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Explainable next-generation media forensics technologies based on fake media detection and automatic fact verification

Research Project

Project/Area Number 21H04906
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Medium-sized Section 61:Human informatics and related fields
Research InstitutionNational Institute of Informatics

Principal Investigator

山岸 順一  国立情報学研究所, コンテンツ科学研究系, 教授 (70709352)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) Wang Xin  国立情報学研究所, コンテンツ科学研究系, 特任准教授 (60843141)
Kruengkrai Canasai  国立情報学研究所, コンテンツ科学研究系, 特任助教 (10895907)
Project Period (FY) 2021-04-05 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥41,990,000 (Direct Cost: ¥32,300,000、Indirect Cost: ¥9,690,000)
Fiscal Year 2024: ¥8,840,000 (Direct Cost: ¥6,800,000、Indirect Cost: ¥2,040,000)
Fiscal Year 2023: ¥9,750,000 (Direct Cost: ¥7,500,000、Indirect Cost: ¥2,250,000)
Fiscal Year 2022: ¥10,400,000 (Direct Cost: ¥8,000,000、Indirect Cost: ¥2,400,000)
Fiscal Year 2021: ¥13,000,000 (Direct Cost: ¥10,000,000、Indirect Cost: ¥3,000,000)
Keywordsシンセティックメディア / ディープフェイク検出 / 自動ファクトチェック / 音声情報処理 / 自然言語処理 / 機械学習 / ディープフェイク / ファクトチェック / 深層学習 / 説明可能AI / media clone / deepfake detection / fact checking
Outline of Research at the Start

本課題の核心をなす学術的問いは、「A Iによるフェイクメディアに加え、フェイクニュース等不正確な情報が氾濫するインフォデミック時代の今、どの様に、人々に正しいメディアや情報を提示する事ができるか?」である。そこで、以下の3つの課題に取り組む。
課題1 単純な真贋判定に加え、理解可能な根拠を人々へ説明可能な生体検知技術の実現
課題2 既知のメディア生成手法だけでなく、常に進化・改良されるメディア生成手法に対して、高精度に検知を行うフェイクメディア検出法の理論的枠組みの定式化と実現
課題3 クレームが科学的に正しいかどうかを自動判定する技術「自動ファクト照合」と相補的な融合を行ったメディア解析技術実現

Outline of Annual Research Achievements

本物に類似したフェイクメディアが機械学習により容易に生成でき、フェイクニュース等不正確な情報も氾濫するインフォデミック時代の問題を反映した次世代メディア解析技術を研究する。具体的には以下の3課題に取り組んだ。

【課題1 説明可能な生体検知】我々は機械学習により生成されたフェイクメディアを見破る技術を世界に先駆け開発してきた。これは入力映像 ・音声・文章から真贋判定を行う自動識別技術であるが、真か偽かを機械学習により単に予測するだけでは不十分であり、なぜ偽と判定したのか、そのエビデンスを人々が理解可能な方法で提示する必要がある。そこで、本年度は音声中に部分的に合成音声が含まれる際に、その時間領域を特定・提示する手法の性能を適切に評価する指標を提案した。
【課題2 未知フェイクメディアの検出】メディア生成技術は常に変化する。それ故、未知手法によるフェイクメディアを頑健に検出しなければ 、安定的な対応は望めない。そこで我々はこれまで学習用データベース自身を自動拡張する方法などを提案してきた。本年度はフェイクメディアデータを時間をかけて収集するのではなく、擬似的に生成する新たな方法を提案し、様々な条件下のフェイクメディアデータを容易に生成する枠組みを検討した。また同時に、検知手法の汎化性能を向上させることで未知フェイクメディアへ対応させる学習方法についても提案した。
【課題3 自動ファクトチェック】入力クレームの内容が正しいかどうかを自動判定するNLPタスクとして自動ファクトチェックがある。本年度は、この自動ファクトチェックモデルを人手をかけずに多言語対応させる方法について検討した。具体的には、英語のファクトチェックコーパスFEVERを自動翻訳し、また、多言語対応した事前学習済み言語モデルを導入することで、日本語を含む複数の言語において自動ファクトチェックモデルを構築できることを示した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

課題1、課題2、課題3の全てにおいて研究成果を挙げ、その全てがトップカンファレンスもしくはトップジャーナルに掲載されている。

Strategy for Future Research Activity

課題1はこれまでの研究により十分な成果を挙げてきた。そこで今後は課題2と課題3の研究を仕上げ、まとめる事を行う。

【課題2 未知フェイクメディアの検出】メディア生成技術は常に変化する。それ故、未知手法によるフェイクメディアを頑健に検出しなければ 、安定的な対応は望めないことから、これまでも幾つもの対策法を提案してきた。最終年度は、音声のSSLと呼ばれる基盤モデルを特徴量抽出用途に使いつつも、未知手法によるフェイクメディアを頑健に検出できるほどの汎化性能を維持する事を目的に、音声のSSL基盤モデルにアダプターという技術を導入する事を試みる。これにより性能と汎化性能のバランスを両立させる事を目指す。またこれまで提案してきた複数の方法を統合する事も行う。

