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説明可能フェイクメディア検出と自動ファクト照合による次世代メディア解析技術

研究課題

研究課題/領域番号 21H04906
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 中区分61:人間情報学およびその関連分野
研究機関国立情報学研究所

研究代表者

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)

研究分担者 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)
研究期間 (年度) 2021-04-05 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
41,990千円 (直接経費: 32,300千円、間接経費: 9,690千円)
2024年度: 8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円)
2023年度: 9,750千円 (直接経費: 7,500千円、間接経費: 2,250千円)
2022年度: 10,400千円 (直接経費: 8,000千円、間接経費: 2,400千円)
2021年度: 13,000千円 (直接経費: 10,000千円、間接経費: 3,000千円)
キーワード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
研究開始時の研究の概要

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

研究実績の概要

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。

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

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。

今後の研究の推進方策

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。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書
  • 2022 実績報告書
  • 2021 審査結果の所見   実績報告書
  • 研究成果

    (38件)

すべて 2024 2023 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (5件) 雑誌論文 (18件) (うち国際共著 6件、 査読あり 18件、 オープンアクセス 18件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 5件、 招待講演 9件) 備考 (6件)

  • [国際共同研究] 東フィンランド大(フィンランド)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] Eurecom(フランス)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] Institute for Infocomm Research, A*STAR(シンガポール)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] 国立清華大学, Taiwan(その他の国・地域)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] Eurecom/University Avignon(フランス)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] ASVspoof 2021: Towards Spoofed and Deepfake Speech Detection in the Wild2023

    • 著者名/発表者名
      Liu Xuechen、Wang Xin、Sahidullah Md、Patino Jose、Delgado H?ctor、Kinnunen Tomi、Todisco Massimiliano、Yamagishi Junichi、Evans Nicholas、Nautsch Andreas、Lee Kong Aik
    • 雑誌名

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

      巻: 31 ページ: 2507-2522

    • DOI

      10.1109/taslp.2023.3285283

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Spoofed Training Data for Speech Spoofing Countermeasure Can Be Efficiently Created Using Neural Vocoders2023

    • 著者名/発表者名
      Wang Xin、Yamagishi Junichi
    • 雑誌名

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

      巻: - ページ: 1-5

    • DOI

      10.1109/icassp49357.2023.10094779

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Revisiting Pathologies of Neural Models under Input Reduction2023

    • 著者名/発表者名
      Kruengkrai Canasai、Yamagishi Junichi
    • 雑誌名

      Findings of the Association for Computational Linguistics: ACL 2023

      巻: - ページ: 11504-11517

    • DOI

      10.18653/v1/2023.findings-acl.730

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Improving Generalization Ability of Countermeasures for New Mismatch Scenario by Combining Multiple Advanced Regularization Terms2023

    • 著者名/発表者名
      Zeng Chang、Wang Xin、Miao Xiaoxiao、Cooper Erica、Yamagishi Junichi
    • 雑誌名

      Proc. INTERSPEECH 2023

      巻: - ページ: 1998-2002

    • DOI

      10.21437/interspeech.2023-125

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Range-Based Equal Error Rate for Spoof Localization2023

    • 著者名/発表者名
      Zhang Lin、Wang Xin、Cooper Erica、Evans Nicholas、Yamagishi Junichi
    • 雑誌名

      Proc. INTERSPEECH 2023

      巻: - ページ: 3212-3216

    • DOI

      10.21437/interspeech.2023-1214

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] XFEVER: Exploring Fact Verification across Languages2023

    • 著者名/発表者名
      Yi-Chen Chang, Canasai Kruengkrai, Junichi Yamagishi
    • 雑誌名

      Proceedings of the 35th Conference on Computational Linguistics and Speech Processing (ROCLING 2023)

      巻: - ページ: 1-11

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] The PartialSpoof Database and Countermeasures for the Detection of Short Fake Speech Segments Embedded in an Utterance2023

    • 著者名/発表者名
      Zhang Lin、Wang Xin、Cooper Erica、Evans Nicholas、Yamagishi Junichi
    • 雑誌名

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

      巻: 31 ページ: 813-825

    • DOI

      10.1109/taslp.2022.3233236

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Investigating Active-Learning-Based Training Data Selection for Speech Spoofing Countermeasure2023

    • 著者名/発表者名
      Wang Xin、Yamagishi Junichi
    • 雑誌名

      2022 IEEE Spoken Language Technology Workshop (SLT)

      巻: - ページ: 585-592

    • DOI

      10.1109/slt54892.2023.10023350

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Estimating the Confidence of Speech Spoofing Countermeasure2022

    • 著者名/発表者名
      Wang Xin、Yamagishi Junichi
    • 雑誌名

      ICASSP 2022 - 2022 IEEE International Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing (ICASSP)

      巻: - ページ: 6372-6376

    • DOI

      10.1109/icassp43922.2022.9746204

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Investigating Self-Supervised Front Ends for Speech Spoofing Countermeasures2022

    • 著者名/発表者名
      Wang Xin、Yamagishi Junichi
    • 雑誌名

      The Speaker and Language Recognition Workshop (Odyssey 2022)

