研究内容

研究概要

森田研究室の主な研究分野は,人工知能の一分野である知識工学(森田准教授)と自然言語処理(谷津助教)です.森田研究室では,人工知能が利用・共有可能な知識の構築と洗練、異なる知識の統合,推論を用いた知識の導出,知識を利用した計算機システム,ユーモアを対象とした自然言語処理の応用に関する研究を行っています.

人間の知的作業を支援する計算機システムを構築するためには,知識を計算機が処理できるように形式化すること(知識表現)が必要です.知識表現モデルには,知識グラフ(概念や具体物間の関係を記述したグラフ),ワークフロー(業務の処理手順を定義したもの),ルール(規則・条件・判断基準などを記述したもの)などがあり,質問応答,音声対話,意味検索,知識継承,知識マネジメント,ソフトウェア開発,自動運転,エキスパートシステム(専門家の知識に基づいて,推論や問題解決が可能な計算機システム),セマンティックウェブ(計算機が自律的にウェブページの意味を理解可能なウェブ)など,様々な領域に応用されています.しかしながら,知識表現モデルの構築コストが高いことが課題となっており,自然言語文やウェブページなどから,自動的に知識表現モデルを構築するための手法が求められています.そこで,当研究室では「知識表現モデルの自動構築」に焦点を当てて研究を進めています.また,知識表現モデルを利用した計算機システムの研究開発も行います.さらに,ユーモアを対象とした自然言語処理の応用を通して,自然言語における「意味」のもつ複雑性を人工知能が把握できるようにするため研究も行っています.

主な研究テーマ

(1) 知識グラフ構築支援

現状のウェブページはHTMLにより,人間向けに記述されているため,ソフトウェアがウェブページの内容を直接理解することは困難です.セマンティックウェブでは,オントロジー(ソフトウェアが意味理解可能な辞書)を参照しながら,RDF(リソースを記述するためのデータモデルと記述言語)を用いて,ウェブページのメタデータを記述し,知識グラフを構築することにより,推論技術を用いた情報検索や情報統合などが実現できると期待されています. 知識グラフの構築コストが高いことがセマンティックWeb実現の課題であることから,自然言語文,ウェブページ,データベースなどの既存情報資源から,知識グラフの自動構築を行うための手法を研究します.また,自動構築された知識グラフには欠落や誤りが含まれることがあるため,知識グラフの補完や訂正をする手法についても研究します.

(2) 知識グラフを利用した計算機システム

知識グラフを利用して,質問応答,音声対話,意味検索などの計算機システムを研究開発します.コミュニケーションロボット Sotaや表情変化が可能なソーシャルロボット Furhatを用いて質問応答システムや音声対話システムを実装します.

(3) 統合知能アプリケーション開発プラットフォームの研究開発とその応用

様々な知識表現を組み合わせて,知識推論,音声対話,画像センシング,動作計画を統合したアプリケーション(統合知能アプリケーション)を,エンドユーザが容易に開発できることを目指したプラットフォームPRINTEPSの研究開発を行います.また,PRINTEPSを用いた統合知能アプリケーションの研究開発も行います.

(4) ユーモアを対象とした自然言語処理の応用

駄洒落などのユーモアの検出・理解を基軸にし,入力された自然言語文の「意味」を捉えるシステムの開発を行います.具体的には,対象文の表層に現れていない(文脈上に存在する)言葉の同定を,単語の共起性に基づくモデル,知識グラフより得られる常識的知識との関連付けにより可能にする手法の研究を行います.また,日本語における言語的ユーモアの代表格と言える駄洒落の検出のためのフレームワークを構築し,既存の言語理解モジュールとの統合を容易にするための開発とその実装テストも行います.

2020年度卒業論文

  • 知識グラフ埋め込みを用いたオントロジー構築
  • PRINTEPSワークフローからのROS2サービスクライアントコード生成
  • 自然言語による知識グラフへの問い合わせにおけるプロパティ同定
  • 知識グラフと用例に基づく雑談対話システム
  • コンポーネントオントロジーに基づくPRINTEPSワークフロー構築におけるコンポーネント選択支援
  • プロセスオントロジーに基づくPRINTEPSワークフロー再利用支援
  • マルチモーダル情報に基づくソーシャルロボットの表情生成
  • PRINTEPSのためのFurhatモジュール開発
  • 統合型対話システムにおける知識グラフを用いたタスク指向性判定