Download 自然言言 こよる時間ー空間情報の アニメーション生成に関する研究

自然 言 語 に よ る 時 間 ・空 間 情 報 の
ア ニ メ ー シ ョ ン生 成 に 関 す る研 究
馬場 博 巳
目
次
1序
論1
1.1研
究
の
背
1.2関
連
研
究
と
そ
1.3本
研
究
の
目
的
2ア
プ
ロ
ー
2.1自
チ
然
と
景....,.......,...............。.̲1
言
シ
語
シ
ス
テ
テ
入
ム
の
概
ム
の
要
要7
力........,....................7
章......,,...̲................7
2.1.2時
間
お
よ
2.1.3対
象
と す
ニ
メ
ー
シ
ョ
作
び
空
間
る
概
念...,,....................10
ン の
制
生
の
概
念......................8
成.........................,12
御..,...,..............。.......12
2.2.2コ
ン
ピ
ュ
ー
タ
・ ア
ニ
メ
ー
シ
2。2.3ア
ニ
メ
ー
シ
ョ
ン の
構
造
表
現...,....,..........15
理
の 概
・ 空
3.1オ
間
ブ
に
ジ
関
ェ
す
ク
る
制
ト の
約
記
と
そ
の
表
記
述.............,̲.,..............1g
3.3時
間
や
空
間
に 対
す
る
制
約
の
記
間
制
約.............................20
3.3.2空
間
制
約,...............。....。.......21
・ 空
間
情
4.1最
適
化
手
法
に
4.2言
語
構
造
表
現
4.2.1時
お
け
る
ア
ク
タ
ー.......14
述............。........20
3.3.1時
間
に
述........................。..18
の
時
ン
現18
作
な
ョ
要,.....,...,.....................15
3.2動
昧
件̲...............,...5
文
2.3処
4曖
点...........,....,..。,.....3
力
2.2.1動
間
題
と
ス
の
問
2.1.1入
2.2ア
3時
の
間
記
報
よ
か
述
の
る
処
理26
曖
昧
な
時
間
ら 評
価
関
数
へ
の
変
・ 空
の
変
間
情
報
の
処
理...........
換.,.................28
換̲......̲..,............28
..26
4.2.2空
間
4.2.3時
間
4.3最
5シ
ス
テ
ム
述
の
変
換.........,...,,..........30
・ 空
間
記
述
化
問
題
の
解
ア
ー
キ
テ
ク
の
変
換.........,.....̲..̲.33
決...,....,...。...........,。..34
チ
ャ36
5.1シ
ス
テ
ム
の
構
成...........,...,......,......36
5.2自
然
言
語
処
理
モ
ジ
ュ
ー
ル.........................38
5,2.1自
然
言
語
解
析.....。.......,.......,.、
5.2.2暗
黙
の
時
間
関
5.3評
価
と 最
5.4ア
ニ
メ
ー
シ
関
数
の
6実
適
化
モ
係
の
抽
出...,.。.......,..,....41
ジ
ュ
ー
ル....,....................44
ン 生
成
モ
ジ
数
決
定...........,...........,..49
ョ
ュ
ー
ル.....................47
験49
6.1評
価
6.2実
験1:時
間
6.3実
験2=評
価
関
数
6.4実
験3:矛
盾
す
る 表
6.5実
験
の
評
価....,........,....,.............55
7.1問
題
と
そ
の
7.2今
後
の
課
題................................59
7.3応
用...........。....,..................60
7考
係
の
・ 空
間
の
相
互
依
存
性....................50
の
係
数
の
影
響.....................53
現..........................54
察57
8結
参
適
記
対
策..。....。......,..............57
論61
考
文
献64
ii
・
・38
第1章
序論
本 章 で は,自 然 言 語 を 用 い て ア ニ メ ー シ ョ ン を生 成 す る研 究 の 必 要 性 や 問 題 点 に つ い
て 議 論 した 上,本 研 究 の 目的 を 示 す.1.1節
概 観 し,1.2節
1.1研
で は 研 究 の 背 景 と して 必 要 性 や 問 題 点 を
で は 関 連 研 究 を 通 じて 歴 史 的 経 緯 を調 べ,最 後 に1。3節 で 目的 を示 す.
究 の背 景
画 像 は,記 号 や 文 章 よ り も直 感 的 に情 報 を伝 達 す る 力 が あ る.そ の た め 既 に,経 営
管 理 や 科 学 技 術 の 分 野 で は,視 覚 化 の 技 術 を応 用 した シ ス テ ム が 広 く利 用 さ れ て い る.
例 え ば,Scienti丘cVisualization[221の
シ ス テ ム で は,膨 大 な 量 の 数 値 デ ー タ が,コ ン
ピ ュ ー タ ・グ ラ フ ィ ッ ク ス 技 術 を 用 い て,図 や グ ラ フ,ア ニ メ ー シ ョ ン な どの 画 像 に
変 換 さ れ,研 究 者 や 技 術 者 が デ ー タ の 内 容 を 理 解 す る 助 け と な っ て い る.
自 然 言 語 の 文 章 に お い て も,絵 本 や 機 器 の 取 扱 説 明 書 の よ う に,写 真 や イ ラ ス トな
どが 説 明 文 に 添 え ら れ る こ とが 多 い.実 際 そ れ ら は,記 述 さ れ た 内 容 を 理 解 す る の に
役 立 っ て い る.現 在,写 真 や イ ラ ス トは 人 手 で 準 備 さ れ て い る が,仮 に状 況 を説 明 した
文 章 を与 え る だ け で そ の 内 容 を 視 覚 化 して くれ る よ う な シ ス テ ム が あ れ ば,様 々 な 分
野 に お け る コ ミ ュ ニ ケ ー シ ョ ン に 有 用 で あ る と考 え ら れ る.例 え ば,教 師 が 童 話 か ら
ア ニ メ ー シ ョ ン を 作 成 し児 童 の 理 解 を容 易 に し た り,あ る い は 経 営 者 が 資 材 や 製 品 の
流 れ,す な わ ち 物 流 の 様 子 を視 覚 化 して 問 題 点 を 発 見 した りす る こ とが き わ め て 容 易
に な る.
自 然 言 語 に よ る 記 述 か ら そ の 内 容 を 表 す コ ン ピ ュ ー タ ・ア ニ メ ー シ ョ ン を 生 成 す
る 問 題 は,異 種 の メ デ ィ ア 間 の"翻
訳"[28】[29][30】[33]と 見 る こ とが で き よ う.こ の よ
う な 翻 訳 シ ス テ ム は,大 き く下 記 の3段
階 の 処 理 が 必 要 で あ る.
(1)自 然 言 語 の 解 析
1
(2)言 語 か ら画 像 へ の 構 造 変 換
(3)画 像 の 生 成
上 記 の 処 理 の う ち,(1)に
つ い て は,従 来 か ら 自 然 言 語 理 解 と して 膨 大 な研 究 が 積 み
重 ね ら れ て き た 。ま た,(3)に
つ い て も種 々 の 研 究 が な さ れ て お り,必 要 な デ ー タが 与
え ら れ れ ば,か な り実 感 的 な ア ニ メ ー シ ョ ンが 生 成 で き る段 階 に 達 して い る.と こ ろ
が,(2)に
つ い て は,(1)や(3)に
比 べ 研 究 例 に 乏 し く,し か も,以 下 に 述 べ る 大 き な
問 題 が 残 さ れ て い る.
(2)に お い て,言 語 構 造 か ら 画 像 構 造 に変 換 す る 上 で と りわ け 重 要 な の は,物 体 の 時
間 お よ び 空 間 に 関 す る 情 報 で あ る.な ぜ な ら,ア ニ メ ー シ ョ ンが 伝 達 す る 内 容 の 本 質
部 分 は,時 間 の 経 過 に つ れ て 物 が 動 く こ と,す な わ ち 時 間 情 報 と 空 間 情 報 と の 関 係 に
負 う所 が 大 きい か ら で あ る.ま た 自然 言 語 に お い て も,作 文 法 の 主 要 技 法 の 一 つ で あ
る"naエration"[12]で
は,物 体 の 動 作 情 報 と そ れ に よ っ て 関 連 付 け ら れ る位 置 情 報 が
伝 達 す る 上 で 重 要 で あ る.
と こ ろ で,物 語 な ど実 際 の 自然 言 語 記 述 で は,時 間 情 報 や 空 間 情 報 が 陽 に,し か も
別 々 に 与 え ら れ て い る こ と は ほ と ん ど な く,両 者 に 関 す る 情 報 が 複 雑 に 組 み 合 わ せ ら
れ て い る.例 え ば,2地
点 間 の 距 離 が そ の 間 の 歩 行 時 間 で 間 接 的 に表 現 さ れ る こ とが
あ る.こ の よ う な 関 係 が 多 数 の 時 点 や 地 点 同 士 の 間 に 影 響 し あ う と,関 係 が 複 雑 に 組
み 合 わ さ れ る こ と に な る.し た が っ て,(2)の
処 理 を行 な う た め に は,時 間 と空 間 とい
う異 種 の 情 報 を統 合 的 に扱 う 必 要 が あ る,し か し後 述 す る よ う に,従 来 の 研 究 は,ど ち
ら か 一 方 の み を扱 う も の で あ っ て,自 然 言 語 記 述 され た 時 間 情 報 と 空 間 情 報 と を共 に
扱 う こ と は,未 解 決 の 問 題 で あ る.こ の こ と は,自 然 言 語 記 述 か ら ア ニ メ ー シ ョ ン を生
成 す る 上 で,重 大 な 障 害 で あ る と い わ ざ る を え な い.
さ ら に 問 題 を複 雑 に して い る の は,自 然 言 語 に お け る 時 間 お よび 空 間 情 報 が 一 般 に
曖 昧 で あ る 点 で あ る.例 え ば,"五
な い.ま た,"0は10分
に 厳 密 な10分00秒
はBの
後 に 着 い た"と
北 に あ る"と
い っ て も真 北 に あ る と は 限 ら
い っ て も,日 常 生 活 で は10分
と い う時 間 が 常
を 意 味 す る わ け で も な い.し か も,こ の よ う な文 が い くつ も与 え
られ た 場 合 そ れ ぞ れ の 表 現 を 同 時 に か つ 厳 密 に解 釈 し よ う とす る と,互 い に 矛 盾 す る
場 合 す ら存 在 す る.一 方,ア ニ メ ー シ ョ ン の 生 成 に は 物 体 の 時 間 お よ び 空 間 に 関 す る
具 体 的 で 曖 昧 性 の な い 数 値 デ ー タ を必 要 と し,言 語 表 現 の 曖 昧 性 解 消 は不 可 避 と な る.