      巻: - ページ: 112-119

    • DOI

      10.21437/odyssey.2022-14

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Spoofing-Aware Attention based ASV Back-end with Multiple Enrollment Utterances and a Sampling Strategy for the SASV Challenge 20222022

    • 著者名/発表者名
      Zeng Chang、Zhang Lin、Liu Meng、Yamagishi Junichi
    • 雑誌名

      Interspeech 2022

      巻: - ページ: 2883-2887

    • DOI

      10.21437/interspeech.2022-10495

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Mitigating the Diminishing Effect of Elastic Weight Consolidation2022

    • 著者名/発表者名
      Canasai Kruengkrai and Junichi Yamagishi
    • 雑誌名

      The 29th International Conference on Computational Linguistics

      巻: - ページ: 4568-4574

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Outlier-Aware Training for Improving Group Accuracy Disparities2022

    • 著者名/発表者名
      Li-Kuang Chen, Canasai Kruengkrai, Junichi Yamagishi
    • 雑誌名

      The 2nd Conference of the Asia-Pacific Chapter of the Association for Computational Linguistics and the 12th International Joint Conference on Natural Language Processing: Student Research Workshop

      巻: - ページ: 54-60

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Estimating the Confidence of Speech Spoofing Countermeasure2022

    • 著者名/発表者名
      Wang Xin、Yamagishi Junichi
    • 雑誌名

      Proc. ICASSP 2022

      巻: -

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A Multi-Level Attention Model for Evidence-Based Fact Checking2021

    • 著者名/発表者名
      Kruengkrai Canasai、Yamagishi Junichi、Wang Xin
    • 雑誌名

      Findings of the Association for Computational Linguistics: ACL-IJCNLP 2021

      巻: - ページ: 2447-2460

    • DOI

      10.18653/v1/2021.findings-acl.217

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] An Initial Investigation for Detecting Partially Spoofed Audio2021

    • 著者名/発表者名
      Zhang Lin、Wang Xin、Cooper Erica、Yamagishi Junichi、Patino Jose、Evans Nicholas
    • 雑誌名

      Proc. Interspeech 2021

      巻: - ページ: 4264-4268

    • DOI

      10.21437/interspeech.2021-738

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] A Comparative Study on Recent Neural Spoofing Countermeasures for Synthetic Speech Detection2021

    • 著者名/発表者名
      Wang Xin、Yamagishi Junichi
    • 雑誌名

      Proc. Interspeech 2021

      巻: -

    • DOI

      10.21437/interspeech.2021-702

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Multi-task Learning in Utterance-level and Segmental-level Spoof Detection2021

    • 著者名/発表者名
      Zhang Lin、Wang Xin、Cooper Erica、Yamagishi Junichi
    • 雑誌名

      Proc. 2021 Edition of the Automatic Speaker Verification and Spoofing Countermeasures Challenge

      巻: - ページ: 9-15

    • DOI

      10.21437/asvspoof.2021-2

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 音声のディープフェイク検知はどこまで可能か?2024

    • 著者名/発表者名
      山岸順一
    • 学会等名
      第45回 けいはんな「エジソンの会」ディープフェイクの衝撃 ~現実と仮想の狭間で~
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Differences between human- and machine-based audio deepfake detection; analysis on the ASVspoof 2019 database2022

    • 著者名/発表者名
      Junichi Yamagishi
    • 学会等名
      1st Interdisciplinary Conference on Voice Identity (VoiceID): Perception, Production, and Computational Approaches 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] The use of speaker embeddings in neural audio generation2022

    • 著者名/発表者名
      Junichi Yamagishi
    • 学会等名
      The VoxSRC Workshop 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Lessons learned from ASVSpoof and remaining challenges2022

    • 著者名/発表者名
      Junichi Yamagishi
    • 学会等名
      1st International Workshop on Deepfake Detection for Audio Multimedia (DDAM 2022)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] シンセティックメディアとフェイクメディア2022

    • 著者名/発表者名
      山岸順一
    • 学会等名
      アバター共生社会倫理コンソーシアム第3回シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Speech Synthesis Research 2.02022

    • 著者名/発表者名
      Junichi Yamagishi
    • 学会等名
      THE 34TH CONFERENCE ON COMPUTATIONAL LINGUISTICS AND SPEECH PROCESSING (Rocling 2022)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 声質変換チャレンジとASVspoofチャレンジ -話者モデリングの相互発展-2022

    • 著者名/発表者名
      山岸順一
    • 学会等名
      日本音響学会第149回(2023年春季)研究発表会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] AUTOMATIC DETECTION OF GENERATED VOICES AND FACES ; ASVSPOOF AND DEEPFAKE DETECTION2021

    • 著者名/発表者名
      Junichi Yamagishi
    • 学会等名
      The 23rd International Conference on Speech and Computer SPECOM-2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 深層生成モデルによるメディア生成とフェイク検知2021

    • 著者名/発表者名
      山岸 順一
    • 学会等名
      東北大学人工知能エレクトロニクス卓越大学院プログラム 令和3年度 第1回 講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [備考] 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1

    • URL

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

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] 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

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] 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

    • URL

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

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] PartialSpoof Database

    • URL

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

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] オープンソースプログラム(ファクト照合)

    • URL

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

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] 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

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2024-12-25  

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