【課題3 自動ファクトチェック】自動ファクトチェックにおいても自己アテンション技術を利用した新モデルや多言語対応した自動ファクトチェックモデルの提案を行ってきた。最終年度は、非構造化データである文章と構造化データである表とを同時に利用した自動ファクトチェックを検討する。具体的には、これまで情報源データベースとしてテキストデータのみを利用したが、 情報源データベース内に表データも多く存在することから、テキストエンコーダに加えて、表データのTransfomer型エンコーダを導入融合することで、テキストエンコーダのみの場合と比べて、予測性能が向上することを確認する。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Comments on the Screening Results   Annual Research Report
  • Research Products

    (38 results)

All 2024 2023 2022 2021 Other

All Int'l Joint Research (5 results) Journal Article (18 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results,  Peer Reviewed: 18 results,  Open Access: 18 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 9 results) Remarks (6 results)

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    • Journal Title

      IEEE/ACM Transactions on Audio, Speech, and Language Processing

      Volume: 31 Pages: 2507-2522

    • DOI

      10.1109/taslp.2023.3285283

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    • Author(s)
      Wang Xin、Yamagishi Junichi
    • Journal Title

      ICASSP 2023 - 2023 IEEE International Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing (ICASSP)

      Volume: - Pages: 1-5

    • DOI

      10.1109/icassp49357.2023.10094779

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      Kruengkrai Canasai、Yamagishi Junichi
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      Findings of the Association for Computational Linguistics: ACL 2023

      Volume: - Pages: 11504-11517

    • DOI

      10.18653/v1/2023.findings-acl.730

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      Zeng Chang、Wang Xin、Miao Xiaoxiao、Cooper Erica、Yamagishi Junichi
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      Proc. INTERSPEECH 2023

      Volume: - Pages: 1998-2002

    • DOI

      10.21437/interspeech.2023-125

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      Zhang Lin、Wang Xin、Cooper Erica、Evans Nicholas、Yamagishi Junichi
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      Proc. INTERSPEECH 2023

      Volume: - Pages: 3212-3216

    • DOI

      10.21437/interspeech.2023-1214

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      Yi-Chen Chang, Canasai Kruengkrai, Junichi Yamagishi
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      Proceedings of the 35th Conference on Computational Linguistics and Speech Processing (ROCLING 2023)

      Volume: - Pages: 1-11

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    • Author(s)
      Zhang Lin、Wang Xin、Cooper Erica、Evans Nicholas、Yamagishi Junichi
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      IEEE/ACM Transactions on Audio, Speech, and Language Processing

      Volume: 31 Pages: 813-825

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      10.1109/taslp.2022.3233236

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      Wang Xin、Yamagishi Junichi
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      2022 IEEE Spoken Language Technology Workshop (SLT)

      Volume: - Pages: 585-592

    • DOI

      10.1109/slt54892.2023.10023350

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  • [Journal Article] Estimating the Confidence of Speech Spoofing Countermeasure2022

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      Wang Xin、Yamagishi Junichi
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      ICASSP 2022 - 2022 IEEE International Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing (ICASSP)

      Volume: - Pages: 6372-6376

    • DOI

      10.1109/icassp43922.2022.9746204

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      Wang Xin、Yamagishi Junichi
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      The Speaker and Language Recognition Workshop (Odyssey 2022)

      Volume: - Pages: 112-119

    • DOI

      10.21437/odyssey.2022-14

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      Zeng Chang、Zhang Lin、Liu Meng、Yamagishi Junichi
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      Interspeech 2022

      Volume: - Pages: 2883-2887

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      10.21437/interspeech.2022-10495

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      Li-Kuang Chen, Canasai Kruengkrai, Junichi Yamagishi
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      Wang Xin、Yamagishi Junichi
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      Volume: - Pages: 2447-2460

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      Volume: - Pages: 4264-4268

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      Wang Xin、Yamagishi Junichi
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      Volume: -

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      10.21437/interspeech.2021-702

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      Zhang Lin、Wang Xin、Cooper Erica、Yamagishi Junichi
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      Proc. 2021 Edition of the Automatic Speaker Verification and Spoofing Countermeasures Challenge

      Volume: - Pages: 9-15

    • DOI

      10.21437/asvspoof.2021-2

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    • URL

      https://github.com/nii-yamagishilab/project-NN-Pytorch-scripts

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  • [Remarks] 研究成果を再現するソースコードを公開しているWebサイト2

    • URL

      https://github.com/nii-yamagishilab/jtt-m

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  • [Remarks] 研究成果を再現するソースコードを公開しているWebサイト3

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      https://github.com/nii-yamagishilab/ewc

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  • [Remarks] PartialSpoof Database

    • URL

      https://doi.org/10.5281/zenodo.5112031

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      https://github.com/nii-yamagishilab/mla

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  • [Remarks] オープンソースプログラム(フェイクメディア検知)

    • URL

      https://github.com/nii-yamagishilab/project-NN-Pytorch-scripts

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URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2024-12-25  

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