以 上 の よ う に 自 然 言 語 記 述 か ら ア ニ メ ー シ ョ ン を 生 成 す る た め に は,特 に(2)に
あ
た る 部 分,す な わ ち 言 語 表 現 され た 時 間 お よ び 空 間 情 報 を統 合 的 に 処 理 し,い か に し
て 具 体 的 な パ ラ メ ー タ等 で 表 さ れ た 動 画 像 構 造 に 変 換 す る か が,大 き な 社 会 的 課 題 と
い え よ う.
2
1.2関
連研 究 とその 問題 点
自然 言 語 で 記 述 さ れ た,エ ー ジ ェ ン トに 対 す る 一 連 の 命 令,物 語 な ど の 時 間 の 流 れ
に そ っ た 状 況 変 化 の 記 述,あ る い は物 体 間 の 空 間 的 配 置 に 関 す る記 述 を コ ン ピ ュ ー タ ・
ア ニ メ ー シ ョ ン等 を 用 い て 視 覚 化 す る研 究 が 既 に い くつ か 報 告 さ れ て い る.本 節 で は,
そ れ ら を 時 間 情 報,空 間 情 報 お よ び 曖 昧 性 解 消 に 関 す る も の に 大 別 して 紹 介 し,最 後
に 問 題 点 に つ い て 論 じ る.
時 間 情 報 に 関 す る 関連 研 究
高 島 ら は,"ス
トー リ駆 動 型 ア ニ メ ー シ ョ ン シ ス テ ム"と
呼 ば れ る シス テ ム を提 唱
した[38】[39][37].彼 ら の シ ス テ ム で は,シ ー ン毎 に ち ょ う ど舞 台 で 物 語 を 上 演 す る よ
う な 形 で ア ニ メ ー シ ョ ン が 生 成 さ れ る.い う な れ ば,シ ー ン毎 に 分 け ら れ た 文 章 に 合
せ て 大 道 具 ・小 道 具 を 適 当 に 配 置 し,文 単 位 で の 記 述 内 容 を ア ニ メ ー シ ョ ン に 変 換 す
る も の で あ る.物 語 中 の イ ベ ン トの 発 生 順 は,記 述 の 順 番 通 りの 場 合 しか 想 定 して お
らず,順 番 を 変 え る よ う な 記 述,例 え ば,"そ
い た"の
れ よ り前 に,太 郎 は そ の 場 所 に 到 着 して
よ う な 記 述 は 処 理 で きな い.
宮 本 ら は"イ
ベ ン ト駆 動 型 ア ニ メ ー シ ョ ン シ ス テ ム"を
提 唱 した[23][24][14】。この
シ ス テ ム は,入 力 さ れ た 自然 言 語 記 述 か ら イ ベ ン トを 抽 出 し,そ れ ら の 時 間 関 係 を 整
理 す る.そ し て イ ベ ン ト を順 に 起 動 して ア ニ メ ー シ ョ ン を 生 成 す る.し か し,イ ベ ン ト
駆 動 の 形 式 で は,イ ベ ン トの 起 動 を制 御 す る こ と は で きて も,イ ベ ン トの 終 了 を 制 御
す る こ と は 出 来 な い.従 っ て,"五
側 で あ ら か じめ 五 とBの
とBが
同 時 に 到 着 した"の
様 な シ ー ン で は,ユ ー ザ
動 作 の 所 要 時 間 を計 算 し,う ま く タ イ ミ ン グ を と っ て 二 つ
の イ ベ ン ト を発 生 さ せ る こ とが 必 要 と な る.
Badlerら
は,自 然 言 語 で 記 述 さ れ た イ ン ス トラ ク シ ョ ン に そ っ て 人 体 の ア ニ メ ー
シ ョ ン を生 成 す る 研 究 を行 っ て い る[44][8][9】[10】[111[45][46].彼らの シ ス テ ム は,最 初
に 自然 言 語 記 述 を 各 イ ベ ン トの 時 間 関 係 の 集 合 に 変 換 し,最 適 な タ イ ム テ ー ブ ル を得
る た め に,そ の 時 間 関 係 を"ス
プ リ ン グ シ ス テ ム"を
用 い て 評 価 す る,ス プ リ ン グ(ば
ね)シ ス テ ム で は,各 々 の 動 作 や 時 間 制 約 に つ い て,標 準 的 な 時 間 や ア ニ メ ー シ ョ ン制
作 者 が 希 望 す る 時 間 を基 準 値 と して 時 間 の プ ラ ン との 差 分 を と る 関 数 を作 る.時 間 が
基 準 値 か ら ず れ る 程,関 数 の 値 が 大 き く な る.こ れ らの 関 数 が,ち ょ う どば ね の よ う に
働 き,互 い に 影 響 し あ う結 果,全 体 的 に調 和 の と れ た ス ケ ジ ュ ー ル が 生 成 され る .
以 上 い ず れ の 研 究 に お い て も,自 然 言 語 記 述 全 体 を通 して 物 体 間 の 空 間 的 配 置 を も
同 時 に 求 め る 処 理 は な さ れ て い な い.
3
空間情報 に関す る関連研究
山田 らは自然言語 に よる空間記述か ら情景 を再構成す る手法 を提案 した[47】[48】[49】
[501[51】[52][16】[211.物
体 の位 置関係 を示す文 を系列的 に入力 し,全体 として物体 の空
間関係 を視 覚化 しようとす る ものである.1.1節
で も触れ た ように,自 然言語 によ
る空間記述 には,し ば しば曖 昧 さが含 まれてい る.そ の様 な言語の持つ曖昧 さを処 理
す るため,彼 等 は物体の位置関係 を述べた表現 に対 してポテ ンシャル関数 を設定 した.
例 えば前述の"AはBの
北 にあ る"と い う記述 に対 しては,.Bを 起点 として北 に向
か う半直線 上は値 が最小 で,そ の線上か ら離 れるに したがって値が大 きくなるよ うな
ポテ ンシャル場 を作 る.同様 に して各々の文 に対 して ポテ ンシ ャル関数 を設定 し,最
終 的 には文 章全体 の ポテ ンシ ャルエネルギー を最小 にす る物体の座標 の組 み合 せ を
求める.
ただ し上記 において,例 えば物体の移動 な どにおける定量的な時 間情報 につい ては
考慮 されていない.
曖昧性解消 に関する関連研究
既 にBadlerら
や 山田 らの研究で も触 れた ように,曖 昧性解消 についての研 究 もな
されてお り,そ れ らについて調べてみ よう.
Allenは,二 つの時 区間の関係 を記述す る基本 的な述語 と推論規則 をまとめた[3】[4][5].
しか し,こ の記述 は時 区間 の定性的 な関係 を記述 してい るにす ぎない.そ の時区間は
何 分 なのか,何 秒 遅 れて次の時区間が存在す るのか,と いった定量的な情報が ない と,
それ らの関係 を満す時 区間 は無数 に存在 し,競合 を解消 して一意 に決定す ることは困
難であ る.ま た,定 性 的には正 しくて も,定 量的制約か ら実際にはあ りえない時 区間の
関係 も無矛盾 であ るとみなす危 険があ る.コ ンピュータ ・アニメーシ ョンを生成す る
には実際 に画面 の中で人物 や物体が動作す るのであ るか ら,こ ういった定量的 な検証
が必要 となる.
佐 々木 らは,従 来の定性的制約 に最適値 な どの定量的制約 を付加 し,数理計画法 を
用いて一意 に最適解 を決定す る手法 を提案 した[36].Allenの
時間関係記述で は,時
区間の長 さや,時 区間 と時区間の間の時 間差が どれ程 の値 であるかが表現で きないた
め,Allenの 述語以外 に,時 区間の長 さや二つの時区間の間の時間等 にデ フォル ト値 を
適用 した り,所要時 間や時間差 を直接記入す る とい う手法 を用いた.そ して,各 時区間
の開始 時刻 と終了時刻 を変数 とし,与 えられた時間 を基準値 としてその差 分 をとる よ
うな評価 関数 を定義 した.そ れ らの評価 関数の合計が最小 となる各 開始 ・終了時刻 の
組み合せ を数理計画法 を用いて求め,こ れ を最適 な解 とした.
4
Badlerら
の ス プ リ ン グ シ ス テ ム の 最 適 化 処 理 は,方 式 が 一 部 異 な る もの の 基 本 的 な
考 え は 佐 々 木 ら と 同 一 で あ る とい え る.ま た 山 田 らの ポ テ ン シ ャ ル 関 数 の 設 定 と ポ テ
ン シ ャ ル エ ネ ル ギ ー の 最 小 化 も,時 間 と空 間 の 差 は あ れ そ の 本 質 は ほ ぼ 同 じで あ る.
従 来 の 研 究 の 問題 点
1.1節 で 述 べ た よ う に,自 然 言 語 記 述 の 時 間 情 報 と 空 間 情 報 と は,両 者 を統 合 的 に 処
理 す る こ と が 必 要 で あ る.し か し従 来 の シ ス テ ム で は,時 間 関 係 を処 理 す る シ ス テ ム
は 空 間 を 固 定 す る こ と で,空 間 関 係 を処 理 す る シ ス テ ム は 時 間 を固 定 す る こ とで 成 立
して い る.仮 に,時 間 と空 間 を統 合 的 に 取 り扱 う た め,独 立 して 機 能 す る 二 つ の シ ス テ
ム を 単 純 に 組 み 合 せ よ う と して も,一 方 の シ ス テ ム が 固 定 す る こ と を 仮 定 して い る 情
報 を,も う一 方 の シ ス テ ム で は 変 化 さ せ る こ と を 目的 と して い る た め,そ の ま ま で は
統 合 で き な い.実 際,空 間 情 報 に 注 目 した 場 合 の 物 体 の 配 置 が,時 間 情 報 を 加 味 す る こ
と に よ っ て 変 化 す る 実 例 が 存 在 す る(6.2節
1.3本
参 照).
