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2016 年度 実績報告書

潜在意味空間において感覚情報を言語化し言語的思考を行うロボットの実現

研究課題

研究課題/領域番号 26280096
研究機関お茶の水女子大学

研究代表者

小林 一郎  お茶の水女子大学, 基幹研究院, 教授 (60281440)

研究分担者 長井 隆行  電気通信大学, 情報理工学(系)研究科, 教授 (40303010)
持橋 大地  統計数理研究所, 大学共同利用機関等の部局等, 准教授 (80418508)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード言語生成 / 動作生成 / 潜在的意味 / モンテカルロ木探索 / ロボット / 多層マルチモーダルLDA / 時系列データ / 概念獲得
研究実績の概要

本申請研究では、(i) マルチモーダル情報を言語化するための語彙概念・文法概念の取得、(ii)言語資源の転移学習、(iii)言葉でコミュニケーションをしてロボットを動作させる言語の意味に基づくロボットの動作生成、(iv) 統語情報を考慮したテキスト生成手法の開発、(v) 強化学習を用いたロボットによる言葉の概念の獲得について開発を進めた.(i)については、マルチモーダル情報による現象を表現する文について、研究代表者の所属機関が所有する実験住宅を利用し、生活の中での活動の動作データとその動作を説明する自然文の対応関係から、単語のもつ概念の取得および説明文における文法構造を教師無しでの学習を実現した. (ii)については、ロボットが持つセンサから得られる時系列データを説明する自然言語文から作られたバイグラム言語モデルを用いて、最適な単語の組合わせを発見することより文を生成する.この際、言語資源(バイグラムモデル)が存在しない場合についてもテキスト生成を可能にするZero-shot学習を提案し、時系列データを言葉で表現する手法の高度化に成功した. (iii)については、word2vecを用いて語彙の分散意味表現ベクトルとロボットの動作ベクトルとの対応関係を学習し、入力として与えられた新しい語彙の意味を反映するロボットの動作生成(調理動作を対象とする)を実現し、「切る」「まぜる」などの調理の基本動作に対して、副詞の意味がかかわる動作生成を実現した.(iv)については、モンテカルロ木探索(MCTS)のアルゴリズムを用いて、適切な統語構造および語彙選択をシミュレーションにおいて探索し、テキスト生成を行う手法を開発した. (v)については、ロボットが観測するマルチモーダル情報から動作の概念をロボットが取得し、強化学習をする際に状態空間を概念で表現し学習の効率性を実現する手法を開発した.

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (19件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 5件)

  • [雑誌論文] Learning Word Meanings and Grammar for Verbalization of Daily Life Activities Using Multilayered Multimodal Latent Dirichlet Allocation and Bayesian Hidden Markov Models2016

    • 著者名/発表者名
      Muhammad Attamimi, Yuji Ando, Tomoaki Nakamura, Takayuki Nagai, Daichi Mochihashi, Ichiro Kobayashi, and Hideki Asoh
    • 雑誌名

      Advanced Robotics

      巻: 30 ページ: 806-824

    • DOI

      DOI:10.1080/01691864.2016.1172507

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 強化学習を用いたロボットの行動に関する概念獲得への取り組み2017

    • 著者名/発表者名
      恒川英里,小林一郎,麻生英樹,持橋大地,中村友昭,長井隆之
    • 学会等名
      情報処理学会第79回全国大会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2017-03-16 – 2017-03-18
  • [学会発表] モンテカルロ木探索を用いた構文木構築に基づく非決定的な文生成2017

    • 著者名/発表者名
      熊谷香織,小林一郎,持橋大地,麻生英樹,中村友昭,長井隆行
    • 学会等名
      情報処理学会第79回全国大会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2017-03-16 – 2017-03-18
  • [学会発表] 副詞の意味に基づくロボットの動作生成に関する一考察2017

    • 著者名/発表者名
      濵園侑美,小林一郎,持橋大地,麻生英樹,中村友昭,長井隆行
    • 学会等名
      情報処理学会第79回全国大会
    • 発表場所
      つくば
    • 年月日
      2017-03-16 – 2017-03-18
  • [学会発表] zero-shot学習を用いた言語資源の転移に関する一考察2017

    • 著者名/発表者名
      樺山絵里,小林一郎,持橋大地,麻生英樹,中村友昭,長井隆行
    • 学会等名
      情報処理学会第79回全国大会
    • 発表場所
      つくば
    • 年月日
      2017-03-16 – 2017-03-18
  • [学会発表] モンテカルロ木探索を用いた構文木構築に基づく頑健な文生成2017

    • 著者名/発表者名
      熊谷香織, 小林一郎, 持橋大地, 麻生英樹, 中村友昭, 長井隆行
    • 学会等名
      言語処理学会 第23回年次大会
    • 発表場所
      つくば
    • 年月日
      2017-03-13 – 2017-03-17
  • [学会発表] 曖昧言語表現に対するロボット動作の対応関係学習2017

    • 著者名/発表者名
      濵園侑美, 小林一郎, 麻生英樹, 中村友昭, 長井隆行, 持橋大地
    • 学会等名
      言語処理学会第23回年次大会
    • 発表場所
      つくば
    • 年月日
      2017-03-13 – 2017-03-17
  • [学会発表] Evaluation of the Sentences Generated Based on Language Model Applied by Zero-shot Learning2016

