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2018 年度 実績報告書

テンソル空間における巨大知識グラフのための高次推論技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18H03288
研究機関和歌山大学

研究代表者

坂間 千秋  和歌山大学, システム工学部, 教授 (20273873)

研究分担者 井上 克巳  国立情報学研究所, 情報学プリンシプル研究系, 教授 (10252321)
林 克彦  大阪大学, 産業科学研究所, 助教 (50725794)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
キーワードテンソル空間 / 論理推論 / アブダクション / 量子化 / 知識グラフ
研究実績の概要

本研究の目的は、人工知能における高次推論を知識グラフのような巨大知識ベースにおいて実現するための新しい計算手法を導入することである。研究初年度である2018年度は、(1)テンソル空間における演繹とデフォルト推論の形式化と実装実験、(2)知識グラフにおけるアブダクションの線形代数的計算の形式化と実装実験、(3)スペクトル分解に基づく高速な線形代数的推論計算の開発、の3つのサブテーマを設定し研究活動を行った。具体的な成果は下記の通りである。

(1)論理推論をテンソル空間で計算するために、論理プログラムを2次元ベクトル空間で表現し、プログラムからの演繹推論を線形代数計算で実現する手法を開発した。また、計算高速化のための部分計算の手法を導入し、従来手法との比較評価実験を行った。本研究の成果は人工知能および論理プログラミングに関する国際会議(MIWAIおよびASPOCP)で発表した。
②観測事象から説明を計算するために、線形空間で論理プログラムの2項関係に基づくアブダクションの手法を開発した。また、知識グラフなどの巨大知識ベース上で実現するための計算手法を導入し、ルール発見や関係の学習が行われることを実験により確認した。本研究の成果は人工知能国際会議(IJCAI)で発表した。
③テンソル空間における推論計算を高速化するために、テンソル分解法を量子化し知識グラフを低次元のバイナリベクトル空間へと埋め込む手法を開発した。また、本手法により低次元の線形空間で推論を行うモデルの省メモリ化、及び高速化が実現されることを確認した。本研究の成果は情報検索に関する国際会議(ECIR)で発表し、国内では言語処理学会第25回年次大会での優秀賞受賞の結果を得た。

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

2018年度の交付申請書に記載した研究実施計画の3つのテーマについて研究が遂行され、国際会議における4件の論文発表と国内の学会発表1件における優秀賞受賞の成果が得られていることから、概ね計画通りに順調に研究が進捗していると考えられる。

今後の研究の推進方策

2019年度の交付申請書に記載した研究実施計画に沿って、和歌山大学、国立情報学研究所(NII)、大阪大学の各拠点で連携して研究を実施し、その成果を国際会議や論文誌などに投稿する予定である。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (1件) 備考 (3件)

  • [国際共同研究] University of Information Technology(ベトナム)

    • 国名
      ベトナム
    • 外国機関名
      University of Information Technology
  • [雑誌論文] Binarized Knowledge Graph Embeddings2019

    • 著者名/発表者名
      Koki Kishimoto, Katsuhiko Hayashi, Genki Akai, Masashi Shimbo, Kazunori Komatani
    • 雑誌名

      Advances in Information Retrieval. ECIR 2019. Lecture Notes in Computer Science

      巻: 11437 ページ: 181-196

    • DOI

      https://doi.org/10.1007/978-3-030-15712-8_12

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Computing Logic Programming Semantics in Linear Algebra2018

    • 著者名/発表者名
      Hien D. Nguyen, Chiaki Sakama, Taisuke Sato, Katsumi Inoue
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Artificial Intelligence

      巻: 11248 ページ: 32-48

    • DOI

      10.1007/978-3-030-03014-8_3

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Abducing Relations in Continuous Spaces2018

    • 著者名/発表者名
      Taisuke Sato, Katsumi Inoue, Chiaki Sakama
    • 雑誌名

      Proceedings of the 27th International Joint Conference on Artificial Intelligence (IJCAI 2018)

      巻: - ページ: 1956-1962

    • DOI

      10.24963/ijcai.2018/270

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Partial Evaluation of Logic Programs in Vector Spaces2018

    • 著者名/発表者名
      Chiaki Sakama, Hien D. Nguyen, Taisuke Sato, Katsumi Inoue
    • 雑誌名

      Proceedings of the 11th International Workshop on Answer Set Programming and Other Computing Paradigms (ASPOCP 2018), CoRR abs

      巻: 1811.11435 ページ: 1-14

    • DOI

      http://arxiv.org/abs/1811.11435

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 知識グラフ埋め込みのための二値化CP分解2019

    • 著者名/発表者名
      岸本広輝, 林克彦, 赤井元紀, 新保仁, 駒谷和範
    • 学会等名
      言語処理学会第25年次大会
  • [備考] Computing Logic Programming Semantics

    • URL

      http://web.wakayama-u.ac.jp/~sakama/abst/miwai2018.html

  • [備考] Partial Evaluation of Logic Programs

    • URL

      http://web.wakayama-u.ac.jp/~sakama/abst/aspocp2018.html

  • [備考] Abducing Relations in Continuous Spaces

    • URL

      http://web.wakayama-u.ac.jp/~sakama/abst/ijcai2018.html

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公開日: 2019-12-27  

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