研 究 の 目的 と シ ス テ ム の 要 件
本 研 究 の 主 な 目 的 は,1.1節
画 像 へ の 構 造 変 換"の
で 述 べ た3段
階 の 処 理 の,(2)に
あ た る"言 語 か ら(動)
方 法 を 明 ら か に す る こ とで あ る[剛7].具 体 的 に は,従 来 の 研 究
に 欠 け て い た,自 然 言 語 記 述 さ れ た 時 間 お よ び 空 間 情 報 を 統 合 的 に 処 理 し,ア ニ メ ー
シ ョ ン構 造 を 生 成 す る モ デ ル を 構 築 す る.そ し て(1)の
自然 言 語 処 理 と(3)の
アニ
メ ー シ ョ ン 生 成 処 理 と を 加 え る こ と に よ っ て,プ ロ トタ イ プ ・ア ニ メ ー シ ョ ン シ ス テ
ム を 設 計 ・実 現 し,時 間 情 報 と空 間 情 報 の 統 合 処 理 の 実 験 を行 な う こ と を 目標 とす る .
こ の よ う な考 え か ら,本 研 究 で 設 計 ・実 現 す る ア ニ メ ー シ ョ ン シ ス テ ム の 要 件 を ま
と め る と次 の よ う に な る.
(1)言 語 か ら画 像 へ の 構 造 変 換 の モ デ ル 化
言 語 と 画 像 と い う 二 つ の メ デ ィ ア の 性 質 に は 大 き な 違 い が あ る.自 然 言 語 に よ
る 一 般 的 な 記 述 で は,"何
が 起 っ た の か"や"何
が 存 在 す る か"と
い った こ と
と そ れ ら の 間 の 定 性 的 な 関 係 が 主 で あ り,定 量 的 な 関 係 に して も そ の 多 く は 曖
昧 さ を含 ん で い る.さ ら に,そ れ らの 関 係 が 矛 盾 して い る 場 合 す ら あ る(6 .4節
参 照)・一 方,画 像 を生 成 す る 場 合 は,イ ベ ン トが 発 生 す る 具 体 的 な 時 間 ,物 体 の
具 体 的 な 位 置 な ど の 詳 細 な 数 値 デ ー タ が 必 要 で あ る.し た が っ て,こ の 二 つ の メ
デ ィ ア 間 の ギ ャ ッ プ を埋 め,自 然 言 語 の 曖 昧 な 情 報 か ら 画 像 生 成 に 必 要 な 具 体
的 な 数 値 デ ー タ を 生 成 す る モ デ ル化 が 必 要 で あ る.
5
(2)時 間情報 と空間情報 の相互依存性のモ デル化
前節 で述べ た ように,自 然言語記述 を視覚化す る既存 のシス テムでは,時 間情報
と空間情報 は個 々に しか取 り扱 うことがで きない.し か し,物語 な ど一般の 自然
言語記述 では,時 間情報 と空間情報 は複雑 に組 み合 わされ,し か も両者 は相 互 に
依存 してい る.そ こで,こ の ような時間 と空間の相互依存 関係 をモデル化 し,時
間情報 と空間情報 とを統合的に処理す る必要がある.
本論 文 は以下の よ うに構成 され てい る.まず第2章
で は,本 システムの 自然言語 入
力 な らびに アニメーシ ョン出力 について概説 し,シス テムの概要 を述べ る.第3章
は,本 システムにお ける事象や制約の表現形式 を示す.第4章
る時間 ・空 間情報 の統合的処理 を論 じる.第5章
ルの処理 について述べ る.第6章
る.最 後 に,第8章
で は,本研究 の主眼であ
では,シ ステムの構 成 と各モジ ュー
で は実験 の結果 を示 し,第7章
で本研 究の結論 を述べる.
6
で
で問題点等 を考察す
第2章
ア プ ロ ー チ と シス テ ム の 概 要
本 章 で は,自 然 言 語 に よ る 時 間 ・空 間 情 報 か ら コ ン ピ ュ ー タ ・ア ニ メ ー シ ョ ン を 生 成
す る 際 の ア プ ロ ー チ や シ ス テ ム の 全 体 像 に つ い て 述 べ る.ま ず2.1節
入 力 と し て 処 理 す る 自 然 言 語 の 範 囲 を 決 定 し,続 く2.2節
で本 シ ス テ ムが
で は,コ ン ピ ュ ー タ ・ア ニ
メ ー シ ョ ン生 成 の 基 本 的 な 仕 組 み や 本 シ ス テ ム で の 表 現 方 法 に つ い て 紹 介 す る.最 後
に2.3節
で は,入 力 か ら 出 力 ま で の 処 理 を概 説 す る.
2.1自
然 言語 の入 力
2.1.1入
力文 章
ま ず 始 め に 入 力 と な る 自 然 言 語 記 述 の 例 を示 す.
学 校 は 郵 便 局 の 東 に あ る.太 郎 は 郵 便 局 か ら学 校 ま で10分
で あ るい
た.本 屋 は 郵 便 局 の 東 に あ る.花 子 は 郵 便 局 か ら本 屋 ま で 自転 車 で 行 っ た.
6分 後,彼 女 は 本 屋 を 自転 車 で 出 発 した.2分
後,彼 女 は 学 校 に 到 着 した.
太 郎 と花 子 は,学 校 に 同 時 に 着 い た.
1番
目 と3番
目 の 文 は 空 間 関 係 の 記 述 で あ り,残 り の 文 は 動 作 に 関 す る 時 間 関 係 の 記
述 で あ る.
上 例 の よ う に,本 シ ス テ ム の 現 段 階 で の 入 力 文 章 は,物 体 の 動 作 に 関 す る 時 間 情 報
や 物 体 間 の 位 置 関 係 に 関 す る 空 間 情 報 を含 む 単 文 か ら構 成 さ れ る もの とす る.将 来 的
に は,実 際 の 物 語 や 取 扱 説 明 書,あ る い は ア ニ メ ー シ ョ ン作 成 の た め の 自 然 言 語 仕 様
書 の よ う な 文 章 を 目 指 す が,現 在 は 自然 言 語 パ ー ザ ー の 能 力 の 関 係 で 上 例 の よ う な 範
囲 に と どめ る.い ず れ の 場 合 に し て も,こ の よ う な 入 力 文 章 は,将 来 の 目標 へ の 第 一 次
近 似 と して 位 置 付 け ら れ よ う.
7
時間
特定の時惜
時間の関係
時点
期間
時刻
時機
季節
図2.1:時
2.1.2時
時代
生涯
間 概 念 の 上 位 構 造[31]
間 お よび空 間 の概 念
自 然 言 語 で 時 間 お よ び 空 間 情 報 を 表 現 す る と き,ど の よ う な 語 彙 概 念 が あ る か を調
べ る.
時 間概 念
岡 田 は,日 本 語 に お け る 時 間 の 概 念 の 構 造 を 図2.1の
よ う に分 析 した[31].そ れ に よ
る と 時 間 の 概 念 は,あ る 特 定 の 時 間 と,時 間 の 間 の 関 係 と に 大 別 で き る.
図2.1に
"で
ある
示 す よ う に"特
定 の 時 間"の
.た だ し,こ れ ら"特
ば,あ る 幅 を も っ た"1995年"も
下 位 概 念 は,あ る"時
定 の 時 間"に
点"と
一 定 の"期
間
関 す る 表 現 は,文 脈 に も依 存 す る.例
え
長 い 歴 史 的 観 点 か ら は 一 時 点 と な り得 る.し か し,い
ず れ に して も こ れ ら は 原 則 と して 絶 対 的 な 時 間 軸 上 の 点 ま た は 区 間 を 指 す た め,ア ニ
メ ー シ ョ ン 生 成 上 は さ ほ ど 問 題 で は な い.む し ろ ,相 対 的 な"時
間 の 関 係"か
ら個 々
の 時 点 を ど の よ う に して 絶 対 的 時 間 軸 上 で 決 定 す る か が 問 題 と な る.
図2.1の"時
常,間"な
間 の 関 係"に
あ た る もの は,"前,中,後,初
め,終 わ り,翌,次,毎
,隔,
どで あ る.本 研 究 で は 数 式 に よ る モ デ ル 化 を行 うた め,関 係 の 項 数 す な わ ち
個 々 の 時 間 の 関 係 が 何 個 の 時 点 や 時 区 間 を対 象 とす る か に 関 心 が あ る.特 に,・ 前 ,中,
後,初 め,終 わ り,翌,次,間"は
隔,常"は
有 限(一 定)個 の 時 点 や 時 区 間 を対 象 とす る が ,・ 毎,
不 定 個 の 時 点 や 時 区 間 を対 象 と して い る.
空間概念
同 じ く 岡 田[31】 に よ る と,位 置 関 係 に 関 連 す る 語 は お よ そ470語
本 と な っ て い る概 念 は28語
に し ぼ られ る.
8
あ り ,そ れ らの 基
表2.1:岡
Il位
田 に よ る基 本 的 位 置 関 係 概 念 の 分 類[31】
置関係1二
項/三 項lp・ ・
ト・fl分 離1対 象/観 測者1
1間3noyes対
象
2上:下,前:後,2noyes対
象/観
測者
左:右,横,隣
3内:外,そ
ば,2noyes対
象
周 囲,沿 い
4あ
た り2‑yes対
象
5表=裏,端,隅,2yesyes対
象
奥,底,先,頂,
へ り,中,心
6交
わ り,接 触2nono対
※"対"概
象
念 は":"で
表 現 して い る.
こ れ ら の 語 の 概 念 は,物 体 を認 識 す る と い う立 場 か ら次 の 項 目で 特 徴 づ け られ る.
(1)関 係 と して の 項 数 が2項
か3項
か.
(2)提 供 場 所 が 対 象 の 一 部 か そ うで な い か.
(3)分 離 し て い る か,そ うで な い か.
(4)対
に な っ て い る か,単 独 か.
(5)観 測 者 の 立 場 か,対 象 自 身 の 立 場 か.
