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Study on construction and transfer of knowledge graphs from heterogeneous data for predicting traffic problems

Research Project

Project/Area Number 19K24375
Research Category

Grant-in-Aid for Research Activity Start-up

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section 1002:Human informatics, applied informatics and related fields
Research InstitutionNational Institute of Advanced Industrial Science and Technology (2020)
National Institute of Maritime, Port and Aviation Technology (2019)

Principal Investigator

Egami Shusaku  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 研究員 (20846000)

Project Period (FY) 2019-08-30 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywordsナレッジグラフ / オントロジー / セマンティックWeb / 航空交通管理 / 相互運用性 / 交通問題 / 情報統合
Outline of Research at the Start

都市交通環境における問題予測には,建造物の位置や形状などの構造的特徴,施設の種類やイベントおよび背景などの意味的・社会的特徴,地上気象や地形などの自然環境的な特徴などを複合的に考慮する必要がある.さらに航空路においては洋上気象,空域制限,空港状況,飛行計画などについても考慮する必要がある.本研究では,交通問題に関連する様々なデータをナレッジグラフとして統合し,このデータを基に交通問題発生を予測する手法を提案する.また,未観測地域やデータの蓄積が不十分な課題に対して転移学習による横展開を検討し,航空交通や海上交通などの広く交通問題の予測にも適用可能な手法の実現を目指す.

Outline of Final Research Achievements

This study integrated traffic-related heterogeneous data as a knowledge graph (KG) and made it possible to search heterogeneous information and predict traffic problems. In air traffic management (ATM), there is a problem in terms of semantic interoperability between heterogeneous information systems. In this study, we proposed a method for enriching semantic interoperability in ATM by KG technologies. As a result, we confirmed that the proposed method integrated ATM-related data at the spatiotemporal conceptual level and enabled the inference search of problems occurring on air routes. On the other hand, traffic-related information is accumulated in different formats, even in a large private area such as a campus. Therefore, we proposed a method to analyze and predict traffic problems by integrating heterogeneous information as KG.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

異なる場所で集積される異なるデータでは,語彙,対象範囲,粒度,設計における視点などが異なるため,異種情報間の横断的な連携と問題予測等へ効果的な応用が困難である.本研究はこの問題を解決するため,概念間の関係を明示的に記述するオントロジーの構築・マッピング・応用の手法の提案しており,学術的な意義があると考える.さらに,航空交通情報共有基盤のテストシステムへの導入により,実用性についても考察しており,社会的意義があると考える.

Report

(3 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Research-status Report

Research Products

(23 results)

All 2021 2020 2019

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (19 results) (of which Int'l Joint Research: 7 results)

  • [Journal Article] An Ontology-based Approach for Semantic Interoperability in Air Traffic Information Management2021

    • Author(s)
      江上周作, 呂暁東, 古賀禎, 住谷泰人
    • Journal Title

      Transactions of the Japanese Society for Artificial Intelligence

      Volume: 36 Issue: 1 Pages: WI2-F_1-12

    • DOI

      10.1527/tjsai.36-1_wi2-f

      10.1527/tjsai.36-1_WI2-F

    • NAID

      130007965383

    • ISSN
      1346-0714, 1346-8030
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] SWIMオントロジーの構築と応用に関する研究2020

    • Author(s)
      呂暁東, 江上周作
    • Journal Title

      航空無線

      Volume: 106 Pages: 42-47

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Journal Article] Bilingual Textual Similarity in Scientific Documents2019

    • Author(s)
      Kawamura Takahiro、Egami Shusaku
    • Journal Title

      IEEE Transactions on Engineering Management

      Volume: - Pages: 1-10

    • DOI

      10.1109/tem.2019.2946886

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Construction of Urban Problem LOD using Crowdsourcing2019

    • Author(s)
      Shusaku Egami, Takahiro Kawamura, Kouji Kozaki, Akihiko Ohsuga
    • Journal Title

      International Journal of Smart Computing and Artificial Intelligence

      Volume: 3 (1) Pages: 71-86

    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] AeroMACSの覆域拡大に関する実証実験 - 仙台空港から福島上空における飛行実験 -2021

    • Author(s)
      森岡和行, 呂暁東, 長縄潤一, 村田暁紀, 江上周作, 宮崎則彦, 米本成人, 河村暁子
    • Organizer
      電子情報通信学会宇宙・航行エレクトロニクス研究会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 学内情報のナレッジグラフの洗練による欠損推定の考察2021

    • Author(s)
      塚越雄登, 江上周作, 清雄一, 田原康之, 大須賀昭彦
    • Organizer
      電子情報通信学会人工知能と知識処理研究会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 3次元仮想空間を用いた日常生活行動のナレッジグラフ構築2021

    • Author(s)
      江上周作, 西村悟史, 福田賢一郎
    • Organizer
      第53回人工知能学会セマンティックウェブとオントロジー研究会
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      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] ビデオデータへの日常生活行動アノテーションのためのオントロジー構築2021

    • Author(s)
      西村悟史, 江上周作, Julio Vizcarra, 福田賢一郎
    • Organizer
      第53回人工知能学会セマンティックウェブとオントロジー研究会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 第3回ナレッジグラフ推論チャレンジ2020開催報告 ― 説明性のある人工知能システムを目指して2021

