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機械学習による情報の意味獲得と意味類似情報の検索・生成

研究課題

研究課題/領域番号 23K25159
補助金の研究課題番号 22H03905 (2022-2023)
研究種目

基盤研究(B)

配分区分基金 (2024)
補助金 (2022-2023)
応募区分一般
審査区分 小区分90020:図書館情報学および人文社会情報学関連
研究機関関西学院大学 (2024)
福知山公立大学 (2022-2023)

研究代表者

田中 克己  関西学院大学, 特定プロジェクト研究センター, 客員研究員 (00127375)

研究分担者 加藤 誠  筑波大学, 図書館情報メディア系, 准教授 (00646911)
莊司 慶行  静岡大学, 情報学部, 講師 (30783039)
山本 祐輔  名古屋市立大学, データサイエンス学部, 准教授 (50625431)
角谷 和俊  関西学院大学, 総合政策学部, 教授 (60314499)
大島 裕明  兵庫県立大学, 情報科学研究科, 准教授 (90452317)
山本 岳洋  兵庫県立大学, 情報科学研究科, 准教授 (70717636)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2024年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2023年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
2022年度: 8,320千円 (直接経費: 6,400千円、間接経費: 1,920千円)
キーワード機械学習 / 情報検索 / 意味 / 自動生成 / 地物 / 映像 / テキスト / 意味分析 / テキスト・画像処理 / 地理情報処理 / 短文の意味分析 / 地図の意味分析 / 画像・映像の意味分析 / 惹句 / 俳句 / 分散表現 / 映像文法 / テキストマイニング / 地図情報処理
研究開始時の研究の概要

本研究では、短文テキスト、地図、画像・映像からの「意味」の抽出と、抽出された「意味」と類似する意味をもつ情報の検索・生成を行う仕組みについて研究を行う。短文テキストとしては、俳句・短歌やキャッチコピー(惹句)を対象とし、地図情報としては地物の集合体である地形図・略地図などを対象とする。さらに、画像・映像としては、映画データを対象として意味抽出や意味類似情報の検索・生成を行う。「意味」の抽出には、機械学習分野でよく知られた知見(語の意味分散表現法やBERT機械学習)を利用しつつこれらを発展させる。

研究実績の概要

本研究では、短文テキスト、地図、画像・映像からの「意味」の抽出と、抽出された「意味」と類似する意味をもつ情報の検索・生成を行う仕組みについて研究を行った。短文テキストとしては、俳句・短歌やキャッチコピー(惹句)を対象とし、地図情報としては地物の集合体である地形図・略地図などを対象とする。さらに、画像・映像としては、映画データを対象として意味抽出や意味類似情報の検索・生成を行う。「意味」の抽出には、機械学習分野でよく知られた知見(語の意味分散表現法やBERT機械学習)を利用しつつこれらを発展させる。本研究では、次の3テーマに分けて研究を実施した。
①機械学習による短文テキストの意味類似検索と生成の研究:詩歌・俳句・短歌、惹句(キャッチコピー)などの短文テキ
ストを対象として、機械学習による短文の意味の分散表現を求め、意味類似する情報の検索手法を開発した。
②機械学習による地物(地図)の意味類似検索・生成の研究:地図における情報の基本単位が「地物」であることを意識して、「地物」の意味を求める手法を開発した。「地物」の意味はその地物の周辺の2次元領域にある地物群から求められると考え、従来のWord2Vecを2次元的に拡張したGeoObject2Vecという機械学習法を開発した。
③機械学習による画像・映像の意味類似検索と生成の研究:映画映像を機械学習して映像に含まれる映画文法を求める研究を行なった。

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

①機械学習による短文テキストの意味類似検索と生成の研究:詩歌・俳句・短歌、惹句(キャッチコピー)などの短文テキ
ストを対象として、機械学習による短文の意味の分散表現を求め、意味類似する情報の検索手法を開発した。惹句の分析にはBERT機械学習を用いたが、一方、俳句・短歌の分析にはWord2Vecを用いるとともに、俳句・短歌の「絵画性」を分析するプログラムも開発した。
②機械学習による地物(地図)の意味類似検索・生成の研究:地図における情報の基本単位が「地物」であることを考慮して、「地物」の意味を求める機械学習法を新たに開発した。具体的には、「地物」の意味はその地物の周辺の2次元領域にある地物群から求められると考え、従来のWord2Vecを2次元的に拡張したGeoObject2Vecという機械学習法を開発した。日本全国の地物データをOSMから獲得し、GeoObject2Vecで学習することによって、地物の「意味」類似検索が可能となった。
③機械学習による画像・映像の意味類似検索と生成の研究:映画映像を機械学習して映像に含まれる映画文法を求める研究を
行なった。実際の映画映像を対象として、機械学習によって、映画文法を求めるプログラムを開発し、実験を行うことができた。

