［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） ］
ブレイン・コンピュータ・インタフェース(BCI)に関しては，矢印黙読時の脳波に関しては，サポート・ベクター・マシン等の数理的処理を施し，シングルトライアルのデータの４群の判別精度を50％以上と上げることに成功した．今後，独立成分分析後のデータにこの手法を適用し，判別精度を上げる．またじゃんけんタスクの黙読に関しては，すでに独立成分分析を試み，さらにKalmanフィルターに入力し，出力のスペクトログラムから，黙読の内容を予測し，グーとパーの独立成分に関しては，正しく判別可能となった．Aperture問題における知覚認識時の脳波のECDL法に関しては，腹側経路と背側経路の反応推移がミリ秒単位で推定された．ひらがな単語認識に関して，Wernike野からBroca野に至る経路の後にさらにWernike野からBroca野への反応のループが確認された．この結果はミリ秒単位で計測された脳波の反応位置をECDL法によって推定することによって得られる利点であり，ｆMRIのデータでは数秒間の総和の反応結果を観測していることから，同じ現象を計測しても分離不可能な結果である．
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） ］人間の文章理解過程に関する研究として，日本語文章におけるゼロ代名詞の指示対象を決定するための基本的なモデルについて考察を進めた．基本的なモデルは，ゼロ代名詞の指示対象の探索における選好規則の適用方略に着目して構成される．従来提案されてきた制約を見直して，制約と選好規則に分け，それぞれの役割を明確にした．選好規則の適用方略を構成し，それを具体的な文章例に適用して，その妥当性と問題点について検討し，問題点を解決するための仕組みとして，ゼロ代名詞解析と連接関係解析を統合する処理について考察を進めた． 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．具体的なアイヌ語地名に関するデータに基づく，アイヌ語地名構成辞書とアイヌ語地名構成要素辞書の構成について考察し，アイヌ語地名構成辞書から作成したアイヌ語・日本語地名対訳ファイルを利用して，アイヌ語地名に関するn-gram解析を行うツールを開発した．いくつかの情報についてn-gram解析実験を行い，アイヌ語地名の構成に関する有用な結果を得た．
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） ］人間と共存して，人間を支援する自律型の移動ロボットが求められている．基本課題は人とロボットとのインタラクション，物が存在する空間中での自律移動である． 人・ロボットインタラクションの手法として，手ジェスチャを使って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加速度センサとジャイロセンサで計測する手操作装置を作成し，計測精度を向上させて動作指示種別を増やしてきた．今まではあたかも操作者が移動ロボットに乗って動かすかのような操縦モードを試みてきた．手招きするとロボットが近寄るなどの動作実現には，移動ロボットから見た操作者の位置が必要で，ロボット搭載の測域センサを用いて人間の脚の開きを計測することでこれを可能としたが，人間の脚と似た物体では誤認識するため，今後，ステレオカメラを用いて両者の統合を進めて改良を計る．このロボット搭載の測域センサとステレオカメラの組み合わせは物が存在する空間中での自律移動航法への適用も可能な仕組みであり，次年度の研究課題として積極的に進め，手ジェスチャ動作指示と自律移動を組み合わせたシステムへ発展させる．
④［ 聴覚にかかわる脳内処理過程の解析（平田恵啓） ］心的負荷とアルファ波に代表される律動性脳波に関連性が見られることをもとにその応用の可能性を聴覚機能と交えて検討している．本年は，当初計画していた律動性脳波の実時間計測とその解析結果をフィードバックすることのできる簡易型実時間脳波計測システムの開発に遅れが生じ十分な成果を得ることができなかった．一方で従来型の多チャンネル脳波計を用いて，音読課題を遂行する際に観測される自律性脳波の計測を被験者を増やす形で実施した．その結果として，課題の前後でアルファ波の振幅の変動は観測されているがその様子には個人差が非常に大きいことが確認された．また，対外的な発表はしていないが脳波を処理しているとうたう玩具の動作解析を行い，眼電図といったより大きな電圧変化で動作している可能性を見いだしている．次年度は，現在設計をほぼ終えている脳波計用増幅器を組み込んだ実時間脳波計測システムの試作機を用いた連続測定を行い，個々人で心的負荷と律動性脳波に定性的な関係を導き出すことを目指す．また，このシステムにより脳波以外の観測可能な電気信号が個人の活動に特徴的な形で観測されるかについても併せて検討を行う．
⑤［ 学習に基づく多言語処理の研究（越前谷博） ］学習手法に基づく多言語処理システムとして機械翻訳システム，格フレームの自動獲得，更には翻訳自動評価システムの開発を行った．機械翻訳システムにおいては，対訳コーパスから学習手法により翻訳規則を自動獲得し，その翻訳規則を用いることで翻訳を行う．その際，翻訳規則を効率よく獲得するための学習手法として，省略可能情報を用いた部分対応学習を提案した．性能評価実験より，翻訳精度が向上し，提案手法の有効性が確認された．また，格フレームの自動獲得においては，多言語の格フレームを効率よく自動獲得するための第一段階として，学習手法により様々な言語間の名詞句対を自動抽出するシステムを開発した．本手法では，名詞句対を効率よく抽出するための名詞句ルールを自動獲得する．性能評価実験の結果，名詞句ルールを用いることで，名詞句の抽出精度の向上をもたらした．更に，様々な言語に適用可能な翻訳自動評価システムの構築を行った．性能評価実験より，文単位での評価精度において，他システムに比べて人間との相関が高いことが明らかとなった．