そ れ を ま と め た も の が,表2.1で
あ る,
画 像 生 成 を考 慮 した 空 間 概 念 の 分 類
表2・1の
基 本 概 念 は,二 つ な い し三 つ の 項(場 所,物 体)の 位 置 関 係 を表 現 す る も の
で あ る ・自 然 言 語 記 述 か ら ア ニ メ ー シ ョ ン な どの 画 像 を 生 成 す る た め に は
,各 物 体 間
の 距 離 や 配 置 可 能 な 範 囲 な ど を具 体 的 な 数 値 や 数 式 を 用 い て 定 義 す る 必 要 が あ る .そ
の 距 離 や 範 囲 の 表 現 は,物 体 の 大 き さ や 形 を シ ス テ ム で ど の よ う に 定 義 す る か に よ っ
て 異 な る ・そ こ で,岡 田 の 示 した 基 本 概 念 に つ い て 画 像 生 成 の 観 点 か ら検 討 を行 っ た
結 果,空 間 概 念 の 項 の 組 み 合 せ に は,各 々 大 き さ や 形 状 に 対 す る 制 約 が 存 在 す る こ と
9
が 明 らか に な っ た.た だ し,こ こ で い う大 き さ や 形 状 は 詳 細 な もの で は な く,面,線,点
と い っ た 概 形 で 考 え た.面 と は,2次
元 の 面 で あ る と 同 時 に3次
して い る.目 に 入 っ て 来 る 画 像 で は,3次
しか 写 ら な い の で,ま
元 物 体 も含 め て 想 定
元 の 物 体 で も画 面 の 中 で 広 が り を も っ た 面 と
とめ て 考 慮 した た め で あ る.線 は そ の ま ま 線(分)で
あ り,も ち
ろ ん 直 線 も 曲 線 も含 む.河 川 や 道 路 は,場 合 に よ っ て 帯 の よ う な面 と考 え た り,線 と考
え た りす る.点 は,実 際 の 点 の 他 に,全 体 の ス ケ ー ル を大 き く と っ た と き に,特 定 の 面
を 代 表 す る点 を も含 む.
表2.1で
示 した 概 念 の 分 類 を も と に,各 々 の 語 が 項 と して 取 り得 る 形 状 の 組 み 合 せ
に よ っ て 細 分 化 した 結 果 を ま と め た もの が 表2.2で
せ 可 能 な 概 形 と して"線
一点"と
あ る.例 え ば,2iaの
あ る の は,線 状 物 体 の"上"に
欄 に組 み 合
点 状 の物 体 を配 置 す
る こ とが で き る こ と を表 して い る.
2.1.3対
象 と す る概 念
入 力 文 に 用 い る 語 彙 に つ い て 述 べ る と共 に,取 り扱 う 時 間 お よ び 空 間 情 報 に つ い て
の 範 囲 を 示 す.
時 間 情 報 と 空 間 情 報 と を 結 び 付 け る動 作
我 々 の 日常 的 な 感 覚 に お い て は,山 や 建 物 な どは 不 動 の も の で あ り,通 常 時 間 に よ
る位 置 の 変 化 は な い.し か し,生 物 や 身 の 回 りの 小 さ な 道 具 な どは,時 刻 に よ っ て そ の
位 置 は 変 化 して い る.時 刻 に よ っ て 位 置 が 違 う と い う こ と は,そ れ が"移
動"し
たと
い う こ と で あ る.こ の よ う に,移 動 は 時 間 の 変 化 に と も な う空 間 の 変 化 を 表 現 す る 最
も基 本 的 な 動 作 で あ る.そ こ で 本 シ ス テ ム で は,こ の"移
を結 び 付 け る動 作 と して 注 目す る."移
動"に
は"歩
動"を
く,""走
終 了 の 時 点 を 含 む)移 動 そ の も の に 注 目す る も の や,"出
時 間 情報 と空 間 情報
る"と
い っ た,(開 始 と
発 す る"や"到
着 す る"の
よ う に,そ れ ぞ れ 移 動 の 開 始 や 終 了 の 動 作 に 注 目す る も の が あ り,本 シ ス テ ム で は こ
れ ら を 取 り上 げ る.
時間関係
本 研 究 で は,主 と して イ ベ ン ト同 士 が,ど の よ う な"時
る ・そ こ で 岡 田 の 示 した 関 係 の 内"前"と"後"に
単 純 な2項
時 に"と
間 の 関 係"を
注 目 し,こ れ に"同
関 係 の 順 序 表 現 の み を対 象 とす る ・具 体 的 に は,"∬
い っ た 表 現 を 取 り扱 う.な お,"∬
分 か か る"は
(3.3.2項 参 照).
10
持 つ か を考 え
時"を
分 前(後)"と
加 えて ,
・同
特 別 な 表 現 と し て 取 り扱 う
表2.2:対
象 の 形 状 を考 慮 した 基 本 的 位 置 関 係 概 念 の 分 類
分類 番 号
位 置 関 係part‑of組
み 合 せ 可 能 な概 形
1間no全
て の組 み 合せ が 可 能
2.i.a上=下,左:右,yes面
一面,面
前:後,横yes線
一線,面
一線,線
2⊥b上:下,左:右,no全
一点,
一点
て の組 み 合せ が 可 能
前:後,横
2.i'.a東:西,南:北yes面
一面,面
一線,面
線 一線,線
2.i'.b東:西,南=北no全
一点,
一点
て の組 み 合せ が 可 能
2。ii隣no全
て の組 み 合せ が 可 能
3.i内:外
一
3.iiそ
ばno全
3.iii周
囲
3.iv沿
一線,面
一点
て の組 み 合 せが 可 能
一
い110面
4あ
面 一面,面
た り
一
面 一面,面
一線,線
一面,
線 一線,点
一面,点
一線
一面,面
一線,面
一点,
線 一面,線
一線,線
一点
全 て の組 み 合 せが 可 能
5.i表:裏yes面
一面,面
一線,面
一点
5.ii端,隅,奥,yes面
一面,面
一線,面
一点,
底,先,頂,線
一線,線
一点
一面,面
一線
線 一面,線
一線
へ り,中,心
6交
わ り,交 差no面
11
空 間 関係
先 に 述 べ た よ う に,時 間 情 報 と空 間 情 報 を結 び 付 け る た め"あ
ら 別 の 場 所 へ 移 動 す る"と
場 所"で
い う行 為 に 注 目す る.そ
の た め,空 間 に 配 置 さ れ る の は"
あ る.そ の 場 所 を指 定 す る た め に は,建 物 な どの 名 称 を用 い る.た だ し簡 単 の
た め そ れ らの 形 状 や 大 き さ は 考 慮 せ ず 全 て"点"と
"点"の
る 物 体 が あ る場 所 か
配 置 を考 え る こ と とす る
全 て の 場 所 を2次
して 取 り扱 い,2次
元平 面 上 で の
.
元 平 面 上 の 点 と して 取 り扱 う と,表2.2で
念 の う ち,処 理 不 能 な も の が 生 じ る.例
示 され た 空 間 の 基 本 概
え ば 分 類 番 号2.i.a,2.i'.a,3.i,3.iii,3.iv,5.i,
5.ii,6は,物
体 の 領 域 を必 要 とす る概 念 で あ る た め,処 理 対 象 か ら 外 れ る.ま た 分 類 番
号4の"あ
た り"も,領
域 を必 要 と す る解 釈 を 除 く と"そ
ば"と
ほ ぼ 同義 と な る た
め,外 れ る.そ の 他 物 体 の 向 き に 関 して 入 力 の 文 脈 処 理 を必 要 とす る も の な ど を 除 外
す る と,結 局 空 間 関 係 の 語 と し て は,"間,東=西,南:北,そ
ば"に
注 目す る こ と に な
る.
2.2ア
ニ メ ー シ ョンの生 成
2.2.1動
作制御
コ ン ピ ュ ー タ ・ア ニ メ ー シ ョ ン[40]は ,各 フ レー ム(コ マ)を コ ン ピ ュ ー タ ・グ ラ フ ィ ッ
ク ス を用 い て 作 成 した ア ニ メ ー シ ョ ン で あ る.描 画 ツ ー ル を用 い て 各 フ レー ム を1枚
1枚 作 成 す る 場 合 もあ る が[13],ア ニ メ ー シ ョ ン で は 各 フ レ ー ム 毎 に オ ブ ジ ェ ク トの
位 置 や 方 向,形 状 が 変 化 す る.こ の よ う な 位 置 や 方 向 を ユ ー ザ ー が 各 フ レ ー ム 毎 に 指
定 し て い た の で は 莫 大 な 製 作 コス トが か か る.そ こ で,動 作 制 御 技 術 を用 い て ,な る べ
く少 な い 指 定 で 各 フ レー ム で の 位 置 や 方 向 を得 られ る よ う に す る .す な わ ち,動 作 制
御 は ア ニ メ ー シ ョ ン に 特 有 の 問 題 で あ る とい え る.以 下 で は,代 表 的 な 動 作 制 御 技 術
に つ い て 概 観 す る.
キ ー フ レー ム 法
キ ー フ レ ー ム 法 は,動 作 を決 定 づ け る 重 要 な フ レ ー ム(キ ー フ レ ー ム)に お け る位 置
や 方 向 の み をユ ー ザ ー が 与 え,他 の フ レ ー ム で の 位 置 や 方 向 は
,キ ー フ レー ム 間 の 補
間 に よ っ て 求 め る 手 法 で あ る ・た だ し,補 間 の 対 象 に よ っ て 以 下 の 二 つ に 分 類 で き る .
● イ メ ー ジ ベ ー ス ト ・キ ー フ レ ー ム 法 は
,画 像 を 直 接 補 間 す る 方 法 で,典 型 的 に は
画 像 の 頂 点 を 補 間 す る 方 法 で あ る ・しか し,図2.2に
12
示 す よ うに
,単 に 頂 点 座 標
Q＼
も
図2。2=イ メ ー ジ ベ ー ス ト ・キ ー フ レー ム 法 の 問 題 点
図2.3:パ
ラ メ ト リ ッ ク ・キ ー フ レ ー ム 法 に お け る モ デ ル の 例
を 補 間 す る と,例 え ば フ レ ー ム 毎 に 人 の 腕 の 長 さ が 変 化 す る とい っ た 問 題 が 生
じ る.
