【研究分野】教育工学

【研究領域課題番号】19650246 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

教育システム / 言語コーパス / 位置情報 / 知識ベース / 人工知能 / 携帯端末 / 認知科学 / e-learning

【研究成果の概要】

本研究の目的は,携帯電話の英語学習への積極的な利用を目的とした,位置情報を利用した英語文,英語問題の自動生成のための位置情報英語コーパスを作成することである.本年度(最終年度)は位置コーパスから英語問題の生成方式を検討し実装することを目的に研究を推進した.英語問題としては空欄補充問題に限定し,位置情報と学習履歴(利用履歴,過去の位置情報,回答履歴(正誤情報も含む))を利用することとした.(1)位置情報を伴う英語文を,中学・高校の英語学習指導要領に基づき,学習内容・レベル(難易度)による分類を行った.(2)(1)の分類に基づき,空欄補充問題として成立可能な問題パターンを抽出した.(3)(2)で得られた英語問題の内容・レベルから問題群の構造を記述した(教材構造A).(4)(2)で得られた英語問題を位置コーパスに基づき問題群の構造を記述した(教材構造B).(5)学習履歴情報と教材構造Aおよび教材構造Bとの対応関係を定式化し,適応的な出題戦略に関する知識ベースを構築した.以上の成果を実装し,システムとしての妥当性と実効性に関する評価を実施し,限定された領域ではあるが妥当性を確認することができた.さらに,位置情報のみならず移動情報をも用いた英語文,英語問題の自動生成も試みた.移動情報の扱いは,移動の形式レベルと意味レベルの扱いに大別される.形式レベルでは「A地点からB地点へ何時何分に徒歩で移動した」のように,移動の事実のみを扱い,移動の意味や意図には言及しない.これに対して意味レベルでは,移動の意味や意図「C駅に行った目的は」などを扱うことになる.よって,形式レベルでの扱いを実現するためには,位置情報の扱いの延長上の技術で実現可能であるが,意味レベルでの扱いを実現するためには行動に関する高度な知識ベースの構築が必要となる.本研究の成果は,形式レベルでの実装に止まっており,意味レベルでの扱いは今後の課題としたい.

【研究種目】萌芽研究

【研究期間】2007 - 2008

【配分額】3,300千円 (直接経費: 3,300千円)

【研究分野】船舶工学

【研究領域課題番号】07455393 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

船体構造 / 設計変更 / 最適設計 / モデリングフェーズ / 人口知能 / 有限要素法 / ソリューションフェーズ / 構造設計 / 知識ベース / モデリングフェ〜ズ / 最適解 / モデル調整法 / ソリュ〜ションフェ〜ズ

【研究成果の概要】

構造物を設計する段階において、よりより設計への設計変更を自動的に行なう構造最適設計の理論は'60年代からしばしば論じられてきた。しかし、実際の工業製品設計の現場では、最適設計の理論に基づいて設計を進めている例は非常に少ない。
大多数は現在までの製品に対し経験的に改良を加味させる程度であり、定式化された適切な手段で設計を行なっているエンジニアは少数であるのが現状である。
本研究では、知識ベースシステムを駆使し最適設計をインテリジェント化することを考察した。まず知識とそれに基づく推論を行なう人口知能の技術をふたつのフェーズに用いる事を考えた。すなわち、実際の工業製品を如何に最適化に適応できるように数学的に表現するかという「モデリングフェーズ」と、その数学的に表現されたものを如何に最適化するかという、最適化アルゴリズムをインテリジェント化する「ソリューションフェーズ」である。それぞれのフェーズを推論機構で支援することにより、最適設計という強力な方策を各設計現場で万人が手軽に活用できる手法を提案した。また最適化の手順を階層化させることにより多段階とし、モデル調整法の手法を用いて最適化を行い、船体断面の最適化を計る際に必要な計算時間を大幅に短縮させる事が出来た。従来の経験による設計変更に対し、構造設計法および数理計画法などを用いることにより、より計画的に設計変更出来るようになった。近年の有限要素モデラ-の進歩により、解析モデルをアップデ-トしながら、解析と設計変更を繰り返す形状最適設計の可能性を提示した。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】1995 - 1996

【配分額】7,300千円 (直接経費: 7,300千円)

【研究分野】無機工業化学・無機材料工学

【研究領域課題番号】04453065 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

ガラス材料設計 / エキスパートシステム / ワークステーション / KBMS / LISP / AI / ハライドガラス / 酸化物ガラス / ガラス / 材料設計 / 知識ベース / データベース

【研究成果の概要】

申請者らの構築したガラス材料設計支援エキスパートシステムは、コンピュータの画面上、対話形式で周期律表の60元素の酸化物よりガラス組成を選択し、そのガラス組成の示す物性値を基にガラス材料の物性・組成設計を実現するものである。本研究では、このエキスパートシステムをさらに高精度化し、拡充することを目的としている。
1)いままでのシステムは、パソコン上で稼働していたが、将来のデータベース、知識ベースの拡大、あるいは、それに伴う、システムの拡大に対応するために、ワークステーションのUNIX上に移植した。UNIXワークステーションとして、SUNを使用し、その上のLISP、KBMSによりエキスパートシステムが動作する。これにより、これまで構築してきたガラス材料設計支援エキスパートシステムが、高速度な対話設計に対応可能となった。
2)ケイ酸塩系以外の酸化物ガラスやハライド系ガラスなど従来のガラス材料設計支援エキスパートシステムでは対応していないガラス系に拡充して、組成から物性、その逆の物性から組成の設計支援の可能性を検討し、C言語を用いたシステムを試作した。この際、ガラス物性値データベースとの結合とそのデータを利用した高精度化について検討を行った。
3)米国において、申請者らの構築したガラス材料設計支援エキスパートシステムが基本特許として認可された。

