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言語解析における目標テキストへの特化技術に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 19K20351
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分61030:知能情報学関連
研究機関奈良先端科学技術大学院大学 (2021)
国立研究開発法人理化学研究所 (2019-2020)

研究代表者

大内 啓樹  奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 助教 (70825463)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 交付 (2021年度)
配分額 *注記
3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード事例ベース学習 / 表現学習 / 構造予測 / トランズダクティブ学習 / Transductive Learning / Transfer Learning / Domain Adaptation / Syntactic Parsing / Semantic Parsing / Language Models / 言語解析 / ニューラルネットワーク
研究開始時の研究の概要

自然言語処理における「トランズダクティブ学習」は,もっとも実用的重要性の高い技術の一つであるにも関わらず,未だ実用化に至っていない.本応募課題では,深層学習を用いたトランズダクティブ言語解析の実用化をめざす.トランズダクティブ学習の枠組みでは,解析対象の目標テキストが学習時に所与であり,目標テキストに特化した高精度な解析モデルの構築が目的となる.そのようなモデル構築手法を確立するため,本応募課題では,(1) 目標テキストに特化した分散表現学習手法の開発,および,(2) 目標テキスト内の全事例を考慮した特徴量空間デザイン,という2 つの側面から研究を進める.

研究実績の概要

2021年度は、2020年度に開発した事例ベース学習手法をより広範なタスクに応用可能なように拡張した。より具体的には、2020年度は固有表現抽出をはじめとするフレーズ抽出タスクへの応用にとどまっていたが、2021年度は依存構造解析などの語句間の「関係」も学習可能な新たな事例ベース学習手法を提案した。また、提案した事例ベース手法の性能のみならず、解釈性(特に解釈妥当性)の観点からも定量的に検証を行った。結果として、標準的な手法と同等の予測性能(正確性)を保ちつつ、解釈性に優れる性質を持つモデルが構築可能であることを示した。さらに、自然言語処理タスクにとどまらず、画像分類タスクにおいても同様に優れたモデルを構築した。
本成果は、自然言語処理分野のトップ論文誌であるTransactions of the Association for Computational Linguistics (TACL) 2021に採録され、世界的に高い評価を得た。国内でも、情報処理学会自然言語処理研究会にて優秀研究賞を受賞した。また、2019-2020年度に開発したフレーズ表現の学習手法に関する成果は、言語処理学会論文誌「自然言語処理」にて最優秀論文賞を受賞した。

今後、2021年度に提案した提案手法を特定タスクに依存しないより汎用的な手法へとさらに一般化および高度化を目指す。特に、類似事例検索をする際に問題となる「ハブ」現象の詳細な調査を通して、事例ベース手法が成功する条件を明らかにしたい。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

当初掲げていた2つの研究目的(ひとつは目標テキストにモデルを特化させる学習法の開発、もうひとつは類似事例間の特徴ベクトル表現の効果的な学習手法の開発)を満たす手法を開発し、その効果を確認した。

今後の研究の推進方策

2022年度は、類似事例間の特徴ベクトル学習手法の(1)汎用性の向上と(2)巨大言語モデルとの効果的な連携に主眼を置き、更なる改善に取り組む。

報告書

(3件)
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書

研究成果

(13件)

すべて 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 4件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Instance-Based Neural Dependency Parsing2021

    • 著者名/発表者名
      Ouchi Hiroki、Suzuki Jun、Kobayashi Sosuke、Yokoi Sho、Kuribayashi Tatsuki、Yoshikawa Masashi、Inui Kentaro
    • 雑誌名

      Transactions of the Association for Computational Linguistics

      巻: 9 ページ: 1493-1507

    • DOI

      10.1162/tacl_a_00439

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Instance-Based Neural Dependency Parsing2022

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Ouchi
    • 学会等名
      60th Annual Meeting of the Association for Computational Linguistics
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Pseudo Zero Pronoun Resolution Improves Zero Anaphora Resolution2021

    • 著者名/発表者名
      Konno Ryuto
    • 学会等名
      The 2021 Conference on Empirical Methods in Natural Language Processing
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] An Empirical Study of Span Representations in Argumentation Structure Parsing2021

    • 著者名/発表者名
      Tatsuki Kuribayashi
    • 学会等名
      言語処理学会年次大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 事例ベース依存構造解析のための依存関係表現学習2021

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Ouchi
    • 学会等名
      言語処理学会年次大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 事例ベース推論を行うニューラルモデルの説明性とハブ現象の関係2021

    • 著者名/発表者名
      Shun Sato
    • 学会等名
      情報処理学会自然言語処理研究会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 説明性の高いニューラルモデルの予測確信度に関する分析2021

    • 著者名/発表者名
      Shun Sato
    • 学会等名
      言語処理学会年次大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 説明性の高いニューラルモデルの予測確信度に関する分析2021

    • 著者名/発表者名
      佐藤俊
    • 学会等名
      言語処理学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Instance-Based Learning of Span Representations: A Case Study through Named Entity Recognition2020

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Ouchi
    • 学会等名
      Association for Computational Linguistics
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] スパン間の類似性に基づく事例ベース構造予測2020

    • 著者名/発表者名
      大内啓樹, 鈴木潤, 小林颯介, 横井祥, 栗林樹生, 乾健太郎
    • 学会等名
      言語処理学会第26回年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 単一評価サンプルのためのトランズダクティブ学習2020

    • 著者名/発表者名
      佐々木翔大, 大内啓樹, 鈴木潤, Ana Brassard, 乾 健太郎
    • 学会等名
      言語処理学会第26回年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 評価データのクラスタリングを用いた記述式答案自動採点のためのトランズダクティブ学習2020

    • 著者名/発表者名
      佐藤俊, 佐々木翔大, 大内啓樹, 鈴木潤, 乾健太郎
    • 学会等名
      言語処理学会第26回年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Transductive Learning of Neural Language Models for Syntactic and Semantic Analysis2019

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Ouchi, Jun Suzuki
    • 学会等名
      The 2019 Conference on Empirical Methods in Natural Language Processing and the 9th International Joint Conference on Natural Language Processing (EMNLP-IJCNLP)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2022-12-28  

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