古崎研究室の紹介

大阪電気通信大学

情報通信工学部 情報工学科

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研究室見学（2019年）

（こざき）

古崎研究室の概要

◼ 構成員

◼ 教授 古崎 晃司 （2019年4月着任）

◼ 専門分野：オントロジー工学（情報科学・人工知能）

◼ 主な担当科目：人工知能，データマイニング

◼ 学生 学部４年生：６名

◼ 研究室の場所

◼ M号館3階 M308

◼ 研究テーマ

◼ オントロジー工学とLOD（Linked Open Data）・知識グラフを基盤としたセマンティック（意味処理）技術によるAIシステムの開発

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研究成果として公開中のソフト

古崎研で扱う基盤技術

セマンティック技術

◼ オントロジー工学

◼知識グラフ（ナレッジグラフ）・LOD（Linked Open Data）

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セマンティック技術の位置づけ

◼ 人工知能研究における２つのアプローチ

◼ データ駆動型AI

：大量のデータから，数理モデルやアルゴリズム等に基づいて，法則性や関係性を導出するアプローチ．

◼例）機械学習，深層学習，パターン認識，データマイニング，統計解析，…

◼ 知識型AI

：計算機上に表現された知識に基づいて，必要な解答や知識を導出するアプローチ

◼例）知識表現，ルールベース，オントロジー，セマンティックウェブ，知識グラフ…

42019/9/20 セマンティック技術

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オントロジー工学

◼ オントロジー（Ontology）

◼ 哲学用語：「存在論」

◼ 人工知能分野：「概念化の明示的記述」 [Gruber 1993]

◼ オントロジー工学（1992-）

◼ “対象世界をどのように捉えるか？”を計算機と人間が共有できる形で明確化・体系化する，理論・手法を研究する分野 [オントロジー工学：溝口理一郎，2005]

対象世界<item rdf:about="http://www.kanzaki.com/bass/">

<title>コントラバスの話</title>

<link>http://www.kanzaki.com/bass/</link>

<description>

コントラバスに関する基礎知識、エッセイなどを集めた楽しくてためになるセクション</description>

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…省略…

<items> <rdf:Seq>

<rdf:li rdf:resource="http://www.kanzaki.com/bass/"/>

…省略…</rdf:Seq></items> </channel>

オントロジー

知識知識記述

概念化

An explicit specification of conceptualization

AI/知識システムに「意味処理」の基盤を与える

オントロジー構築利用環境「法造」

◼ オントロジー工学の基礎理論に基づいて開発された，オントロジー（=法）の構築（=造）および利用を支援するソフトウェア

◼ 1996年より開発

◼ http://www.hozo.jpにてフリーソフトウェアとして公開

◼ 登録ユーザ数：約5,000

◼ ダウンロード数：約12,000（共に，国内外含む）

◼ 研究室内外のオントロジー開発プロジェクトでの多数の利用実績あり

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法造の画面例

プレゼミ内容①（予定）オントロジー構築演習

◼ 課題内容

◼ 「法造」の使い方を勉強して，各自で設定した内容に関するオントロジーを構築する．

◼ 構築したオントロジーの例

◼ 楽器

◼ コーヒー

◼ 軍事作戦

◼ 戦車

◼ 酒（アルコール飲料）

◼ 鉄道

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デモ：説明担当の学生さんが構築したオントロジーの紹介

知識グラフ（ナレッジグラフ）

◼ 知識グラフとは

◼ さまざまな「知識」の関係（つながり）をグラフ構造で表したもの．

◼ 知的システム開発の基盤となるデータベース（知識ベース）として用いられる．

◼ 知識グラフの例

◼ Linked Data（2007-）

◼ Web技術に基づいて公開された知識グラフ

◼ Google Knowledge Graph（2012-）：説明動画

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LOD(Linked Open Data)◼ Linked Data

