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知識ネットワークの階層的構造の解明と階層的類推推論の実現

研究課題

研究課題/領域番号 23K18497
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分61:人間情報学およびその関連分野
研究機関東京電機大学

研究代表者

高橋 達二  東京電機大学, 理工学部, 教授 (00514514)

研究分担者 岡本 洋  東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 特任研究員 (00374067)
布山 美慕  立命館大学, 文学部, 准教授 (30797311)
西郷 甲矢人  長浜バイオ大学, バイオサイエンス学部, 教授 (80615154)
研究期間 (年度) 2023-06-30 – 2025-03-31
研究課題ステータス 完了 (2024年度)
配分額 *注記
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2024年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2023年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワード類推推論 / マルコフ連鎖モジュール分解 / 不定自然変換理論 / 自然変換 / 感情語 / 比喩理解 / 階層的クラスタリング / Plutchikの感情の輪 / 圏論 / マルコフ連鎖 / クラスタリング / 連想ネットワーク / ページランク / 階層性 / 圏代数 / 心理実験
研究開始時の研究の概要

人間は抽象化・概念化した知識を迅速に対応づける (類推推論) ことで、新奇環境に適応できる (転移学習)。類推は、人間レベルの転移学習を実現するための鍵であり、「一を聞いて十を知る」高い学習能力を支えている。しかし既存の類推アルゴリズムは、入力となる知識構造に対し、人手による高度な抽象化とツリー構造への整理を必要とし、そのうえ計算量も膨大なため、認知的現実性と工学的実用性の両方を欠く。そこで本研究では、マルコフ連鎖モジュラ分解と不定自然変換理論を用い、最も一般的かつ基本的な知識構造である重み付き有向ネットワーク上での概念化と類推を実現する。

研究成果の概要

現在の生成AIは能力の向上を見せており、推論機能もあるが、特に関係のない概念の間の、遠距離の対応づけである、類推推論については、学習データに含まれていない場合には対応できない。類推推論の理解は認知科学の課題であり、その実装は工学的な価値も高い。そこで本研究では、類推推論の理解と実装、特に階層的なデータ構造で自ら「粒度」も探索して類推を行うアルゴリズムの実現を目指す。

研究成果の学術的意義や社会的意義

階層的ネットワークとして感情語の間の類似性、関連性、遷移的関係についての精細なデータ(重み付き有向完全グラフ)を取得・分析した。従来仮定されてきた構造の妥当性の検討が可能となったほか、感情空間の構造が明らかにできる。また、不定自然変換理論 (TINT) の新しいアルゴリズムを与えた。特に「蝶は踊り子である」のような比喩を類推的に理解する実験とシミュレーションで、従来よりも優れた結果を得た。

報告書

(3件)
  • 2024 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2023 実施状況報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2025 2024 2023

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] A dependence detection heuristic in causal induction to handle nonbinary variables2025

    • 著者名/発表者名
      Higuchi Kohki、Shirakawa Tomohiro、Ichino Hiroto、Takahashi Tatsuji
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 15 号: 1

    • DOI

      10.1038/s41598-025-91051-7

    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Social satisficing: Multi-agent reinforcement learning with satis?cing agents2024

    • 著者名/発表者名
      Uragami Daisuke、Sonota Noriaki、Takahashi Tatsuji
    • 雑誌名

      BioSystems

      巻: 243 ページ: 105276-105276

    • DOI

      10.1016/j.biosystems.2024.105276

    • 関連する報告書
      2024 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Investigating the structure of emotions by analyzing similarity and association of emotion words2024

    • 著者名/発表者名
      Iwaki, F., & Takahashi, T.
    • 学会等名
      Proceedings of AROB-ISBC-SWARM 2024 (GS9-4)
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 感情語類似度ネットワークの偏在的コミュニティ抽出による解析2023

    • 著者名/発表者名
      岩城 史享, 横須賀 天臣, 高橋 達二
    • 学会等名
      人工知能学会全国大会論文集
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 感情語の類似性と連想性の解析による感情モデルの構造の検討2023

    • 著者名/発表者名
      岩城 史享, 高橋 達二
    • 学会等名
      2023年度日本認知科学会第40回大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書

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公開日: 2023-07-04   更新日: 2026-01-16  

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