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情報デザイン・グラフィックスの意味論的基盤の構築

研究課題

研究課題/領域番号 20K12782
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分01010:哲学および倫理学関連
研究機関お茶の水女子大学 (2023)
東京大学 (2020-2022)

研究代表者

佐藤 有理  お茶の水女子大学, 基幹研究院, 助教 (90750480)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード画像キャプショニング / 視覚的質問応答 / 全称量化 / グラウンディング / 視覚表現 / 否定 / コミックイラスト / 写真 / 実世界データ / 画像 / 不確定情報 / 情報視覚化 / 情報デザイン / 意味論
研究開始時の研究の概要

情報デザイン・グラフィックスの意味論的基盤を構築することを目的とする。情報伝達様式としてのグラフィックスは、言語と比べて体系的な形での研究が不十分であったが、近年、図的推論の学際アプローチが期待を集め、形式グラフィックス(例:集合論や幾何学における図形)においては、ある程度の成功をおさめてきた。本研究は、その方法をさらに充実させることで、自然グラフィックス(自然言語に対応)へと進展させる。具体的には、不確定情報の描画至難性などの意味特性の問題について、論理学の手法を基にした理論分析と認知科学の手法を基にした実世界分析を統合的に用いて研究を展開させる。

研究実績の概要

4年目である2023年度は、画像における「否定」の理解に再び焦点を当て、基盤となる計算能力を明らかにすることを目的として、研究を進展させた。2022年度の研究実績として報告した我々の Cognitive Science誌論文では、画像分類の機械学習モデルは言語データを含まなかった。今年度の実験では、大規模言語データを含む機械学習モデルにおいて、画像キャプション文生成の課題を用いた実験を行った。人間の場合、否定を含むキャプション文を画像から生成ができるが、機械学習モデルの場合、否定を含むキャプション文を画像から生成ができなかった。次に、Visual Question Answering (VQA) 課題形式では、"what is in φ?" のように質問文プロンプトを操作することにより、アテンション領域をある程度限定することができる。我々の実験では、機械学習モデルでは、画像キャプション文生成課題よりもVQA課題において、否定 (Nothing のような存在否定)を含む出力が相対的に増えた。結果、人間は画像上で否定を理解できるが、その計算プロセスは不明であり、計算論的実現には言語情報の追加学習だけでは不十分であり、アテンション領域の指定が効果的であるということが示唆された。
以上に関する研究成果は、査読付き国際会議論文にまとめた。"Can Machines and Humans Use Negation When Describing Images?"というタイトルで、Human and Artificial Rationalities国際会議(HAR 2023) において、発表・出版した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

否定認識の計算能力を明らかにする研究を、"Can Machines and Humans Use Negation When Describing Images?"というタイトルの国際会議論文として、Human and Artificial Rationalities国際会議(HAR 2023) において、発表・出版することができた。

今後の研究の推進方策

当初は4年目である2023年度が最終であったが、1年間の延長申請を行い受理されたので、2024年度を最終とする。2024年度は、これまでの成果のとりまとめを行う計画である。とくに、日本認知科学会大会のOS「認知科学研究は人工知能研究に「借り」を返せるか?」において講演を招待頂いたので、本若手研究プロジェクトの成果報告の場としたいと考えている。

報告書

(4件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 4件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 8件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 4件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Can Machines and?Humans Use Negation When Describing Images?2024

    • 著者名/発表者名
      Sato Yuri、Mineshima Koji
    • 雑誌名

      Proceedings of 2nd International Conference on Human and Artificial Rationalities

      巻: LNCS 14522 ページ: 39-47

    • DOI

      10.1007/978-3-031-55245-8_3

    • ISBN
      9783031552441, 9783031552458
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Human Visual Consistency-Checking in the Real World Ontologies2023

    • 著者名/発表者名
      Sato Yuri、Stapleton Gem、Jamnik Mateja、Shams Zohreh、Blake Andrew
    • 雑誌名

      Proceedings of 2023 IEEE Symposium on Visual Languages and Human-Centric Computing