● パ ラ メ トリ ッ ク ・キ ー フ レ ー ム 法 は,形 状 が パ ラ メ ー タ で 変 化 す る 物 体 の モ デ
ル を 定 義 し,キ ー フ レー ム をパ ラ メ ー タ の 値 で 与 え る.キ ー フ レ ー ム 間 の 補 間 は,
画 像 に対 して で は な く,パ ラ メ ー タ に 対 して 行 な う.例 え ば,図2.3の
よ うな 人
体 の モ デ ル を 定 義 し,各 関 節 の 角 度 をパ ラ メ ー タ とす る.キ ー フ レー ム に お け る
各 関 節 の 角 度 を与 え る と,キ ー フ レ ー ム 間 の 関 節 の 角 度 が 計 算 さ れ て,ア ニ メ ー
シ ョ ンが 生 成 さ れ る.こ の 場 合,前 述 の イ メ ー ジ ベ ー ス ト ・キ ー フ レ ー ム 法 で 問
題 と な っ た 腕 の 長 さ の 変 化 は 生 じな い,
13
アル ゴ リズ ミ ック法
キ ー フ レー ム法 よ り もさ らに 一 般 的 に動作 を記 述 す る方 法 が ア ル ゴ リズ ミッ ク法
で あ る.こ れ は,一 種 の プ ロ グ ラ ミ ン グ 言 語 に よ っ て,位 置 や 方 向 な ど の 動 作 パ ラ メ ー
タ の 時 間 的 変 化 を 記 述 す る も の で あ る,し か し実 際 に は,複 雑 な動 作 を ア ル ゴ リズ ミ ッ
ク 法 で 記 述 す る の は 難 しい と さ れ て い る.
モ ー シ ョ ン キ ャ プ チ ャ法
キ ー フ レー ム 法 や ア ル ゴ リ ズ ミ ッ ク 法 の よ う に,動 作 を 人 間 が"振
付 け る"の
では
な く,実 際 の 動 作 デ ー タ を計 測 し,そ の 計 測 デ ー タ を用 い る の が モ ー シ ョ ン キ ャ プ チ ャ
法 で あ る.自 然 な 動 作 を 比 較 的 簡 単 に 得 ら れ る と い う 特 長 の た め,計 測 デ バ イ ス の 発
達 と と も に,近 年 特 に 商 業 ア ニ メ ー シ ョ ン の 分 野 で 広 く用 い られ て い る.た だ し,動 作
デ ー タ の 再 利 用 が 難 しい とい う 問 題 が あ る.
2.2.2コ
ン ピ ュ ー タ ・ア ニ メ ー シ ョ ン に お け る ア ク タ ー
ア ニ メ ー シ ョ ン を 作 成 す る 際 に,ユ ー ザ ー が 前 項 で 述 べ た 動 作 制 御 技 術 を い ち い ち
意 識 し て い た の で は,一 般 の ユ ー ザ ー に と っ て 負 担 が 大 きい.そ こ で 登 場 す る 人 物 な
ど の オ ブ ジ ェ ク トを モ デ ル 化 す る 際,形 状 の 定 義 の み な ら ず,そ の 動 作 規 則 な ど も 内
包 す る 形 で モ デ ル 化 した もの が ア ク タ ー で あ る[19][34】[41】.いうな れ ば ア ク タ ー は,
メ ッ セ ー ジ を送 信 ・受 信 し,自 律 的 に 動 作 可 能 な オ ブ ジ ェ ク トの モ デ ル で あ る.こ れ
は,コ
ン ピ ュ ー タ ・ア ニ メ ー シ ョ ン に お け る オ ブ ジ ェ ク ト指 向 的 ア プ ロ ー チ 国 と い
え る.メ ソ ッ ドに あ た る 部 分 が そ の ア ク タ ー の 機 能 で あ り,ア ク タ ー の や り と りす る
メ ッ セ ー ジ が 動 作 に 関 す る 情 報 と な る.簡 単 な 例 を挙 げ る と,体 の 部 品 を 組 み 合 せ て
"太 郎"と
い う ア ク タ ー の 形 状 を定 義 し
,さ ら に各 部 品 の 動 か し方 を決 め て"歩
と い う動 作 を定 義 して お く.ユ ー ザ ー か ら 太 郎 に"歩
け"と
く"
い う メ ッ セ ー ジ を 送 る と,
太 郎 は 歩 き 出 し,コ ン ピ ュ ー タ ・ア ニ メ ー シ ョ ンが 生 成 され る.
ア ク タ ー の 機 能 は,シ ス テ ム の 目 的 に 応 じて 様 々 な 研 究 が な さ れ て きた[42][45][17]
[18][46].も し,あ る 生 物 の 環 境 変 化 に対 す る ル ー ル を 与 え て お け ば,そ の 生 物 の 生 態
の シ ミ ュ レ ー シ ョ ン が 行 な え る[43]・ また,行 動 に 関 す る タ ス ク プ ラ ン ニ ン グ 機 能[20】
を与 え る と,例 え ば 目 的 地 を 指 定 す る だ け で,障 害 物 を 回 避 す る 経 路 を捜 し て 移 動 す
る な ど の 行 動 が と れ る.こ の よ う に ア ク タ ー は,シ ナ リ オ に 基 づ くア ニ メ ー シ ョ ン を
生 成 す る 場 合,ユ ー ザ ー の 負 担 を 軽 減 させ る の に役 立 つ.
14
セ騨ジ 、
〆
セージ
囲
図2.4:ア
2.2.3ア
2.1.3項
ク ター
ニ メ ー シ ョンの構 造表 現
で 述 べ た よ う に"移
動"に
注 目 し て 時 間 お よ び 空 間 情 報 が 処 理 さ れ る.一
般 に 移 動 に お い て は,出 発 地 点 か ら 目 的 地 に 至 る ま で の 間 に 登 場 人 物 の 姿 勢 が 変 化 し
た り,速 さ や 向 き が 変 化 した りす る.そ こで 本 シ ス テ ム で は,将 来 に備 え て ア ク タ ー 方
式 を 採 用 す る こ と に す る.タ ス ク プ ラ ン ニ ン グ の 能 力 を備 え た ア ク タ ー を 用 い る こ と
に す る と,ユ ー ザ ー が 移 動 先 を指 定 す る だ け で,ア ク タ ー が 状 況 に適 切 に 対 応 した 行
動 を と る こ と にが で き る.
しか し,現 実 感 を伴 な っ た ア ク タ ー の 動 作 や タ ス ク プ ラ ンニ ン グ の 機 能 の 実 現 は,そ
れ だ け で も コ ン ピ ュ ー タ ・ア ニ メ ー シ ョ ン の 分 野 に お け る 大 き な 課 題 で あ る.本 研 究
で は,時 間 お よ び 空 間 情 報 を い か に して ア ニ メ ー シ ョ ン に す る か と い う こ と に 重 点 を
置 く た め,と
りあ え ず そ れ ら の 機 能 は 簡 略 化 す る.す な わ ち 本 シ ス テ ム で の 移 動 は 出
発 地 点 か ら 目 的 地 ま で の 直 線 上 を等 速 で 移 動 す る も の とす る.
以 上 の こ と か ら,本 シ ス テ ム に お け る ア ニ メ ー シ ョ ン の 構 造 は,表2.3で
う な ア ク タ ー の 移 動 の 属 性 お よ び 開 始 ・終 了 の タ イ ミ ン グ 表 と,表2.4で
示 され る よ
示 され る よ
う な 物 体 の 位 置 座 標 の 表 で 表 現 さ れ る こ と に な る.
2.3処
理 の 概要
2・1節 で 述 べ た 自 然 言 語 入 力 が 与 え ら れ て か ら,2.2節
で 述 べ た 構 造 に基 づ い て ア ニ
メ ー シ ョ ンが 出 力 さ れ る ま で の 処 理 過 程 を概 観 し よ う .図2.5に
15
お い て,ま ず 入 力 の
表2.3:動
アクター
動作 種 類
作 タイ ミ ングの テ ー ブル の例
属 性1属
(出 発 地)(到
性2開
始時間
着 地)(出
発 時 間)(到
太郎
歩 く
郵便局
学 校010
花子
走る
学校
本 屋510
表2.4:位
終 了時 聞
着 時 間)
置座 標 の テー ブ ルの例
匿 所 陣 標レ座標i
郵 便 局050
学 校10050
本 屋100100
自然 言 語 記 述 は,構 文 ・意 味 解 析 さ れ,言 語 構 造 を保 持 した 中 間 的 な 表 現 に 変 換 さ れ
る.中 間 的 な 構 造 表 現 に は,大 き く事 象 に 関 す る もの と制 約 に 関 す る もの とが あ る .具
体 的 に,事 象 は 移 動 を 指 し,ま た 制 約 は 時 間 的 に は 二 つ の 事 象 の 前 後 関 係 で あ っ た り,
空 間 的 に は 二 つ の 地 点 間 の 位 置 関 係 で あ っ た りす る.特 に移 動 は ,こ れ ら の 時 間 的 お
よ び 空 間 的 な 制 約 の 両 方 の 性 質 を備 え て い る の が,大 き な 特 徴 で あ る .
い くつ も の 事 象 や 制 約 の 中 間 的 な 表 現 が 得 ら れ る と
す る.そ の 考 え 方 は,1.2節
,次 に そ れ ら を評 価 関 数 に 変 換
で 紹 介 した 佐 々 木 ら[36]の 手 法 に 準 拠 し,標 準 的 な値 か ら
ず れ る 程 大 き な 値 を と る も の とす る,こ の よ う に し て 得 ら れ た い くつ も の 評 価 関 数 を
す べ て 足 し合 せ た も の を入 力 全 体 の 評 価 関 数 と し,一 般 的 に 知 ら れ て い る 最 適 化 手 法
[27】を 用 い て 解 を 得 る 。こ れ に よ り,曖 昧 に 表 現 さ れ た 内 容 が 一 意 的 に 定 ま る と 同 時
に,ア ニ メ ー シ ョ ン を 生 成 す る た め の 具 体 的 な 数 値 デ ー タ ,す な わ ち ア ニ メ ー シ ョ ン
構 造 表 現 が 得 ら れ る.
最 後 に,具 体 的 な 数 値 デ ー タ を用 い て 実 際 に ア ニ メ ー シ ョ ン を 生 成 す る ,
16
自然言語記述
↓
自然言語処理
↓
言語構造表現
↓
評価 と最適化
↓
ア ニ メ ー シ ョ ン構 造 表 現
↓
ア ニ メ ー シ ョン生 成
↓
ア ニ メ ー シ ョ ン
図2.5:ア
ニ メ ー シ ョ ン生 成 の た め の 処 理
17
第3章
時 間 ・空 間 に 関 す る制 約 と その表 現
本 章 で は,制 約 の 記 述 を 中 心 に 言 語 構 造 の 表 現 形 式 に つ い て 述 べ る.言 語 構 造 の 表 現
は,オ ブ ジ ェ ク トの 記 述,動 作 の 記 述,な ら び に 時 間 ・空 間 に対 す る 制 約 の 記 述 か ら構
成 さ れ て い る.ま ず3.1節
し,最 後 に3.3節
3.1オ
で オ ブ ジ ェ ク トの 記 述 を,続 く3.2節
で 動 作 の 記 述 を紹 介
で 種 々 の 時 間 ・空 間 に 対 す る制 約 の 記 述 を 述 べ る.
