを説明するテキスト生成を行った．テキスト生成手法として、動画を被験者に見せ、内容に関する説明を文として記載してもらったコーパスからバイグムを作成し、それに基づき尤度の高い単語の組合せを取り出すことによりテキスト生成を行う手法、および、選択する手として確率文脈自由文法の規則を適用したモンテカルロ木探索のシミュレーションによりテキスト生成を行う手法の開発を行った．前者の手法においては、対象とする人の活動の意味的な構成（動作の構成）を捉え、動作を説明する文の意味がいくつかの意味的要素の組合せに分解できることを利用して、未知の動きを記述する文章の言語モデルを zero-shot 学習する手法を提案し、対象を説明するのに十分な言語資源が無い場合でも、動作の意味的な構成を通じて他の動作を記述するための言語資源を転移することにより資源を拡充した．提案手法は、BLEUや生成文の尤度によって評価され、その有用性が検証された．また、後者の手法においては、モンテカルロ木探索を用いることによって、ランダムに文生成のシミュレーションを行いながら有望な文法規則を学習することで尤もらしい文法規則を伴ったテキスト生成を行い、バイグラムによるテキスト生成では困難であった文法的に正しい文の生成を行うことができた．
また、ロボットによるマルチモーダル情報の潜在意味を利用した解釈においては、ロボットが，実環境で観測したマルチモーダルな情報と人の発話から概念や語彙との結びつきを教師なしで学習することで，意味理解を伴う文章生成することを目的とし、確率モデルであるLDAをマルチモーダル化・多層化した多層MLDAをさらに改良を施した．多層MLDAにHMMを用いた統語範疇の学習を取り入れることでより文法の学習精度が向上し，結果として文章の生成能力が向上することを確認した．
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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
平成26年度における研究計画は、(i)データ収集、(ii)潜在意味空間でのデータ処理、(iii)言語モデルの構築および潜在意味のモデルへの反映、である．上記、３つの課題においてそれぞれに着手、開発を進めることができた．その成果は、言語処理学会、情報処理学会、日本ロボット学会などで報告することができた．
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| Strategy for Future Research Activity |
平成２６年度に進めた研究課題を引き続き進めるとともに、言語モデルを用いて行った文生成をより尤もらしい文生成が可能になるように、確率文脈自由文法を用いたモンテカルロ木探索のシミュレーションに基づく文生成をより発展させる．また、言語モデルを用いた文生成も同時に進め、様々な手法に基づく文生成を可能にすると共に、ドメイン適応をもちいてそれぞれの手法において必要となる言語資源の転移による利用を可能にする．文生成をマルチモーダル情報解釈のひとつの出力とするように階層型マルチモーダルLDA( mmLDA)との連携が行えるようにし、複数のセンサ情報の統合情報を言葉で表現できるように進めていく．それと同時にお茶の水女子大学が有する実験住宅OCHAハウスにて、居住者の生活ログを収集し、生活空間における実証実験が行える準備を進める．
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| Causes of Carryover |
科研費プロジェクト初年度において、国際会議および国内会議の発表機会が少なかったため、次年度での使用額が生じました。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
成果報告（国際会議を含む）を多くする。また、プロジェクト遂行のための計算機資源などの拡充を図る。
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