      巻: - ページ: 249-251

    • DOI

      10.1109/vl-hcc57772.2023.00044

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Can Negation Be Depicted? Comparing Human and Machine Understanding of Visual Representations2023

    • 著者名/発表者名
      Yuri Sato, Koji Mineshima, Kazuhiro Ueda
    • 雑誌名

      Cognitive Science

      巻: 47 号: 3

    • DOI

      10.1111/cogs.13258

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Visually Analyzing Universal Quantifiers in Photograph Captions2022

    • 著者名/発表者名
      Yuri Sato, Koji Mineshima
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science

      巻: 13462 ページ: 373-377

    • DOI

      10.1007/978-3-031-15146-0_34

    • ISBN
      9783031151453, 9783031151460
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Visual representation of negation: Real world data analysis on comic image design2021

    • 著者名/発表者名
      Sato Yuri、Mineshima Koji、Ueda Kazuhiro
    • 雑誌名

      Proceedings of 43rd Annual Conference of the Cognitive Science Society

      巻: 43 ページ: 1166-1172

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Can Humans and Machines Classify Photographs as Depicting Negation?2021

    • 著者名/発表者名
      Sato Yuri、Mineshima Koji
    • 雑誌名

      Proceedings of 12th International Conference on the Theory and Application of Diagrams, Lecture Notes in Artificial Intelligence

      巻: 12909 ページ: 348-352

    • DOI

      10.1007/978-3-030-86062-2_35

    • ISBN
      9783030860615, 9783030860622
    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] 「否定は描けるか」プロジェクトの概要 : 意味論と実世界データ分析2021

    • 著者名/発表者名
      佐藤 有理
    • 雑誌名

      哲學

      巻: 146 ページ: 151-161

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 論理の図形表現2020

    • 著者名/発表者名
      佐藤 有理、峯島 宏次
    • 雑誌名

      認知科学

      巻: 28 号: 1 ページ: 139-152

    • DOI

      10.11225/cs.2020.020

    • NAID

      130007998529

    • ISSN
      1341-7924, 1881-5995
    • 年月日
      2020-07-15
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Depicting Negative Information in Photographs, Videos, and Comics: A Preliminary Analysis2020

    • 著者名/発表者名
      Sato Yuri、Mineshima Koji
    • 雑誌名

      Proceedings of 11th International Conference on the Theory and Application of Diagrams, Lecture Notes in Artificial Intelligence

      巻: 12169 ページ: 485-489

    • DOI

      10.1007/978-3-030-54249-8_40

    • ISBN
      9783030542481, 9783030542498
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 否定情報の視覚表現デザイン2020

    • 著者名/発表者名
      佐藤 有理、峯島 宏次
    • 雑誌名

      日本デザイン学会第67回研究発表大会概要集

      巻: 67 ページ: 136-137

    • NAID

      130007891422

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [学会発表] 論理表現のグラウンディング:否定と全称量化の視覚的分析2022

    • 著者名/発表者名
      佐藤有理
    • 学会等名
      早稲田大学哲学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Negation, Images, and Symbol Grounding2022

    • 著者名/発表者名
      Sato Yuri
    • 学会等名
      UNESCO World Logic Day 2022: Aspects of Logic Study
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Visual representation of negation: Real world data analysis on comic image design2021

    • 著者名/発表者名
      Sato Yuri、Mineshima Koji、Ueda Kazuhiro
    • 学会等名
      43rd Annual Conference of the Cognitive Science Society
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Can humans and machines classify photographs as depicting negation?2021

    • 著者名/発表者名
      Sato Yuri、Mineshima Koji
    • 学会等名
      12th International Conference on the Theory and Application of Diagrams
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 写真とイラストから否定を認識する:人間と深層学習モデルの比較2021

    • 著者名/発表者名
      佐藤有理、峯島宏次、植田一博
    • 学会等名
      日本認知科学会第38回大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Depicting negative information in photographs, videos, and comics: a preliminary analysis2020

    • 著者名/発表者名
      Sato Yuri、Mineshima Koji
    • 学会等名
      11th International Conference on the Theory and Application of Diagrams
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-12-25  

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