ブ ジ ェ ク トの 記 述
本 シ ス テ ム の 入 力 に 現 れ る オ ブ ジ ェ ク トは,登 場 人 物 で あ る ア ク タ ー と,そ れ ら の
ア ク タ ー が 移 動 の 際 に立 ち 寄 る 建 物 等 の 場 所(静 的 オ ブ ジ ェ ク ト)の2種
類 か ら構 成
さ れ る.入 力 中 の オ ブ ジ ェ ク トが ア ク タ ー で あ る か 場 所 で あ る か は,シ ス テ ム 中 の 辞
書 で 調 べ る.
ア ク タ ー は 以 下 の よ う に 記 述 さ れ る.
(R1)[actor::[id::11),name::ハ
1Vαmθ は ア ク タ ー の 名 前,1Dは
「
αmε,attribute::ノ1舌fr2b駕
舌
ε]]
シ ス テ ム 中 の 識 別 子 で あ る(以 下 同 様)..4伽
乞
わ脱 ε
に は,そ の ア ク タ ー 固 有 の 属 性 が 記 述 さ れ る.現 時 点 で は,シ ス テ ム が 参 照 す る ア ク
タ ー 固 有 の 属 性 は 歩 行 の 標 準 の 速 さ の み で あ る.ア ク タ ー の 移 動 を 表 わす 文 に お い て,
陽 に 速 さが 記 述 さ れ て い な い 場 合 は,こ の 標 準 の 速 さ を用 い る.
場 所 は 以 下 の よ う に記 述 さ れ る 。
(R2)[object::[id==11),name::Nαmθ,attribute::ノ1オ
1Vαmε は 場 所 の 名 前 で あ る.現 時 点 で は,場 所 は2次
孟r乞
わ
賜孟e]]
元 平 面 上 の"点"と
み な して 扱
う た め,、4伽 伽 オ
ε に は,∬ 〃座 標 が 入 る.
シ ス テ ム は,入 力 の 自然 言 語 文 章 を順 に 走 査 して い き,新 た な ア ク タ ー や 場 所 が 出
現 す る と,上 で 示 したactor/。bjectの
記 述 を 生 成 す る.例 え ば,
18
(S1)太
郎 が 郵 便 局 か ら学 校 ま で 歩 い た
と い う 文 が 最 初 に 現 れ た 場 合 は,標
準 の 速 さ を 参 照
し つ つ,次
の よ う な 記 述 が 生 成 さ
れ る.
(R3)[actor::[id::1,name::taro,
attribute::[speed::[value::68,unit::mpm]]]]
(R4)[object::[id::2,name::postoffice,attribute::[x::2,y::2]]]
(R5)[object::[id::3,nalne::schoo1,attribute::[x::3,y::3]]]
3.2動
作
の 記 述
ア ク タ ー の 動 作 は 以 下 の よ う に 記 述 さ れ る.
(R6)[act::[id:=∬1),type::丁
鍍)θ,agent::ノ19θ
attribute::ノ1オ
T〃pθ
は 動 作 の 種 類 を 示 し,、4gε 窺
発 地 点 や 目 的 地,ア
(S2)太
と い う 文 が 現 れ た 時,シ
加 ・2b賜
孟θ,interva1::T￠me]]
は 動 作 主 で あ る ア ク タ ー を 示 す..4伽
の 動 作 に 関 す る 属 性 が 列 挙 さ れ る.例
に は,出
ηオ,
え ば,丁 卯 θ が 移 動 を 表 わ すm。veの
伽
孟ε は,そ
場 合,.4伽
ク タ ー の 速 さ な ど が 記 述 さ れ る こ と に な る.例
伽
え ば,
郎 は 郵 便 局 か ら学 校 ま で 移 動 した
ス テ ム は,こ
れ を 以 下 の 様 な 記 述 に 変 換 す る.
(R7)[act::[id:=3002,type::move,agent::taro,
attribute::[from::post̲office,to::school,
means::foot,speed::[value::68,u且it::mpm]]
,
interva1::[t::1,t::2]]]
こ こ で,meansは
移 動 手 段 を 示 す.移
し た も の と す る.よ
そ し てintervalは,動
っ て,こ
動 手 段 に 陽 な 指 定 が 無 い 場 合 は
の 場 合f。
。tと
な っ て い る.speedは,前
,全
て 歩 い て 移 動
述 の 通 りで あ る .
作 の 開 始 時 点 と 終 了 時 点 の ラ ベ ル の 対 を 示 す .次 に,陽
さ れ た 属 性 が 追 加 さ れ た 場 合 を 示 す.
(S3)花
子 は 郵 便 局 か ら 学 校 ま で 自 転 車 で15分
で 行 っ た
(R8)[act::[id::3002,七ype::move,agent::hanako
,
attribute::[from::pos七
̲office1,to::school1,
means::bicycle,speed::[vallle::300
duration::[value::15,ullit::min]]
iロterva1::[t::1,t::2]]]
19
,unit::mpm],
,
に 表 わ
オε
な お,durati。nは,こ
attributeに,こ
の 動 作 の 所 要 時 間 を 示 す,入 力 文 中 に 明 記 さ れ て い な い と き は,
3.3時
の 属 性 が 含 ま れ な い.
間 や 空 間 に対 す る 制 約 の 記 述
時 間 制 約 は 主 に,動 作 の 開 始 や 終 了 と い っ た 時 点 間 の 時 間 差 に 関 す る も の で あ り,空
間 制 約 は,場
所 の 位 置 関 係 に 関 す る も の で あ る.時 間 や 空 間 の 制 約 は す べ て
(R9)[constraint::[id::∫1),type::T〃Pε,attribute::ノ4オ
孟r￠
δ賜孟θ]]
と い う 形 式 で 記 述 す る.
こ こ で,T〃pθ
属 性.4伽
￠
幡
directi◎n(方
は 制 約 の 種 類 を 示 し,値 に よ っ て 意 味 が 大 き く異 な る.そ れ に 伴 っ て,
θ の 内 容 も 大 き く 異 な る.7「 卯 θ の 取 り得 る 値 は,timedif(時
向),distance(距
ば),between(空
離),actdist(行
間 に お け る 間)で
間 差),
為 に よ る 距 離),neighb。rho。d(そ
あ る.そ の う ち,timedifの
み が 時 間 制 約 で,残
り
は 全 て 空 間 制 約 で あ る.
3.3.1時
間制 約
時 間 制 約 は 二 つ の 時 点 間 の 時 間 差 で あ る が,"同
時"の
よ う に そ の 差 が0の
そ う で な い 場 合 と に 分 類 で き る.両 者 は 属 性attributeに
含 まれ る要 素 の数 が 異 な
る.
同時
例 え ば,
(S4)太
は,以
郎 と花 子 は 同 時 に 着 い た
下 の よ う に 変 換 さ れ る.
(RlO)[constraiコ
七::[id::4002,type::timedif,
attribute::[timedif::simultaneously,
act ̲1::[id::3001,type::move,
agent::taro,point::end],
act̲2::[id::3002,type::move,
agent::hanako,point::end]]]]
act.1,act‑2の
書 式 は,そ れ ぞ れ(R6)で
示 し たactと
20
場 合 と,
同様 で あ る .
前=後
時 点 の 前 後 関 係 が 示 さ れ る 場 合,例
(S5)太
は,二
郎 は 花 子 よ り5分
え ば,
遅 れ て 着 い た
人 の 到 着 時 点 の 時 間 差 が5分
で あ る こ と を 表 し て い る.こ
の 文 は 以 下 の よ う に
変 換 さ れ る.
(R11)[constraint::[id::4002,type::timedif,
attribute::[timedif::late,
act̲1::[id::3001,type::move,
agent::hanako,poiRt::end],
act̲2::[id::3002,type::move,
agent::taro,poi且t::end],
timelag::[value::5,1ユnit::min]]]]
属 性timedifの
値 は,1ate(act‑1よ
よ りact‑2の
ほ う が 前)で
値 を 示 すtimelagと
りact.2の
あ る.ac七.1,act.2の
ほ う が 後)あ
る い はearly(act‑1
書 式 は 上 と 同 様 で あ る が,時
間 差 の
い う 属 性 が 追 加 さ れ て い る.
時 点 の 順 序
そ の 他 に,
(R12)[delay::[オ1,オ2,十]]
と い う 記 述 を 用 い て,オ1<孟2の
よ う な 単 な る 時 点 の 順 序 関 係 を 示 す .こ の 記 述 は,個
の 文 か ら 変 換 さ れ る も の で は な い(5.2.2項
3.3.2空
々
参 照).
間 制 約
方 向
typeがdirectionの
場 合 は,あ
(S6)郵
は,以
る 場 所 か ら 他 の 場 所 へ の 方 向 を 制 約 す る .例 え ば,
便 局 の 東 に 学 校 が あ る
下 の よ う に 変 換 さ れ る.
(R13)[constraint::[id::4001,type::direction
,
attribute::[from::post
̲office1,to::school1,
direc七ion::east]]]
21
距 離
typeがdistanceの
場 合 は,二
(S7)郵
と い う 文 は,以
点 間 の 距 離 を 示 す.例
便 局 か ら 学 校 ま で500m離
え ば,
れ て い る
下 の よ う に 変 換 さ れ る.
(R14)[constraint::[id::400i,type::distaロce,
attribute::[from::post̲office1,to::schoo11,
distance::[value::500,uni七::m]]]]
行 為 に よ る距 離
例 え ば,
(S8)太
と い う 文 は,一
見,行
為 を 示 す 文 の よ う に 思 わ れ る が,移
タ ー の 標 準 の 速 さ か ら,二
場 合 の 制 約 は,こ
郎 は 郵 便 局 か ら 学 校 ま で15分
か か る
動 に お け る 所 要 時 間 と ア ク
点 間 の 距 離 を 間 接 的 に 示 し て い る.typeがactdistの
の よ う な 行 為 を 利 用 し た 距 離 制 約 を 表 す も の と し て,以
下 の よ う に
変 換 さ れ る.
