人間・エージェントの円滑で確実な意思疎通のためのコミュニケーション基盤

2014 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 24240023
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 西田 豊明 京都大学, 情報学研究科, 教授 (70135531)
• 研究分担者: 中澤 篤志 京都大学, 情報学研究科, 准教授 (20362593) ; 大本 義正 京都大学, 情報学研究科, 助教 (90511775)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: 会話エージェント / 会話基盤 / 意思疎通 / 状況理解 / 共同意図管理 / インタラクション分析

研究実績の概要

メタなオントロジーを暗黙的に保持し，タスク遂行中の人間の反応に基づいて重視度要因を推定し，助言の生成と行動を行う手法のプロトタイピングを行った．教示行動を手がかりとして、時間発展的にドメインオントロジーを構築することができる知識構造抽出手法を開発することを目的とした研究を進めた．社交ダンスの指導を題材として，初心者から始まる習熟過程全体の教示行動および動作データを取得し、教示と関連する動作パターンや時間発展的に習熟する動作のポイント抽出を試みた．時系列マイニングアルゴリズムの高速化，多次元化，頑健化，焦点機構を導入し，長期間にわたり継続的な学習を行う流動型模倣学習アルゴリズムの総合的な提示と，主要アルゴリズムの実装を行った．模倣学習におけるユーザ側からのエージェント印象評価を推定する研究を行い，人間がロボットを模倣する逆模倣や模倣しあう相互模倣でエージェントの印象が高まることを見出した．高いコミュニケーション能力をもつエージェントがタスク遂行能力だけが高いエージェントよりもユーザによく受け入れられることを参加者実験により見出した．異なるタイプの笑いを対象としてユーザの内面的な認知評価を推定する手法の研究を行った．ユーザの志向姿勢を誘発するために発話による運動継続の動機付けと，ゲームの得点取得のための戦略の動的変更を行うエージェントの試作を行った．エージェントの社会的シグナルの表出行動によって会話の参加と離脱にどのような影響があるのかを実験的に調べ，頭部方向の提示によって，人間が比較的スムーズに会話に参加する様子を確認した．タスク間でオントロジーの重み付けを伝搬させることで，タスク間の話題の発展に対応して対話を発展させることができるエージェントを試作した．生理指標（皮膚電気抵抗と心電）の変化を計測して，タスク遂行中の人間の状態を推定する方式のプロトタイピングを行った．

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

共同意図の構築については，連続タスクやプロジェクト型タスクなどより広い視野において従来から研究してきた共同意図構築の枠組みを発展させることができたこと，時間発展的にオントロジーを構築できることが分かったこと，自分と相手がもつオントロジー，およびそれらを統合するオントロジーをメタオントロジーで統合することが有用であることが分かったこと，タスク間のオントロジーの重みづけを伝播することで人間とのコミュニケーションが有用に行えることが分かったこと，模倣学習の枠組みをさらに高度化してエージェントの行動基盤構築に役立てられるという見通しが得られたこと，エージェントによる効果的な助言生成をするための手がかりが生理指標で獲得できることが分かったことなど，本研究の完了に向けて重要な成果が得られた．これらの成果は学術論文誌や国際会議で論文発表された．さらに，本研究の思想的背景まで遡って成果を集大成した書籍を国際的な出版社であるSpringer社から出版したこと，笑いの分析など当初の予想を超えて成果が得られたことが特筆される．他方，当初狙っていたツールやデータの構築よりも，データ開発の枠組みそのものの明確化やそのための基盤となる生理指標とエージェント行動の対応付けなど新規手法の研究開発，出口イメージの明確化により重点を置くべきであることも判明した．

今後の研究の推進方策

従来研究で構築してきた，マルチクライアント3次元共有仮想空間システム，実空間の仮想化システム，仮想空間で規定された知識を実空間に投影するためのシステムはほぼ安定して研究に使用できるようになってきたが，公開するためにはまだ不完全／不安定なところがあるので，最終年度に整備と統合を行い，焦点を絞ったツール化とその公開に取り組む．状況理解手法の確立とその部品化，平成26年度の成果の本格実装と評価など，新しく得られた成果の本格実装と評価に取り組み，次の研究に向けた基礎固めを行う．

