［研究グループ構成］
研究者：山ノ井髙洋，桃内佳雄，深谷健一，平田恵啓，大西真一，越前谷博
［研究課題］
・山ノ井髙洋 種々の刺激によるEEG計測・解析とその応用
・桃内佳雄 自然言語理解における知識と文脈情報の処理方式
・深谷健一 生体関連情報のロボット制御への応用に関する研究
・平田恵啓 聴覚にかかわる脳内処理過程の解析
・大西真一 EEG計測・解析とその応用
・越前谷博 学習に基づく多言語処理の研究
［研究課題と成果概要］
①［ 種々の刺激によるEEG計測・解析とその応用（山ノ井高洋） ］
［ EEG計測・解析とその応用（大西真一） ］
昨年度の研究に引き続き，漢字の上下左右，矢印の↑↓←→，さらに反対後を認知する際の脳活動比較を行った．これらの研究においてブレイン・コンピュータ・インターフェイスの研究を進めてきているが,チャネルの追加，判別手法の改良等，判別率の向上に努めてきた．これらの成果は国際会議発表など，数編の研究発表として公開されている． 言語情報処理における脳活動を調査するために，「漢字」と「かな」を提示した際の脳活動を比較することにより，ヒト高次脳活動における脳内機能分化を時空間処理に関して明らかにしているが,今年度はさらに「かな」に関し脳内活動の処理ループを明らかにした． 眼球運動に関しては，サッカーのPK時のゴールキーパの眼球運動の質を向上させる目的で，サッカー経験の異なる被験者に関しての比較を行い，欧州眼球運動会議ECEM09にて発表を行った．さらに若年性アルツハイマー病の早期発見を目的とし，視覚提示された物の個数を数える実験を考案し，北海道大学医学部村上新治教授との共同研究を行った．この結果もNeuroscienceの国際会議に報告した． 意思決定の手法AHPにおいて，一対比較行列に十分な整合性がない場合のウェイト表現を提案し，国際会議発表などに発表した．
②［ 自然言語理解における知識と文脈情報の処理方式（桃内佳雄） ］自然言語の理解過程における汎用的で，対照言語学的な仕組みに関する考察を行うために，アイヌ語・日本語機械翻訳システムとアイヌ語地名解析システムの構成を進めている．今年度は，まず，機械翻訳システム構築のための基礎的なデータであるアイヌ語・日本語対訳データの構成と，その階層的な構成を考慮に入れた柔軟な情報検索と解析を行うツールの利用，および，その結果を応用した機械翻訳システムの構成と翻訳実験の結果をまとめた．次に，アイヌ語地名解析システムの構成においては，アイヌ語・日本語地名対訳データと地名構成要素辞書の作成を行い，n-gram解析を応用した地名構成要素解析プログラムを開発して，解析実験を進めている． 人間の談話理解過程に関する研究について，A. Kehlerを中心とする研究者達により進められている連接関係と照応関係の解析を統合的に捉える仕組みに関する研究について考察を進めた．彼らは，心理言語学的な実験，脳科学的な実験を行いながら仕組みの考察と妥当性の検証を進めている．脳科学的な実験では，事象関連電位の解析結果を用いている．彼らの方法論を日本語談話理解過程の解析へ応用する方向での考察を進めている．
③［ 生体関連情報のロボット制御への応用に関する研究（深谷健一） ］2005年度から手ジェスチャにより直感的に移動ロボットに動作指示を与える装置を開発してきた．手の傾け，振りおよび回転の手ジェスチャをそれぞれ別の加速度･ジャイロセンサで計測する装置構成に改良することで，計測精度を向上させ動作種別を増やしてきた．本装置の発展を考えた時の進むべき方向を知るべく，「手ジェスチャによる移動ロボット操作」の研究論文を調査し，その現状，課題と今後の進展方向などをまとめることで，今後の研究の手がかりを得ることができた．次年度からの研究計画に反映させる． 移動ロボットが手ジェスチャを直接認識する方式も検討しており，今年度はロボット搭載の測域センサとステレオビジョンセンサの利用を試みた．これらのセンサは自律移動航法への応用も可能で，ロボット搭載パソコンとの接続と計測データの取得・評価および計測データを使った自律移動への応用を一部実現した．今後，手ジェスチャ認識と航法を組み合わせたシステムへ発展させる． 手ジェスチャ認識装置の代替としてプロジェクトで研究中の人間の脳波計測･解析結果をインタフェースすれば脳内での思惟による移動ロボットの動作指示制御の実現可能性がある．
④［ 聴覚にかかわる脳内処理過程の解析（平田恵啓） ］本年は，まず１）発話音声を遅延して話者の耳に与える聴覚遅延フィードバック（DAF）で生じる話者の発話阻害が，継続的なDAF練習により回復する過程をf-MRI測定と音声記録した． f-MRIからは中前頭回と上前頭回の賦活が多く見られ，uncorrected条件では中側頭回の活動も見られた．訓練前後で左半球で賦活部位が減少し，右半球では増加する傾向であった．記録音声からは被験者の発話の流暢さの欠如がDAFのブロック内で安定的に起きていないため，次年度で音声の解析を行いf-MRIデータとの関連性について詳細な検討を試みる予定である．２）コンピュータスクリーン上に表示された文字と印刷物を音読する際に高齢者が感じる心理的負担を脳波の自律成分の変化によって評価しようとする試みを行った．脳波データから作成した指標では，疲れ具合が大きいほど指標値が減少しており，精神状態との関連が示唆された．また３）律動性脳波の計測とその解析結果を被験者に実時間フィードバックし，被験者に自身の心理状態に関連する情報を提供する簡易型実時間脳波計測システムの開発に着手した．筋電の影響除去などを行い，翌年以降に運用を行う予定である．
⑤［ 学習に基づく多言語処理の研究（越前谷博） ］人間の有する学習機能の工学的な実現の観点より，言語知識の自動獲得及びその利用に関する研究を行っている．そこで，高度な言語処理能力を実現するための第一段階として，２つの文の類似性判定の研究を行った．人間は様々な言語知識に基づき，２つの文の類似性を瞬時に判断することが可能である．その際，人間は，句などの大きな単位に分割し，文全体の構造の差異を認識していると考えられる．そこで，本研究では，文中の名詞句に着目することで２文間の類似性判定を行う手法を提案した．提案手法では，従来の単語レベルの一致度を類似度計算に反映させることに加え，文中の名詞句を抽出し，句レベルでの一致度も類似度計算に反映させる．その結果，文全体の構造を捉えた類似性判定が可能となった．また，本研究では機械翻訳の自動評価に提案手法を用いることで，その有効性についての検証を行った．その結果，人間の評価結果との相関において，相関係数が0.02向上した．したがって，提案手法の有効性が性能評価実験に基づき確認された．