［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
共同研究者：小山芳一（北海学園大学）
高橋孝太（北海学園大学）
菅野道夫（欧州ソフトコンピューティングセンター）
市橋秀友（大阪府立大学）
林勲（関西大学）
高柳浩（株式会社情報科学センター）
豊島恒（株式会社JTS）
工藤卓（関西学院大学）
山崎敏正（九州工業大学）
大槻美佳（北海道大学）
E.Sanchez（エクス・マルセイユ大学）
荒木健治（北海道大学）
［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，独立成分分析適応後のデータにこの手法を適用し，判別精度を上げることを試みている．さらにEEG計測のみならず，近赤外線（NIRS）を併用する計測実験を準備中である．また，九州工大山﨑敏正氏との共同研究では，運動準備電位に着目し，すでに独立成分分析を試み，成果を国際会議等で発表している． ひらがな単語認識に関して，以前のデータに対し，３双極子による等価電流双極子推定法（ECDL法）を試み再解析した結果，脳内での反応のループが確認された．この結果は欧文誌に発表した． 身体部位の名称想起と単漢字想起に関して，北大大槻美佳氏との共同研究により，脳内処理の時空間的経路に関わる詳細な部位を徐々に明らかとしてきている．この研究については，昨年度に続き被験者を増やしての継続的な実験と解析を行って，その成果の一部を本学工学部研究報告に発表し，さらに国内の学会での発表を続けている． また，日本語の敬語表現等の脳内処理部位に関して，欧州ソフトコンピューティングセンター菅野道夫氏との共同研究を菅野氏が理研在任中より続けており，この結果の一部を欧文誌に発表した．
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） ］自然言語の理解と生成における知識と文脈情報の利用に関する一つの研究として，アイヌ語から日本語への翻訳という問題設定の中で，アイヌ語文章における人称接辞a／anの日本語への翻訳のための基本的な方略について考察を進めた．アイヌ語の人称接辞a／anには，包括的一人称複数，引用の一人称，二人称敬称，不定人称という四つの用法がある．これらの異なる用法（意味）で出現する人称接辞a／anの理解のための知識と文脈情報について考察を進め，理解の結果としての意味を日本語訳として生成するための基本的な方略の構成を試みた． 自然言語理解の中で，特に自然な発話の理解においては，発話者の感情の理解が重要である．ブログをデータ源とする感情タグ付けされた自然な発話のコーパスから感情の変動に基づく統計的言語モデルを構築するために，単語組み合わせ手法を利用することでより複雑な文パターンを抽出することができる文パターン抽出システムSPECを構築した．
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） ］資材を搭載する移動ロボットに人間を追尾させ作業効率を上げることが期待される．移動ロボットに搭載するセンサ情報を基にして，簡便に人間追尾を指示・実行できるシステムを実現するため，今年度は体感型ゲームのコントローラとして開発されたKinect（Microsoft社）を活用した．スケルトン・トラッキング機能（特定の人間を同定して追尾する）を用いて，Kinectに手ジェスチャを認識させることで人間の追尾開始・停止の指示を可能とした．さらに，追尾対象者の空間座標を取得することで，人間追尾を実現できた．最初に特定した人間に限定した計測が可能なため，動いている複数人の中から対象者のみを追尾でき，頑健性の高い人間追尾が可能となった． 移動ロボットの環境認識の一環として，ロボット搭載単眼カラーカメラ画像のSIFT(Scale-Invariant Feature Transform)特徴量を使う特定物体認識を試みた．カメラと対象物体の距離が遠い場合に多くの特徴点を確保するには画像解像度を上げる必要があるが，高解像度画像からSIFT特徴量を抽出するには時間がかかる．画面領域を分割して特徴対象となりやすい画像を選択する方法を考案し認識高速化を実現できた．またこの手法を適用し，移動ロボットによる物体ハンドリングへの応用を実現した．
④［ 聴覚にかかわる脳内処理過程の解析（平田恵啓） ］外界からの音や映像に対する脳の誘発応答はごく微弱なため，脳波や脳磁界の記録には刺激の提示タイミングを基準とした同期加算平均法によるS/N比の改善が行われる．この手法は被験者が毎回刺激を同じように感受することを前提としており，小学校以上の年齢では有効である．しかし小児の注意を特定の対象に向け続けることは一般に容易でなく，幼児を対象とした脳機能計測の潜在的な問題となっている．特に視覚に関連する応答を調べる場合は，刺激画像を見ているか否かが応答波形に直接影響を及ぼしデータの信頼性の担保が難しい．そこで本年は，脳波計測時に画像刺激の切り替えタイミングの前後に合わせて被験者の顔を自動撮影して，OpenCVを利用して視線を判定する視線判断システムを試作した．試作システムの基礎的な性能評価を目的として，成人を対象に視覚刺激として一般的なパターンリバーサルを用いた脳波計測を行い，刺激を固視する場合および視線をさまよわせる場合の条件下で記録した脳波データを視線情報に基づいて選択同期加算平均することで本システムの有効性を確認した．来年度は幼児を対象に本システムの実用性と改善点の検討を行う．
⑤［ 学習に基づく多言語処理の研究（越前谷博） ］学習に基づく多言語処理の研究として機械翻訳システムの研究に取り組んだ．近年，統計的機械翻訳技術の急速な進歩に伴い，その実用化が進んでいる．統計的機械翻訳では，大規模な対訳コーパスに対して統計処理を行うことで翻訳結果を生成する．したがって，大規模な対訳コーパスが入手可能であれば，様々な言語間の翻訳が可能となる．しかし，統計的機械翻訳の問題点としては，2言語間における単語や句のような小さい部分の対応関係を決定することに焦点が置かれているため，文全体の構造を捉えた翻訳が困難なことが挙げられる．即ち，流暢さの観点では十分とはいえない．そこで，本研究では，翻訳における流暢さの向上を目的に，文全体の基本構造を有した翻訳規則を対訳文より自動獲得し，それらを統計的機械翻訳に組み込むことにより翻訳品質の向上を図った．この翻訳規則は対訳文を一般化することにより獲得される．性能評価実験より，提案手法が統計的機械翻訳システムの精度向上に有効となることが明らかとなった．