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特徴タグ付けを施した問題検索を可能とする和算データベースの構築

研究課題

研究課題/領域番号 21K11899
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分60080:データベース関連
研究機関山形大学

研究代表者

脇 克志  山形大学, 理学部, 教授 (30250591)

研究分担者 DIEZ・DONOSO SANTIAGO  山形大学, 理学部, 准教授 (90822015)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2023年度: 390千円 (直接経費: 300千円、間接経費: 90千円)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワードデジタルアーカイブ / 和算 / 文字認識 / 画像処理 / ハフ変換 / 精度評価 / 和算書 / 筆文字 / 認識 / 領域 / データベース
研究開始時の研究の概要

本研究では、和算書データベースの利用者として数学史解明に取り組んでいる研究者と中学校・高等学校の教諭等教育関係者を想定している。図形に含まれる三角形や円の個数から手軽に和算問題が検索できるデータベースを構築することで、和算問題を活用した数学教育を振興させる。また、和算書に記載されている図形問題をベクトル化することで、和算書間の類似度評価が可能となる。データベースから指定された和算書と類似度の高い和算書を時代や地域を横断して検索することが可能となる。和算書に記載させた図形問題の類似性を活用して、和算家同士の師弟関係や地域的なつながり等からは見いだせない新しい関係性の発見が期待できる。

研究実績の概要

今年度は、図形領域にある図形の種類や位置関係を認識するプログラムをJava言語からPython言語に変換する作業を行い、ハフ変換を用いた図形領域の抽出プログラムの統合を行った。これにより、本来は図形領域とはならない和算書の印鑑模様を図形の対象から外すことが可能となり、図形領域の認識精度が向上した。
また、これまで文字認識はカギとなる「今」という1文字のみの抽出を行ってきたが、今年度は、「今」「有」「図」「如」の4文字の同時認識が可能となる新しい深層学習モデルを採用することで、図形領域と関連する文字をより正確に決定できるようになった。
更に、このハフ変換を用いた図形領域の抽出プログラムとと深層学習を用いた和算書の文字認識を同時に行い、この2つの結果を統合・比較することで、図形領域の抽出における誤認識の割合を減らすことに成功した。そして、これらの研究結果をまとめた論文を欧文雑誌International Journal on Document Analysis and Recognition (IJDAR)に投稿した。
また、まだ未完成ながら山形大学附属図書館にて既にデジタル化されている佐久間文庫の431篇を閲覧可能な和算データベースを提供するサーバー(https://wasan-db.sakura.ne.jp/)を立ち上げた。今後データベースの実質的な運用を意味ある形で進めていくため、山形県和算研究会との連携を供した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

2023年秋より、両親の介護が必要となり、月に数回の割合で実家に通う状況となり、通常の教育業務と教授としての運営業務をこなすことで精いっぱいとなり、研究時間の確保が著しく困難になったため。

今後の研究の推進方策

今年度は、介護と仕事のバランスを取りながら、和算データベースの完成に注力し、その成果を論文として、欧文雑誌へ投稿する。

報告書

(3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
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2023 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Analysis of UAV-Acquired Wetland Orthomosaics Using GIS, Computer Vision, Computational Topology and Deep Learning2021

    • 著者名/発表者名
      S Kentsch, M Cabezas, L Tomhave, J Gross, B Burkhard, K Waki, Y Diez
    • 雑誌名

      Sensors

      巻: 21(2) 号: 2 ページ: 471-471

    • DOI

      10.3390/s21020471

    • 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
  • [学会発表] 和算書内図形領域抽出の精度評価2023

    • 著者名/発表者名
      脇 克志
    • 学会等名
      日本数学会年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 和算書内の図形領域抽出2022

    • 著者名/発表者名
      脇 克志
    • 学会等名
      日本数学会秋季総合分科会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [備考] 山形大学 和算データベース

    • URL

      https://wasan-db.sakura.ne.jp/

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2024-12-25  

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