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2015 年度 実績報告書

論理推論・機械学習・物理計算の融合によって「行間を読む」談話解析モデル

研究課題

研究課題/領域番号 15H01702
研究機関東北大学

研究代表者

乾 健太郎  東北大学, 情報科学研究科, 教授 (60272689)

研究分担者 岡崎 直観  東北大学, 情報科学研究科, 准教授 (50601118)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
キーワード自然言語処理 / 人工知能 / 推論 / 知識 / 談話解析
研究実績の概要

下記の3つの課題についてそれぞれ研究を進めた。
課題(1) 仮説推論器の改良 一階述語論理上の最良仮説探索を整数線形計画問題に変換する過程で、最良の仮説に含まれる見込みが薄い要素仮説(リテラル)を近似探索し枝刈りする方法を検討した。機能的な言語表現に対応するリテラルの扱いで深刻な非効率を生じている問題に着目し、解決策を提案、実装した(山本他, 2016)。
課題(2) 談話解析モデルの構築と評価 談話解析のベースとなる文内述語項構造解析および事実性解析について、詳細な誤り分析をおこない、課題の抽出および改善手法の提案につなげた(松林他, 2015; 成田他, 2015)。また、意味解析・知識獲得のための意味表現学習について研究を進め、エンティティ間の関係を表す言語表現の分散表現をうまく学習することによって意味解析や関係抽出の精度が向上することを示した(Takase et al., 2015, 2016; Komatsu et al., 2015; Dumont et al., 2016; Shimaoka et al., 2016)。さらに、こうした知見を文章に対する質問応答タスクに適用し、談話の各断片から得られる情報のある種の接合を分散表現で扱える可能性があることがわかった(Kobayashi et al., 2016)
課題(3) 物理計算との融合と運転シーン理解への応用 運転シーン中のオブジェクトの検出については、近年急速に進歩してきた画像認識技術の今後の発展を前提とし、それ以外の技術に注力して研究を進めている。2015年度は、実際の運転シーンからオブジェクトの状態を人手で書き起こした論理式および物理シミュレーションのパラメタを入力として、仮説推論器と物理シミュレーションの相互作用によって次に起こるイベントを予測するシステムを試作した(Inoue et al., 2015)。

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

3つの課題についてそれぞれ概ね当初計画に沿った成果を出せており、対外発表も順調である。

今後の研究の推進方策

課題(1) 仮説推論器の改良 仮説推論器については、2015年度の成果によって最低限の要件を満たすシステムを開発することができたと考える。今後は、現在の仮説推論器を実際の談話解析に適用する試みを先行させ、その中でさらに重要な課題が見つかれば適宜対応するという方針で進める。
課題(2) 談話解析モデルの構築と評価 今年度進めた意味解析・知識獲得の研究をさらに発展させるとともに、知識の公理化、談話解析モデルの実装と評価に並行して取り組む。開発・評価には、同種の問題だけをコントロールして集めたWinograd Schema Challenge (WSC) (Levesque, AAAI2011; Rahman et al., EMNLP2012)やChoice of Plausible Alternatives (COPA) (Roemmele et al., AAAI2011 Spring Symposium)、Cloze Tests(Mostafazadeh et al. 2016)などのデータセットを利用する。まずは、共参照関係と談話関係の解析に必要な「行間」を人手で分析し、初期の実験を行うための基本的な意味/知識表現を設定し、それに基づいて既存の知識資源DBpedia、Freebase等、また知識獲得研究の成果物の公理化を試みる。
課題(3) 物理計算との融合と運転シーン理解への応用 実際のヒヤリハットの運転シーンを集めたデータセット(東京農工大ドラレコデータベース)を用いて今年度試作したシステムの大規模な評価実験を行い、今後の方針を具体化する。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 10件、 オープンアクセス 7件、 謝辞記載あり 8件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 3件)

  • [国際共同研究] University College London(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      University College London
  • [国際共同研究] New York University/ISI/USC(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      New York University/ISI/USC
  • [雑誌論文] 機能的なリテラルを含む公理体系における仮説推論の効率化2016