今後の研究の推進方策

これまでに得られた提案手法・成果の論文発表、および、改良を行っていく。
①機械学習による短文テキストの意味類似検索と生成の研究:BERT機械学習による惹句の分析・生成、および、Word2Vecによる俳句・短歌の意味分析と絵画性分析
②機械学習による地物(地図)の意味類似検索・生成の研究:従来のWord2Vecを2次元的に拡張したGeoObject2Vecという機械学習法、および、日本全国の地物データをOSMから獲得し、GeoObject2Vecで学習することによって、地物の「意味」類似検索が可能となったことを成果発表・改良していく。
③機械学習による画像・映像の意味類似検索と生成の研究:映画映像を機械学習して映像に含まれる映画文法を求める研究を
行なった。実際の映画映像を対象として、機械学習によって、映画文法を求めるプログラムを開発し、実験を行うことができた。この成果を論文発表していく予定である。

報告書

(2件)
  • 2023 実績報告書
  • 2022 実績報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 雑誌論文 (15件) (うち査読あり 15件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (16件)

  • [雑誌論文] Generating Experiential Descriptions and Estimating Evidence Using Generative Language Model and User Products Reviews2024

    • 著者名/発表者名
      Shen Chenfu, Yoshiyuki Shoji, Takehiro Yamamoto, Katsumi Tanaka, Martin J. Durst
    • 雑誌名

      Proceedings of 2024 International Conference on Big Data and Smart Computing (BigComp 2024)

      巻: - ページ: 254-261

    • DOI

      10.1109/bigcomp60711.2024.00047

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] BERT-Based Movie Keyword Search Leveraging User-Generated Movie Rankings and Reviews2024

    • 著者名/発表者名
      Tensho Miyashita, Yoshiyuki Shoji, Sumio Fujita, Martin J. Durst
    • 雑誌名

      Proceedings of 2024 International Conference on Big Data and Smart Computing (BigComp 2024)

      巻: - ページ: 246-253

    • DOI

      10.1109/bigcomp60711.2024.00046

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Inference-based No-Learning Approach on Pre-trained BERT Model Retrieval2024

    • 著者名/発表者名
      Huu-Long Pham, Ryota Mibayashi, Takehiro Yamamoto, Makoto P. Kato, Yusuke Yamamoto, Yoshiyuki Shoji and Hiroaki Ohshima
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2024 IEEE International Conference on Big Data and Smart Computing (IEEE BigComp 2024)

      巻: - ページ: 234-241

    • DOI

      10.1109/bigcomp60711.2024.00044

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Theoretical Analysis on the Efficiency of Interleaved Comparisons2023

    • 著者名/発表者名
      Kojiro Iizuka, Hajime Morita, Makoto P. Kato
    • 雑誌名

      Proc. of 45th European Conference on Information Retrieval, ECIR 2023, Dublin, Ireland, Springer LNCS vol.13980, April , 2023

      巻: 13980 ページ: 459-473

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] User Latent Interest Estimation in Real Space: A Comparative Analysis of Time-Series and Non-Time-Series Processing Algorithms2023

    • 著者名/発表者名
      T. Omura, D. Li, P. Siriaraya, K. Tanaka, Y. Kawai and S. Nakajima
    • 雑誌名

      Proc. of 2023 IEEE International Conference on Big Data (BigData), Sorrento, Italy, 2023

      巻: 1 ページ: 2131-2138

    • DOI

      10.1109/bigdata59044.2023.10386563

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Development of an Online Marathon System using Acoustic AR2023

    • 著者名/発表者名
      Konishi Yuki、Siriaraya Panote、Li Da、Tanaka Katsumi、Kawai Yukiko、Nakajima Shinsuke
    • 雑誌名

      MM '23: Proceedings of the 31st ACM International Conference on Multimedia

      巻: - ページ: 9388-9389

    • DOI

      10.1145/3581783.3612672

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analyzing Web Search Queries of Before and After Purchase on e-Commerce Site2023