    • 著者名/発表者名
      Eri Kabayama, Muhanmmad Attamimi,Ichiro Kobayashi, Hideki Asoh, Daichi Mochihashi, Tomoaki Nakamura, and Takayuki Nagai
    • 学会等名
      Workshop on Machine Learning Methods for High-Level Cognitive Capabilities in Robotics
    • 発表場所
      Daegeon, Korea
    • 年月日
      2016-10-14 – 2016-10-14
    • 国際学会
  • [学会発表] An Approach to Making a Plan for Tidying up with the Action Concepts Acquired by Multimodal Information2016

    • 著者名/発表者名
      Eri Tsunekawa, Muhanmmad Attamimi,Ichiro Kobayashi, Hideki Asoh, Daichi Mochihashi, Tomoaki Nakamura, and Takayuki Nagai
    • 学会等名
      Workshop on Machine Learning Methods for High-Level Cognitive Capabilities in Robotics
    • 発表場所
      Daegeon, Korea
    • 年月日
      2016-10-14 – 2016-10-14
    • 国際学会
  • [学会発表] Learning the Correspondence between Distributed Semantics of Words and Robot’s Action2016

    • 著者名/発表者名
      Yumi Hamazono, Ichiro Kobayashi, Hideki Asoh, Daichi Mochihashi, Muhanmmad Attamimi, Tomoaki Nakamura, and Takayuki Nagai
    • 学会等名
      Workshop on Machine Learning Methods for High-Level Cognitive Capabilities in Robotics
    • 発表場所
      Daegeon, Korea
    • 年月日
      2016-10-14 – 2016-10-14
    • 国際学会
  • [学会発表] Continuous Motion Segmentation Based on Reference Point Dependent GP-HSMM2016

    • 著者名/発表者名
      Tomoaki Nakamura, Kensuke Iwata, Takayuki Nagai, Daichi Mochihashi, Ichiro Kobayashi, Hideki Asoh and Masahide Kaneko
    • 学会等名
      IROS2016: Workshop on Machine Learning Methods for High-Level Cognitive Capabilities in Robotics
    • 発表場所
      Daegeon, Korea
    • 年月日
      2016-10-14 – 2016-10-14
    • 国際学会
  • [学会発表] 参照点に依存したガウス過程隠れセミマルコフモデルに基づく連続動作の分節化2016

    • 著者名/発表者名
      岩田健輔,中村友昭,長井隆行,持橋大地,小林一郎,麻生英樹
    • 学会等名
      日本ロボット学会学術講演会
    • 発表場所
      山形
    • 年月日
      2016-09-07 – 2016-09-09
  • [学会発表] Human-like Natural Language Generation Using Monte Carlro Tree Search2016

    • 著者名/発表者名
      Kaori Kumagai, Ichiro Kobayashi, Daichi Mochihashi, Hideki Asoh, Muhanmmad Attamimi, Tomoaki Nakamura, and Takayuki Nagai
    • 学会等名
      Workshop on Computational Creativity in Natural Language Generation (CC-NLG)
    • 発表場所
      Edinburgh
    • 年月日
      2016-09-05 – 2016-09-06
    • 国際学会
  • [学会発表] ガウス過程の隠れセミマルコフモデルに基づく身体動作の分節化2016

    • 著者名/発表者名
      中村 友昭, Attamimi Muhammad, 長井 隆行, 持橋 大地, 小林 一郎, 麻生英樹, 金子 正秀
    • 学会等名
      第30回人工知能学会全国大会
    • 発表場所
      北九州、小倉
    • 年月日
      2016-06-06 – 2016-06-09
  • [学会発表] 多層マルチモーダルLDAと強化学習による片付け概念獲得への取り組み2016

    • 著者名/発表者名
      恒川 英里, Attamimi Muhammad, 小林 一郎, 中村 友昭, 長井 隆行, 麻生英樹, 持橋 大地
    • 学会等名
      第30回人工知能学会全国大会
    • 発表場所
      北九州、小倉
    • 年月日
      2016-06-06 – 2016-06-09
  • [学会発表] 人の挙動を表現するテキスト生成の一考察2016

    • 著者名/発表者名
      樺山 絵里, 小林 一郎, 麻生 英樹, 持橋 大地, Attamimi Muhammad, 中村友昭, 長井 隆行
    • 学会等名
      第30回人工知能学会全国大会
    • 発表場所
      北九州、小倉
    • 年月日
      2016-06-06 – 2016-06-09
  • [学会発表] 語彙の分散意味表現とロボット動作との対応関係の学習2016

    • 著者名/発表者名
      濱園 侑美 小林 一郎 麻生 英樹 持橋 大地 Muhammad Attamimi 中村友昭 長井 隆行
    • 学会等名
      第30回人工知能学会全国大会
    • 発表場所
      北九州、小倉
    • 年月日
      2016-06-06 – 2016-06-09
  • [学会発表] モンテカルロ木探索を用いた構造的正しさと言語モデルを考慮した文生成2016

    • 著者名/発表者名
      熊谷 香織, 持橋 大地, 小林 一郎, 麻生 英樹, Attamimi Muhammad, 中村 友昭, 長井 隆行
    • 学会等名
      第30回人工知能学会全国大会
    • 発表場所
      北九州、小倉
    • 年月日
      2016-06-06 – 2016-06-09
  • [学会発表] 多層マルチモーダルLDAと隠れセミマルコフモデルを用いた概念・語彙・文法の相互学習2016

    • 著者名/発表者名
      安東 裕司 Attamimi Muhammad 中村 友昭 長井 隆行 持橋 大地 小林 一郎 麻生 英樹
    • 学会等名
      第30回人工知能学会全国大会
    • 発表場所
      北九州、小倉
    • 年月日
      2016-06-06 – 2016-06-09

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公開日: 2018-01-16  

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