    • 著者名/発表者名
      山本風人, 井之上直也, 乾健太郎
    • 雑誌名

      自然言語処理

      巻: 23 ページ: 267-298

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Modeling semantic compositionality of relational patterns2016

    • 著者名/発表者名
      Sho Takase, Naoaki Okazaki, Kentaro Inui
    • 雑誌名

      Engineering Applications of Artificial Intelligence

      巻: 50 ページ: -

    • DOI

      10.1016/j.engappai.2016.01.027

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dynamic Entity Representation with Max-pooling Improves Machine Reading2016

    • 著者名/発表者名
      Sosuke Kobayashi, Ran Tian, Naoaki Okazaki and Kentaro Inui
    • 雑誌名

      Proceedings of the North American Chapter of the Association for Computational Linguistics and Human Language Technologies (NAACL-HLT 2016)

      巻: N/A ページ: -

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Question-Answering with Logic Specific to Video Games2016

    • 著者名/発表者名
      Corentin Dumont, Ran Tian and Kentaro Inui
    • 雑誌名

      Proceedings of the 10th International Conference on the Language Resources and Evaluation Conference (LREC-2016)

      巻: N/A ページ: -

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] An Attentive Neural Architecture for Fine-grained Entity Type Classification2016

    • 著者名/発表者名
      Sonse Shimaoka, Pontus Stenetorp, Kentaro Inui and Sebastian Riedel
    • 雑誌名

      Proceedings of the 5th Workshop on Automated Knowledge Base Construction

      巻: N/A ページ: -

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 日本語述語項構造解析タスクにおける項の省略を伴う事例の分析2015

    • 著者名/発表者名
      松林優一郎, 中山周, 乾健太郎
    • 雑誌名

      自然言語処理

      巻: 22 (5) ページ: 433-461

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 誤り分析に基づく日本語事実性解析の課題抽出2015

    • 著者名/発表者名
      成田和弥, 水野淳太, 上岡裕大, 菅野美和, 乾健太郎
    • 雑誌名

      自然言語処理

      巻: 22 (5) ページ: 392-432

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Fast and Large-scale Unsupervised Relation Extraction2015

    • 著者名/発表者名
      Sho Takase, Naoaki Okazaki and Kentaro Inui
    • 雑誌名

      Proceedings of the 29th Pacific Asia Conference on Language, Information and Computation (PACLIC-29)

      巻: N/A ページ: 96-105

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Reducing Lexical features in Parsing by Word Embeddings2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroya Komatsu, Ran Tian, Naoaki Okazaki and Kentaro Inui
    • 雑誌名

      Proceedings of the 29th Pacific Asia Conference on Language, Information and Computation (PACLIC-29)

      巻: N/A ページ: 106-113

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Recognizing potential traffic risks through logic-based deep scene understanding2015

    • 著者名/発表者名
      Naoya Inoue, Yasutaka Kuriya, Sosuke Kobayashi and Kentaro Inui
    • 雑誌名

      Proceedings of the 22nd World Congress on Intelligent Transportation Systems (ITSWC2015)

      巻: N/A ページ: -

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 言語コーパスへの重層的意味情報付与 ~自然言語処理から見たコーパス分析~2015

    • 著者名/発表者名
      乾健太郎, 松林優一郞
    • 学会等名
      言語変化・変異研究ユニット第二回ワークショップ「コーパスからわかる言語の可変性と普遍性」
    • 発表場所
      東北大学(仙台)
    • 年月日
      2015-09-09
    • 招待講演
  • [学会発表] 自然言語処理による情報編集2015

    • 著者名/発表者名
      乾健太郎
    • 学会等名
      SmartNews Tech Night Vol.3
    • 発表場所
      スマートニュース(渋谷)
    • 年月日
      2015-08-11
    • 招待講演
  • [学会発表] 「行間を読む」自然言語処理への挑戦 ~知識、学習、推論、そしてグラウンディング~2015

    • 著者名/発表者名
      乾健太郎
    • 学会等名
      第18回画像の認識・理解シンポジウム (MIRU)
    • 発表場所
      ホテル阪急エキスポパーク(大阪)
    • 年月日
      2015-07-30
    • 招待講演

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公開日: 2017-01-06   更新日: 2022-08-26  

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