◼ Webの仕組みを用いてデータを“リンク”することにより，「データの新たな価値の創出」をめざした技術

◼ LOD（Linked Open Data）◼ オープンデータ（誰でも自由に利用可能なデータ）を

Linked Dataとして公開したもの．

◼ この10年で多くのLODが公開されている

2019/9/20 9Linking Open Data cloud diagram，http://lod-cloud.net/

2007/5 12データセット 2017/2 1,139データセット

LODの例：Wikidata（ウィキデータ）

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• ウィキメディア財団が運営するWikipediaの「データ版」

• 誰でも編集可能なフリーな知識ベース• すべてのWikipediaの記事とリンク

Wikipedia-Wikidataのリンク

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Wikipediaでの「大阪電気通信大学」の記事

Wikidataでの「大阪電気通信大学」のデータ

Wikipediaの各記事からWikidataのデータへのリンク

プレゼミ内容②（予定）SPARQL演習

◼ 課題内容

◼ LOD（知識グラフ）を検索するためのクエリ言語SPARQLの使い方を練習する．

◼ 作成したSPARQLクエリの例◼ Wikidataを使って鉄道会社ごとの総路線長をランキングしてみるhttps://qiita.com/RK-miha/items/6d94f425871c4e9f5f73

◼ 日本の声優さんの一覧と、その出身校のリストhttps://w.wiki/4MZ

◼ 声優の出身校別ランキング https://w.wiki/4ZC

◼ アニメ制作会社の本部所在地 https://w.wiki/4h3

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卒業研究のテーマ例

◼ ホームズのような推理ができるAIシステムの開発

◼知識グラフを用いたQAシステム

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ホームズのような推理ができるAIシステムの開発

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「ホームズ」の小説 「知識グラフ」としてデータ化

犯人はXX！なぜなら…

動機は…

トリックは…

捜査手法

動機DB

….

さまざまな「知識」を用いて犯人を推理しその理由を説明するAIシステムの開発

ナレッジグラフ推論チャレンジ

シャーロック・ホームズのような“推理”（推論）ができるAIシステムの開発を目指した技術コンテスト

可視化

プレゼミ内容③（予定）セマンティック技術の利用

◼ 課題内容

◼ オントロジー，LOD（知識グラフ）/SPARQLなどを含めた，セマンティック技術を利用した（簡単な）プログラム開発を行う．

◼ ナレッジグラフ推論チャレンジが提供している推理小説の「知識グラフ」を例題とすることも検討中．

◼ 良いものができたら「推論チャレンジ」に応募する？

◼ 使用するプログラミング言語は，Java，もしくは，Java Script を想定

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卒業研究テーマ例知識グラフを用いたQAシステム

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ウィキデータを用いた「なんでもQA」システム

ウィキデータウィキデータのように「知識」をみんなで編集できる知識ベース

「天気の子」の監督は？

「新海誠」です

日本で一番高いビルは？

「あべのハルカス」です

DEMO

知識グラフを用いたQAシステム

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デモ https://www.osakac.ac.jp/labs/kozaki/KG.html

2019年度の卒業研究テーマ

◼ ホームズのような推理ができるAIシステム

◼ 登場人物に関する情報の推論手法の開発

◼ ウィキデータを用いた「なんでもQA」システム

◼ 質問文とウィキデータのマッピング技術の開発

◼ 知識グラフ構築プロセスの支援ツールの開発

◼ 知識グラフ（ウィキデータ）の可視化手法

◼ 高分子材料オントロジーの構築

◼ オントロジーに基づく地域課題の検索支援システムの開発

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まとめ

◼ 古崎研の研究テーマ

◼ オントロジー工学とLOD（Linked Open Data）・知識グラフを基盤としたセマンティック（意味処理）技術によるAIシステムの開発

◼ プレゼミ/研究室で学ぶ技術

◼ オントロジーの構築・利用

◼ →「法造」を使ったオントロジー構築演習

◼ 知識グラフ（LOD）の構築・検索

◼ →SPARQLによる検索演習

◼ これららの技術を用いたシステム開発

◼ →簡単なプログラム開発の演習

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古崎研のWebサイト

◼ https://www.osakac.ac.jp/labs/kozaki/

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