【研究種目】一般研究(B)

【研究期間】1992 - 1994

【配分額】7,000千円 (直接経費: 7,000千円)

【研究分野】基礎法学

【研究領域課題番号】02301071 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

法 / 法律 / 法的推論 / 法的知識 / 知識ベース / 推論機構 / 人工知能 / エキスパートシステム / 法規範文 / 法的知識ベ-ス / 法的探索的知識 / 法的メタ推論機構 / 法的推論機構 / 法律的概念辞書 / 法律エキスパ-トシステム / 知識ベ-ス / 国際統一売買法 / 民法 / 知識構造

【研究成果の概要】

本研究は、実定法の言語分析を通じて法的知識の論理構造を明らかにするとともに、それに基づいて、実際に即して法的正当化の推論を行なう法律エキスパートシステムの基礎を確立することを目的とする。原理と方法の解明と実証を行なうために、AIワークステーション上に知識ベースと推論機構ならびに最小限のインターフェースからなる実験用のプロトタイプを作成する。三年間の研究において上記の研究目的はほぼ達成された。すなわ、(1)法的知識の構造については、ウィーン売買条件(一部)および民法(一部)の条文を法規範文単位に要件・効果の内的構造において解明するとともに、諸法規範文間の論理的結合関係を明かした。その際とくに法の適用を制御する推論の知識構造を法規範文とその効力を規定しているメタ法規範文の関係として解明した。(2)法律知識ベースとしては、上記分野において、上記原理に基づいて、法規範文とメタ法規範文を複合的述語論理式で表現し、サンプルシステムをAIワークステーションPSI-II上に作成した。(3)法的推論機構としては、a)適用すべき法規範文を決定する推論を、上記法的メタ法規範文を適用した演繹的正当化の推論として構成し、そのための法的メタ推論機構を完成した。また、b)この推論過程を理解・説明するためのユーザフレンドリーな説明機構を作成した。さらに、c)有限なルールを用いて多様な事件に対して法的解決を与えるための拡大解釈や類推適用の工学的モデルを、法的シソ-ラスの構造にしたがった仮説生成の推論として計算機上実装し、その有効性および問題点を検討した。また法的概念辞書の基礎を明らかにした。上記の研究に関連する論理学的、法哲学定、法社会学的、民法学的および情報・知識工学的的基礎付けを行った。本研究によって本格的な法律エキスパートシステムの開発研究の基礎が提供されたと言える。

【研究種目】総合研究(A)

【研究期間】1990 - 1992

【配分額】15,000千円 (直接経費: 15,000千円)

【研究分野】広領域

【研究領域課題番号】60300025 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

法規範 / 法解釈学 / 民法 / 民事訴訟法 / 契約 / 法的推論 / 論理学 / 知識工学 / コンピュータ / 知識ベース / PROLOG / エキスパートシステム / 法律エキスパートシステム / 人工知能

【研究成果の概要】

本研究は、法哲学、民法学および民事訴訟法学からなる法学と論理学、言語理論等の広い意味の哲学ならびに情報・知識工学の各分野の学際的共同研究である。それらの学問の観点と方法を用いて以下の点を解明した。
1.対象法規範文とメタ法規範文との論理的結合関係。2.契約に基づく法律関係の発生および喪失を確定するに至る民法の各関連法規範文の具体的詳細な論理構造。3.上記で分析された各法規範文と体系的関連と法律関係の全変動過程の統一的推論構造。4.民事訴訟上の適用法条確定と事実認定の推論の論理構造。5.主張・証明責任を中心とした実体法推論と訴訟法推論との論理的関係。6.法的推論システムを構築するに適した知識の表現方法。
以上の分析に基づいて、本研究は、契約法領域におけるコンピュータによる法的推論システムのプロトタイプのパイロットシステムを開発した。開発されたシステムの概要は次のとおりである。1.16ピットパソコンPC9801VM2上に人工知能言語PROLOG/KABAとその拡張ツールWINGを使用し、法的推論システムの新たなソフトウェアーを記述した。2.システムは、法的ルールベースとファクトベース、実体法推論エンジンと訴訟法推論エンジン、説明機能モジュールおよびインターフェースからなる。ルールベースには法規範文が複合的述語論理式の形で塔載され、実体法推論エンジンは「特別法は一般法に優先する」等のメタ知識を内含しルールの優先適用の制御機能を有する。インターフェースはQ&Aの対話手続きおよび入出力に際しての簡易自然言語変換機能を実現している。3.システムは、事例に契約法を適用した場合の法的帰結を推論する実体法推論と当事者の主張・立証に基づいて民事訴訟をシュミレートする訴訟ゲームとを行いうる。
また法的概念の格とフレームと文法の関係および階層関係、1階の述語論理による形式化の有効性が検証された。

【研究種目】総合研究(A)

【研究期間】1985 - 1986

【配分額】4,800千円 (直接経費: 4,800千円)