(R15)[constraint::[id::4001,type::actdist,
attribute::[agent::taro,act::move,
attribute:=[from::post̲office1,to::schoo11,
dllration::[value::15,unit::mil1],
means::foot,speed::[value::68,unit::mpm]]]]]
こ こ で,属
性 の 意 味 は 動 作 の 記 述 の 場 合 に 準 じ て い る.
そ ば
typeがneighborhoodの
と を 示 す.例
場 合 の 制 約 は,あ
る 場 所 が 別 の 場 所 の"そ
ば"に
え ば,
(S9)郵
と い う 文 は,以
便 局 の そ ば に本 屋 が あ る
下 の よ う に 変 換 さ れ る.
(R16)[constraint::[id::4001,type::neighborhood,
attribute::[base::post
こ こ で,baseが
̲office1,0bject::bookstre1]]]
基 準 と な る 場 所 を 示 し,。bjectが
22
対 象 と な る場 所 を 示 す .
あ る こ
間
位 置 関 係 を 表 す 基 本 語 彙 の う ち,3項
(SIO)学
と い う 文 は,以
関 係 を と る も の は"間"の
み で あ る.例
え ば,
校 と郵 便 局 の 間 に本 屋 が あ る
下 の よ う に 変 換 さ れ る.
(R17)[constraint::[id::4001,type::between,
attribute::[base̲1::school1,base̲2::post̲office1,
object::bookstre1]]]
こ れ は,。bjectがbase‑1とbase‑2の
最 後 に,2.1.1項
間 に あ る こ と を 表 し て い る.
に 示 し た 自 然 言 語 入 力 の 例 か ら 生 成 さ れ る 記 述 の 集 合,す
語 構 造 表 現 を 図3.1,3.2に
示 す.
23
な わ ち言
(D1)[object::[id::2001,name::schoo1,attribute::[x::2001,y::2001]]]
(D2)[object::[id::2002,na皿e::post‑office,
attribute::[x::2002,y::2002]]]
(D3)[constrain七::[id::4001,type::direction,
a七tribute=:[from::post̲office,to::schoo1,direction::east]]]
(D4)[actor::[id::1001,name::taro,
attribute::[speed::[value::68,unit::mpm]]]]
(D5)[act::[id::3001,type::move,agent::taro,
attribute::[from::post̲office,to::school,
duration::[value::10,unit::min],
means::foot,speed::[value::68,uni七::mpm]],
interval::[t::1,t::2]]]
(D6)[object::[id::2003,name::books七
〇re,attribute::[x::2003,y::2003]]]
(D7)[constraint::[id::4002,type::direction,
attribute::[from::post̲office,to::bookstore,direction::east]]]
(D8)[actor::[id::1002,name::hanako,
attribute=:[speed::[value::55,unit::mpm]]]]
(D9)[act::[id::3002,type::move,agen七::hanako,
attribute::[from::post‑office,to::bookstore,means::bicycle,
speed::[value::300,uni七::mpm]],
interval::[t::3,t::4]]]
(DlO)[act::[id::3003,七ype::move,agent::hanako,
attribute::[from::bookstore,to::school,means::bicycle,
speed::[value::300,unit::mpm]],
interva1::[t::5,t::6]]]
一
一
一
図3.1:言
っ つ
く
一
語 構
24
一
一
造 表 現 の 例a
(D11)[constrain七::[id::4003,type::七imedif,attribute::[timedif::1ate,
act̲1::[id::3002,type=:move,agent::hanako,
attribute::[from::post̲office,to::bookstore,
means::bicycle,speed::[value::300,unit::mpm]],point::end],
act̲2::[id::3003,type::move,agent::ha皿ako,
attribute::[from::bookstore,to::schoo1,
means::bicycle,speed::[value::300,unit=:mpm]],point::begin],
time=Lag::[value::6,unit::mi11]]]]
(D12)[constraint::[id=:4004,type::timedif,attribu七e::[timedif=:late,
act̲1::[id::3003,type::move,agent::ha且ako,
attribute::[from::bookstore,to::school,
means::bicycle,speed::[value::300,unit::mpm]],point::begin],
act̲2::[id::3003,type=:move,agent::hanako,
attrib11te::[from::bookstore,to::school],point::end],
timelag::[value::2,unit::min]]]]
(D13)[constraint::[id::4005,七ype::七imedif,
attribute::[timedif::simultaneously,
act‑1::[id::3001,type::move,agent::taro,
attribute::[from::p◎st̲office,to::school],point::eロd],
ac七̲2:=[id::3003,type::move,agent::hanako,
attribute::[from::bookstore,to::school],point::end]]]]
図3.2:言
語 構 造 表 現 の 例b
25
第4章
曖 昧 な時 間 ・空 間情 報 の処 理
本 章 で は,最 適 化 手 法 に よ っ て 曖 昧 な 時 間 ・空 間 情 報 を統 合 的 に処 理 す る 方 法 に つ い
て 述 べ る.ま ず4.1節
で,統 合 的 処 理 の た め の基 本 的 な 考 え方 を 示 す.続 く4.2節 で,第
3章 で 得 ら れ た 入 力 言 語 の 構 造 表 現 を 評 価 関 数 や 等 式 ・不 等 式 に 変 換 す る 規 則 を詳 細
に述 べ る.最 後 に4.3節
で は,最 適 化 を行 な っ て ア ニ メ ー シ ョン の 構 造 表 現 を得 る ま で
の 過 程 を述 べ る.
4.1最
適 化 手 法 に よ る 曖 昧 な 時 間 ・空 間 情 報 の 処 理
第3章
で 示 した よ う に,入 力 さ れ る 自然 言 語 の 構 造 表 現 は,オ ブ ジ ェ ク トや 動 作 の
記 述 と 時 間 ・空 間 に 関 す る 制 約 か ら構 成 さ れ る.こ の 制 約 は 具 体 的 に は,各 動 作 の 開
始 ・終 了 時 間 や 場 所 の 位 置 座 標 の 間 を 関 係 付 け て い る が,一 般 に 曖 昧 性 を含 ん で い る.
言 語 表 現 の 曖 昧 性 に は,ア ニ メ ー シ ョ ン 生 成 の 立 場 か ら二 つ の 場 合 が 存 在 す る.例
え ば,"そ
の 後 到 着 した"と
い う場 合 は,あ る基 準 と な る 時 点 か ら 後 の 任 意 の 時 点 が 到
着 時 点 と して 許 容 さ れ る.こ の よ う な 場 合,数 学 的 に は,不 等 式 な どで 許 容 さ れ る パ ラ
メ ー タ の 領 域 を指 定 す る こ と に な る.ま た,"そ
の5分
後 に 到 着 した"と
い う 場 合 は,
厳 密 に解 釈 す る と,基 準 と な る時 点 と到 着 時 点 の 時 間 差 が ち ょ う ど5分00秒
とい う
こ と に な る が,こ の 場 合 も常 識 的 に は秒 単 位 程 度 の 誤 差 は 許 容 さ れ る こ とが 多 か ろ う.
こ の よ う に ア ニ メ ー シ ョ ン 生 成 か ら 見 た 曖 昧 性 に は,(1)表
現 自体 に よ る 曖 昧 性 と
(2)誤 差 に よ る 曖 昧 性 が あ る.以 下 で は,両 者 の 曖 昧 性 を 共 通 の 評 価 関 数 で 表 す こ と を
考 え る.
評 価 関 数 は,個 々 の 制 約 の基 とな る 言 語 表 現 の"不
う に 設 定 す る.例 え ば,"・4は
Bの
β の 北 に あ る"と
座 標 値 を与 え る と,こ の 座 標 値 で"北
を 表 す も の と す る.言 い 換 え る と,"北
26
表す よ
い う文 に 対 応 す る 評 価 関 数 は,.4と
に あ る"と
に あ る"と
自然 さ"(unlikelifood)を
い う表 現 が どの 程 度 不 自然 か
い う表 現 の"意
味"を,曖
昧 に定 義
評価関数
μ
適
化
パ ラ メー タ空 間
図4.1:最
適化の原理
す る 関 数 で あ る と もい え る.こ れ は,フ ァ ジ ー 理 論 に お い て 例 え ば,温 度 に 対 す る値 域
[0,1]の メ ンバ シ ッ プ 関 数 を与 え て,"暑
い"と
い う概 念 を記 述 す る の と類 似 の 考 え 方
で あ る.た だ し,フ ァ ジ ー 理 論 に お い て は[0,1]の
し,我 々 の 評 価 関 数 で は[0,00)の
範 囲 で"不
範 囲 で"確
か ら し さ"を 表 す の に対
自然 さ"を 表 す 点 が 異 な る.な お,実
際
の 制 約 で は,評 価 関 数 に 他 の 等 式 ・不 等 式,例 え ば,二 つ の 事 象 間 の 前 後 関 係 な ど を併
用 す る 必 要 が 生 じ る 場 合 もあ る.
こ の よ う に して,入 力 言 語 の 構 造 表 現 を,動 作 の 開 始 ・終 了 時 間 や 場 所 の 位 置 座 標
を 未 知 の パ ラ メ ー タ と した 評 価 関 数 お よ び 等 式 ・不 等 式 の 組 に 変 換 す れ ば,後 は,こ
れ ら の 等 式 ・不 等 式 を 満 た しつ つ,す べ て の 評 価 関 数 の 値 を"全
体 と し て"小
さ くで
き る よ う な パ ラ メ ー タ値 の 組 を 求 め れ ば 良 い.し か し,こ の 問 題 は 多 目的 計 画 問 題 と
な り,す べ て の 評 価 関 数 を 同 時 に最 小 化 す る こ と は で き ず,そ の ま ま で は 一 意 に解 を
決 定 す る こ と は 困 難 で あ る.そ こ で,上 記 の 評 価 関 数 で 表 さ れ た"不
自然 さ"は
加法
性 を持 つ,す な わ ち す べ て の 評 価 関 数 の 和 は 全 体 の 不 自 然 さ を表 す と 仮 定 す る.す る
と,こ の す べ て の 評 価 関 数 の 和 を 目 的 関 数 とす る こ と に よ り,問 題 は 等 式 ・不 等 式 の
制 約 条 件 を伴 う最 適 化 問 題[35】 に 帰 着 す る(図4.1参
照).こ れ を 解 く と動 作 の 開 始 ・
終 了 時 間 や 場 所 の 位 置 座 標 が 数 値 と し て 求 ま り,こ れ に動 作 の 他 の 属 性 を加 え る と ・
・
最 も 自然 な"ア
ニ メ ー シ ョ ン構 造 の 表 現 が 得 ら れ る.