    • Author(s)
      古崎晃司, 江上周作, 松下京群, 鵜飼孝典, 川村隆浩
    • Organizer
      2021年度人工知能学会全国大会(第35回)
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      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] 行動と空間の状態に着目したCOVID-19感染リスクオントロジーの提案2021

    • Author(s)
      江上周作, 大向一輝, 山本泰智, 神崎正英, 野本昌子, 伊藤真和吏, 坂根昌一, 網淳子, 奥村貴史
    • Organizer
      2021年度人工知能学会全国大会(第35回)
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      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] Flight Tests for Expanding AeroMACS Coverage and Air-Ground SWIM Demonstration2021

    • Author(s)
      Kazuyuki Morioka, Xiaodong Lu, Junichi Naganawa, Akinori Murata, Shusaku Egami, Norihiko Miyazaki, Naruto Yonemoto, Akiko Kohmura
    • Organizer
      Integrated Communications, Navigation and Surveillance Conference 2021
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      2020 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 次元間の関係に着目したドメインオントロジーに基づく異種データ間の関連性発見2020

    • Author(s)
      塚越雄登, 江上周作, 清雄一, 田原康之, 大須賀昭彦
    • Organizer
      Symposium on Multi Agent Systems for Harmonization 2020 (SMASH20) Summer Symposium
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      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] SARS-CoV-2感染リスクオントロジーの提案2020

    • Author(s)
      江上周作, 大向一輝, 山本泰智, 伊藤真和吏, 坂根昌一, 網淳子, 奥村貴史
    • Organizer
      第52回人工知能学会セマンティックウェブとオントロジー研究会
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      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] Ontology-Based Correlation Detection Among Heterogeneous Data Sets: A Case Study of University Campus Issues2020

    • Author(s)
      Yuto Tsukagoshi, Shusaku Egami, Yuichi Sei, Yasuyuki Tahara, Akihiko Ohsuga
    • Organizer
      Third IEEE International Conference on Artificial Intelligence and Knowledge Engineering
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 第2回ナレッジグラフ推論チャレンジ2019開催報告~説明性のある人工知能システムを目指して~2020

    • Author(s)
      川村 隆浩, 江上 周作, 松下 京群, 田村 光太郎, 角田 充弘, 外園 康智, 黒川 茂莉, 鵜飼 孝典, 古崎 晃司
    • Organizer
      2020年度人工知能学会全国大会(第34回)
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] Ontology-Based Data Integration for Semantic Interoperability in Air Traffic Management2020

    • Author(s)
      Shusaku Egami, Xiaodong Lu, Tadashi Koga, Yasuto Sumiya
    • Organizer
      The 14th IEEE International Conference on Semantic Computing (ICSC2020)
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Report on the First Knowledge Graph Reasoning Challenge 2018 - Toward the eXplainable AI System -2019

    • Author(s)
      Takahiro Kawamura, Shusaku Egami, Koutarou Tamura, Yasunori Hokazono, Takanori Ugai, Yusuke Koyanagi, Fumihito Nishino, Seiji Okajima, Katsuhiko Murakami, Kunihiko Takamatsu, Aoi Sugiura, Shun Shiramatsu, Xiangyu Zhang, Kouji Kozaki
    • Organizer
      The 9th Joint International Semantic Technology Conference (JIST2019)
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Demonstration results of aircraft access to SWIM by experimental aircraft2019

    • Author(s)
      Kazuyuki Morioka, Xiaodong Lu, Junichi Naganawa, Shusaku Egami, Norihiko Miyazaki, Naruto Yonemoto, Yasuto Sumiya, Akiko Kohmura
    • Organizer
      The 15th International Conference on Space, Aeronautical and Navigation Electronics (ICSANE2019)
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Air/Ground SWIM Integration to Achieve Information Collaborative Environment2019

    • Author(s)
      Xiaodong Lu, Kazuyuki Morioka, Shusaku Egami, Tadashi Koga, Yasuto Sumiya, Junichi Naganawa, Naruto Yonemoto
    • Organizer
      The 6th ENRI International Workshop on ATM and CNS (EIWAC2019)
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Enriching Geospatial Representation for Ontology-based Aviation Information Exchange2019

    • Author(s)
      Shusaku Egami, Xiadong Lu, Tadashi Koga, Yasuto Sumiya
    • Organizer
      The 8th IEEE Global Conference on Consumer Electronics (GCCE2019)
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      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 航空交通情報共有の高度化に向けたオントロジーの構築と応用2019

    • Author(s)
      江上周作,呂暁東,古賀禎,住谷泰人
    • Organizer
      合同エージェントワークショップ&シンポジウム2019 (JAWS2019)
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] オントロジー技術を用いた航空交通情報共有の高度化2019

    • Author(s)
      江上周作,呂暁東,古賀禎,住谷泰人
    • Organizer
      第48回人工知能学会セマンティックウェブとオントロジー研究会
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      2019 Research-status Report
  • [Presentation] 第1回ナレッジグラフ推論チャレンジ2018開催報告~説明性のある人工知能システムを目指して~2019

    • Author(s)
      川村隆浩, 江上周作, 田村光太郎, 外園康智, 鵜飼孝典, 小柳佑介, 西野文人, 岡嶋成司, 村上勝彦, 高松邦彦, 杉浦あおい, 白松俊, 張翔宇, 古崎晃司
    • Organizer
      2019年度人工知能学会全国大会(第33回)
    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2019-09-03   Modified: 2022-01-27  

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