研究成果

• [雑誌論文] Why Should We Imitate Robots? Effect of Back Imitation on Judgment of Imitative Skill (2015)
  • 著者名/発表者名: Yasser Mohammad, Toyoaki Nishida
  • 雑誌名: Int J of Soc Robotics 巻: Online First ページ: －
  • DOI: 10.1007/s12369-015-0282-2
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] Simple Incremental GMM Modeling using Multidimensional Piecewise Linear Segmentation for Learning from Demonstration (2015)
  • 著者名/発表者名: Yasser Mohammad and Toyoaki Nishida
  • 学会等名: 3rd International Conference on Industrial Application Engineering (ICIAE)
  • 発表場所: Kitakyushu International Conference Center, Kitakyushu city, Fukuoka, Japan
  • 年月日: 2015-03-28 – 2015-03-31
• [学会発表] Synthetic Evidential Study as Primordial Soup of Conversation (2015)
  • 著者名/発表者名: Toyoaki Nishida, Atsushi Nakazawa, Yoshimasa Ohmoto, Christian Nitschke, Yasser Mohammad, Sutasinee Thovuttikul, Divesh Lala, Masakazu Abe, and Takashi Ookaki
  • 学会等名: DNIS 2015
  • 発表場所: University of Aizu, Aizuwakamatsu city, Fukushima, Japan
  • 年月日: 2015-03-23 – 2015-03-25
  • 招待講演
• [学会発表] Synthetic Evidential Study as Augmented Collective Thought Process -- Preliminary Report (2015)
  • 著者名/発表者名: Toyoaki Nishida, Masakazu Abe, Takashi Ookaki, Divesh Lala, Sutasinee Thovuttikul, Hengjie Song, Yasser Mohammad, Christian Nitschke, Yoshimasa Ohmoto, Atsushi Nakazawa, Takaaki Shochi, Jean-Luc Rouas, Aurelie Bugeau, Fabien Lotte, Ming Zuheng, Geoffrey Letournel, Marine Guerry, and Dominique Fourer
  • 学会等名: ACIIDS 2015
  • 発表場所: Bali, Indonesia
  • 年月日: 2015-03-23 – 2015-03-25
• [学会発表] Induction of Intentional Stance in Human-Agent Interaction by Presenting Goal-Oriented Behavior using Multimodal Information (2015)
  • 著者名/発表者名: Yoshimasa Ohmoto, Jun Furutani, Toyoaki Nishida
  • 学会等名: The Seventh International Conference on Advanced Cognitive Technologies and Applications
  • 発表場所: Nice, France
  • 年月日: 2015-03-22 – 2015-03-27
• [学会発表] 志向姿勢誘発エージェントによるVR 運動ゲ ームに対するユーザのコミットメント向上 (2015)
  • 著者名/発表者名: 陶山昂司，大本義正，西田豊明
  • 学会等名: 第77 回情報処理学会全国大会
  • 発表場所: 京都大学（京都府京都市）
  • 年月日: 2015-03-17 – 2015-03-19
• [学会発表] 生理指標を含むマルチモーダルデータを用い た運動中のストレス状態の推定と仮想空間への反映 (2015)
  • 著者名/発表者名: 武田星児，大本義正，西田豊明
  • 学会等名: 第77 回情報処理学会全国大会
  • 発表場所: 京都大学（京都府京都市）
  • 年月日: 2015-03-17 – 2015-03-19
• [学会発表] 目的意図と作業意図間の関係性ネットワーク を用いた循環的推定 (2015)
  • 著者名/発表者名: 松本麻見，大本義正，西田豊明
  • 学会等名: 第77 回情報処理学会全国大会
  • 発表場所: 京都大学（京都府京都市）
  • 年月日: 2015-03-17 – 2015-03-19
• [学会発表] Divesh Lala, Christian Nitschke, Toyoaki Nishida (2015)
  • 著者名/発表者名: Divesh Lala, Christian Nitschke, Toyoaki Nishida
  • 学会等名: ICAART 2014
  • 発表場所: Lisbon, Portugal
  • 年月日: 2015-01-10 – 2015-01-12
• [学会発表] 社交ダンス指導を手がかりとした身体動作の知識構造抽出 (2014)
  • 著者名/発表者名: 吉野真弘，大本義正，西田豊明
  • 学会等名: 電子情報通信学会 HCS研究会
  • 発表場所: 東京農工大学（東京都小金井市）
  • 年月日: 2014-10-24 – 2014-10-24
• [学会発表] 人間とロボットの共同作業における重視度推定の役割の分析 (2014)
  • 著者名/発表者名: 大本義正，秋友伸也，西田豊明
  • 学会等名: 電子情報通信学会 HCS研究会
  • 発表場所: 東京農工大学（東京都小金井市）
  • 年月日: 2014-10-24 – 2014-10-24
• [学会発表] Robust Learning from Demonstrations using Multidimensional SAX (2014)
  • 著者名/発表者名: Yasser Mohammad and Toyoaki Nishida
  • 学会等名: ICCAS 2014
  • 発表場所: Kintex, Korea
  • 年月日: 2014-09-22 – 2014-09-26
• [学会発表] Detection of Hidden Laughter for Human-agent Interaction, Procedia Computer Science (2014)
  • 著者名/発表者名: Shiho Tatsumi, Yasser Mohammad, Yoshimasa Ohmoto, Toyoaki Nishida
  • 学会等名: KES 2014
  • 発表場所: Gdynia, Poland
  • 年月日: 2014-09-15 – 2014-09-17
• [学会発表] The effect of convergent interaction using subjective opinions in the decision-making process (2014)
  • 著者名/発表者名: Yoshimasa Ohmoto, Misao Kataoka, Toyoaki Nishida
  • 学会等名: The 36th Annual Conference of the Cognitive Science Society
  • 発表場所: Quebec City, Canada
  • 年月日: 2014-07-23 – 2014-07-26
• [学会発表] 社会シグナルに基づくエージェント対話リズムモデル化によるユーザの対話姿勢誘発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 大本 義正，片岡 操，西田 豊明
  • 学会等名: 大本 義正，片岡 操，西田 豊明
  • 発表場所: 愛媛県県民文化会館（愛媛県松山市）
  • 年月日: 2014-05-12 – 2014-05-15
• [図書] Conversational Informatic: A Data-Intensive Approach with Emphasis on Nonverbal Communication (2014)
  • 著者名/発表者名: Toyoaki Nishida, Atsushi Nakazawa, Yoshimasa Ohmoto, Yasser Mohammad
  • 総ページ数: 344
  • 出版者: Springer