    • 著者名/発表者名
      Yuka Kawada, Takehiro Yamamoto, Hiroaki Ohshima, Yuki Yanagida, Makoto P. Kato, Sumio Fujita
    • 雑誌名

      Proc. of the 25th International Conference on Asia-Pacific Digital Libraries (ICADL 2023), Taipei, Taiwan, Springer LNCS vol.14457, pp.181-187, December 4 - 7, 2023

      巻: 14457 ページ: 181-187

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Generating Fine-Grained Aspect Names from Movie Review Sentences Using Generative Language Model2023

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Ishii, Yoshiyuki Shoji, Takehiro Yamamoto, Hiroaki Ohshima, Sumio Fujita, Martin J. Durst
    • 雑誌名

      Proc. of iiWAS2023, Springer LNCS vol.14416, pp.217-232, December 4-6, 2023

      巻: 14416 ページ: 217-232

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Digital Index Card Creation and Management for Memorizing What You See on the Web2023

    • 著者名/発表者名
      Yuna Saka, Yoshiyuki Shoji, Hiroaki Ohshima, Kouzou Ohara
    • 雑誌名

      Proc. of iiWAS2023, Springer LNCS vol.14416, pp.541-546, December 4-6, 2023

      巻: 14416 ページ: 541-546

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] What Web Search Behaviors Lead to Online Purchase Satisfaction?2023

    • 著者名/発表者名
      Yuki Yanagida, Makoto P. Kato, Yuka Kawada, Takehiro Yamamoto, Hiroaki Ohshima, Sumio Fujita
    • 雑誌名

      Proceedings of the 15th ACM Web Science Conference 2023 (WebSci 2023)

      巻: - ページ: 324-334

    • DOI

      10.1145/3578503.3583615

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Verification of the Influence of Multiple Virtual Runners on Rival Recommendation for Acoustic AR Running Assistance System2023

    • 著者名/発表者名
      Yuki Konishi; Felix Dollack; Siriaraya Panote; Da Li; Katsumi Tanaka; Yukiko Kawai; Shinsuke Nakajima
    • 雑誌名

      Proc. of 2023 IEEE International Conference on Consumer Electronics (ICCE), Las Vegas, NV, USA, 2023

      巻: 1 ページ: 1-6

    • DOI

      10.1109/icce56470.2023.10043457

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Verification of a method for latent interest estimation based on user behavior analysis and POI attributes2023

    • 著者名/発表者名
      Takanobu Omura; Felix Dollack; Panote Siriaraya; Da Li; Katsumi Tanaka; Yukiko Kawai; Shinsuke Nakajima
    • 雑誌名

      Proc. of 2023 International Conference on Computing, Networking and Communications (ICNC), Honolulu, HI, USA, 2023

      巻: 1 ページ: 529-535

    • DOI

      10.1109/icnc57223.2023.10074037

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] BERT を用いた場所の説明文に対する位置特定容易性の推定2023

    • 著者名/発表者名
      坂根 和光, 三林 亮太, 川原 敬史, 山本 岳洋, 澤田 祥一, 高階 勇人, 大島 裕明
    • 雑誌名

      日本データベース学会データドリブンスタディーズ

      巻: 1 ページ: 1-8

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Geographic Entity Retrieval for Finding Places Suitable for Certain Purposes by Using Relevance Graphs on Places and Reviews2022

    • 著者名/発表者名
      Yui Maekawa, Yoshiyuki Shoji, Martin J. D?rst
    • 雑誌名

      Journal of Data Intelligence

      巻: 3 号: 4 ページ: 401-420

    • DOI

      10.26421/jdi3.4-1

    • 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] Doc2Vec-based Approach for Extracting Diverse Evaluation Expressions from Online Review Data2022

    • 著者名/発表者名
      Kosuke Kurihara, Yoshiyuki Shoji, Sumio Fujita, Martin J. D?rst
    • 雑誌名

      Journal of Data Intelligence

      巻: 3 号: 4 ページ: 441-459

    • DOI

      10.26421/jdi3.4-3

    • 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
  • [学会発表] 機械学習と地理情報検索に基づく地物の意味発見2024

    • 著者名/発表者名
      羽田野 唯人, 渡邊 二葉, 田中 克己
    • 学会等名
      一般社団法人日本データベース学会, 第16回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム論文集, T5-B-9-02
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 俳句・短歌を対象とした短文の意味分析2024

    • 著者名/発表者名
      杉田 祥太郎, 田中 克己
    • 学会等名
      一般社団法人日本データベース学会, 第16回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム論文集, T1-B-2-01
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 地理オブジェクトに関する事前学習を利用した地域特性推定2024

    • 著者名/発表者名
      福地 湧, 牛尼 剛聡, 田中 克己, 角谷 和俊
    • 学会等名
      一般社団法人日本データベース学会, 第16回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム論文集, T5-B-9-04
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 大規模言語モデルによる商品レビュー文のキャッチコピーへの変換2024

    • 著者名/発表者名
      沈 辰夫, 莊司 慶行, 山本 岳洋, 大原 剛三, 田中 克己
    • 学会等名
      一般社団法人日本データベース学会, 第16回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム論文集, T1-B-6-03
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 機械学習と地域度・多様性分析を用いたニュース記事の自動分類2024

    • 著者名/発表者名
      藤崎 日和, 田中 克己
    • 学会等名
      一般社団法人日本データベース学会, 第16回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム論文集, T1-A-8-01
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 対話型生成AIによる情報検索の品質分析2024

    • 著者名/発表者名
      遠藤 颯, 花谷 優, 田中 克己
    • 学会等名
      一般社団法人日本データベース学会, 第16回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム論文集, T1-B-9-02
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 音響型ARオンラインマラソンシステムにおける空間認識率向上に向けた取り組み2024

    • 著者名/発表者名
      小西 侑樹, Siriaraya Panote, 栗 達, 田中 克己, 河合 由起子, 中島 伸介
    • 学会等名
      一般社団法人日本データベース学会, 第16回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム論文集, T5-A-9-05
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 地域特性推定のための地物カテゴリを利用した自己教師あり学習2023

    • 著者名/発表者名
      福地湧, 牛尼剛聡, 田中克己, 角谷和俊
    • 学会等名
      NII IDRユーザフォーラム2023, P10, 2023年12月11日(DBSJ特別賞受賞
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 短文テキストの意味分析と意味類似検索2023

    • 著者名/発表者名
      小山 大介, 上之園彗志, 杉田祥太郎, 大島 裕明, 莊司 慶行, 田中 克己
    • 学会等名
      DEIM Forum 2023 (No.1b-3-3, 7pages)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 周辺地物の機械学習による地物の意味の発見と言語化2023

    • 著者名/発表者名
      羽田野唯人, 渡邊 二葉, 三林 亮太, 莊司 慶行, 山本 岳洋, 大島 裕明, 田中 克己
    • 学会等名
      DEIM Forum 2023 (No.1a-5-2, 7pages)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] ニュース記事の地域度分析に基づく地図への自動分類2023

    • 著者名/発表者名
      藤崎 日和, 莊司 慶行, 田中 克己
    • 学会等名
      DEIM Forum 2023 (No.3a-6-3, 5pages)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] GAN を用いた絵画画像の機械学習と自動生成2023

    • 著者名/発表者名
      藪本 爽良, 莊司 慶行, 田中 克己
    • 学会等名
      DEIM Forum 2023 (No.1b-7-3, 4pages)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 機械学習による映像文法の自動獲得2023

    • 著者名/発表者名
      吉岡 希, 山本 岳洋, 日置 淳也, 大島 裕明, 莊司 慶行, 田中 克己
    • 学会等名
      DEIM Forum 2023 (No.1b-7-4, 6pages)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 地理オブジェクトの位置関係と地物カテゴリに基づく地域特性推定2023

    • 著者名/発表者名
      福地湧, 牛尼剛聡,田中 克己, 角谷和俊
    • 学会等名
      DEIM Forum 2023, No.5c-7-5
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 短歌・俳句翻訳のための異文化特性に基づく代替名詞抽出手法の検討2023

    • 著者名/発表者名
      中辻佑弥,中島伸介,田中克己,河合由起子
    • 学会等名
      情報処理学会第85回全国大会,7V-02
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 商品のユーザレビューを利用した体験的な記述の生成とその根拠の推定2023

    • 著者名/発表者名
      沈 辰夫, 莊司慶行, 山本 岳洋, 田中 克己, Martin J. Durst
    • 学会等名
      DEIM Forum 2023, No.3a-7-1
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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