な お,最 適 化 問 題 は,線 形 計 画 問 題 あ る い は2次
計 画 問 題 の 範 疇 で は,有 限 回 の 探 索
に よ り最 適 解 を求 め る 計 算 手 法 が 存 在 し て お り,ま た,凸 計 画 問 題 の 場 合 も 大 域 的 な
議 論 は 可 能 で あ る[35]・ しか し,以 下 で は上 記 の 範 疇 を 逸 脱 す る た め,一 般 の 非 線 形 計
画 問 題 と して 扱 う こ と に す る.
27
4.2言
語 構 造 表 現 か ら評 価 関 数 へ の 変 換
制 約 の"不
自 然 さ"を
表 す 評 価 関 数 の 性 質 と最 適 化 問 題 の 実 際 の 解 法 へ の 適 合 性
か ら,評 価 関 数 は 具 体 的 に 以 下 の 方 針 で 設 計 す る.
(1)パ
ラ メ ー タ が 標 準 値 の 時,関
(2)標
準 値 か ら 外 れ る ほ ど 関 数 の 値 が 大 き く な る.
(3)ほ
と ん ど い た る と こ ろ で 微 分 可 能 で あ る.
(4)値
域 は[0,00)と
な お,空
数 は 最 小 と な る.
す る。
間 の パ ラ メ ー タ に つ い て は,現 段 階 で は2次
へ も 自 然 に 拡 張 可 能 で あ る .以 下,4.2,1項
は 空 間 関 係 の 制 約 記 述 か ら の,そ
元 座 標 系 を 用 い て い る が,3次
元
で は 時 間 関 係 の 制 約 記 述 か ら の,4.2.2項
で
し て4.2.3項
で は 時 間 ・空 間 関 係 の 制 約 記 述 か ら の
変 換 を そ れ ぞ れ 示 す.
4.2.1時
間 記 述 の変 換
例 と し て,以
下 の 二 つ の 動 作 記 述 が 与 え ら れ て い る も の と す る.
(R18)[act::[id::3001,type::move,agent::taro,
attribllte::[from::books七
〇re,to::school],
interval::[t::1,t::2]]]
(R19)[act::[id::3002,type::move,agent::hanako,
attribute::[from::post̲office,to::school],
interval::[t::3,t::4]]]
た だ し,表 現 中 のt::iは
以 下 の 数 式 の 中 で ち と 表 記 す る.
前:後
上 記 の 二 つ に 加 え,太 郎 の 到 着 が 花 子 の 到 着 よ り5分
遅 い こ と を 表 す,次
与 え ら れ た と す る.
(R20)[constraint::[id::4002,type::timedif,
attribute::[timedif::late,
act̲1::[agent::taro,type::move,point::end],
act̲2::[agent::hanako,type::move,point::end],
七imelag::[value::5,uni七::min]]]]
28
の制 約 が
こ の 場 合,評 価 関 数 は,陽 に 示 され た ・5分 ・ とい う時 間 差 と実 際 の 時 間 差 孟2一 転 の
比 に 基 づ い て 次 の よ う に 定 義 さ れ る .た だ し,太 郎 の 到 着 が 花 子 の 到 着 よ り早 く な ら
な い よ う に,不 等 式 を加 え る.
ψ一た(≒
オ4‑・)2(41)
オ4<あ(4.2)
こ の 評 価 関 数 ψ の 値 は,実 際 の 時 間 差 が5分
係数
κ は,そ
ほ ど,標
の 制 約 に 関 す る 一 種 の ・曖 昧 性 ・ を 表 し て い る.ん
準 値 か ら の 同 じ"ず
れ"に
で 表 す 時 間 ・空 間 制 約 が"よ
か ら 外 れ に く く な る.逆
は"よ
り 緩 慢 に"作
実 際 に は,文
と い う標 準 値 か ら離 れ る 程 大 き く な る .
が 大 き くなれ ば な る
対 し て ψ の 値 が 大 き く な る の で ,そ の 評 価 関 数 ψ
り 厳 密 に"作
用 す る こ と に な る.言 い 換 え る と,標
準値
に 海 の 値 が 小 さ く な れ ば な る ほ ど,そ の 評 価 関 数 で 表 す 制 約
用 し,標 準 値 か ら 外 れ や す く な る.
脈 や 個 人 差 の 問 題 も あ り,個
ん の 値 を 決 定 す る こ と は 難 し い,な
お,ん
々 の 制 約 に 対 し て,適 切 な 評 価 関 数 の 形 や
の 値 の 決 定 に つ い て は,6.1節
で 検 討 して い
る.
同時
時 間 関 係 の 制 約 の う ち 最 も 基 本 的 な も の は,時 点 が 同 一 で あ る こ と を 表 す"同
で あ ろ う.例 え ば,"太
郎 と 花 子 が 同 時 に 到 着 し た"と
時"
い う 表 現 か ら,
(R21)[constraint::[id::4002,type::timedif,
attribute::[timedif::simultaneously,
act̲1::[agent::taro,type::move,point::end],
act̲2::[agent::hanako,type::move,P◎int::e且d]]]]
と い う 制 約 が 得 ら れ る,こ
の 場 合 に つ い て も前:後
関 数 を 用 い る こ と が で き る が,"同
時"と
の 場 合 と 同 様 に,曖 昧 性 を 表 す 評 価
強 調 し て い る 表 現 を 重 く み て,こ の 制 約 に つ
い て は 等 式 で 表 現 す る こ と に す る,
時点の順序
3.3.1項
で 述 べ た よ う に,文
の 生 起 順 で 表 さ れ た 事 象 の 生 起 順 は,
(R22)[delay::[ち,ち,十]]
と い っ た 制 約 記 述 に よ り 表 現 さ れ る.こ れ は 単 に 順 序 関 係 の み を 示 す も の な の で,
ち く ち(4.3)
と い う 不 等 式 に 変 換 さ れ る.
29
4.2.2空
間記述の変換
例 と し て,以
下 の 三 つ の 場 所 の 記 述 が 与 え られ て い る もの とす る .
(R23)[・bject::[id::1,・
㎝ ・・:P。・t.。ffice,・tt・ib・t・
(R24)[object::[id::2,nalne::school,attribute::[x::2
,y::2]]]
(R25)[object::[id::3,name::books七
た だ し,表 現x::i,y=:iは,以
・:[x::1,y・:1]]]
〇re,attribute::[x::3
下 の 数 式 中 で は 銑,〃̀と
,y::3]]]
表 記 す る.
方向
東 西 南 北 方 向 の 制 約 は 一 般 に は,"Bは
で あ る.θ
の 値 は,例
え ば"北
東"な
五 か ら 見 て θ の 方 向 に あ る"と
ど の 表 現 を,直 接 数 値 に 変 換 し て 用 い る.こ の 時 ,
∬ッ 平 面 の ∬ 軸 の 正 の 方 向 を 東 と し て,∬
す る.こ
の 制 約 は,以
い う制 約
軸 の 正 の 方 向 か ら反 時 計 回 り に角 度 を 設 定
下 の 評 価 関 数 に 変 換 す る.
ψ=た(1‑cos(α
一 θ))
一 た(1‑(
伽 一隷̲P
+
こ こ で,角
度
α は 五 か らBへ
勧 一洗̲P血
の 角 度 の 変 数 で あ る,こ
小 値 を と る よ う に 定 め ら れ て い る(図4.2参
具 体 的 に は,"郵
θ))(44)
の 関 数 は,α
と θが 同 じ時
,最
照).
便 局 か ら 学 校 は 北 に あ る"と
い う表 現
(R26)[constraint::[id::4001,type::direction,
attribute::[fro皿::post̲office,to::schoo1,
direction::north]]]
は,北 方 向 の θ が 窒 で あ る た め,次 の 評 価 関 数 に変 換 さ れ る.
ψ 一 ん(・一((
̲隷
一馳ア… 舞+伽
一 ん(・一
(̲結
"1)、)(4・5)
30
一慧
P・血登))
y(北
》
北東
B=(XB,yB)
α
θ
x(東)
A=(瓶
・)伝)
図4.2:方
向 の評価 関数
距離
二 点 五@A,〃A),B@B,〃B)間
の 距 離 に対 し,"、4か らBま
でdo離
れ て い る"と
い
う場 合 は,以 下 の 評 価 関 数 を 定 め る.
￠ 一 ん(》(・ ・ 一 ・・)2+(影 ・ 一 〃・)2‑1d
o)(46)
行 為 に よ る距 離
3.3.2項 の 例 文(S8)で
示 した よ う に,"α は 孟 か らBま
動 能 力 を 通 し て 間 接 的 にAB間
で オoかか る"は,α
の移
の 距 離 を表 す.
ψ 一 ん(》(・ ・ 一 ・・)2+(炉
〃・)2‑1"
α ・舌0)2(47)
そ こ で,ア ク タ ー α の 標 準 の 速 さ"α と陽 に 示 さ れ た 動 作 所 要 時 間 診oと を 乗 じた 値 を
2点 間 の 距 離doと
考 え る と,先 に 示 した 距 離 制 約 に つ い て の 評 価 関 数 を そ の ま ま準 用
で き る.
例 え ば,"太
郎 の 郵 便 局 か ら学 校 ま で の 所 要 時 間 は10分
31
で あ る"に
対す る
(R28)[actor::[id::1,name::taro,speed::[value::68,unit::mpm]]]
(R29)[constraint::[id::4001,type::actdist,
attribute::[agen七::taro,act::move,
attribute::[from::post
̲office,to::schoo=L,
duration::[value::10,unit::min],
means::foot,speed::[value::68,unit::mpm]]]]]
は,次
の 評 価
関 数
に 変 換
さ れ
る.
ψ一ん庫
絆
あ る"は,一
般 に2種
ザ
ー1)2(48)
そば
"
、4の そ ば にBが
味 は,空 間 内 で の 五 の 位 置 の 近 傍 にBの
類 の 意 味 を 持 つ と考 え ら れ る.第 一 の 意
位 置 が あ る とい う もの で あ り,第 二 の 意 味
は,あ る観 測 者 か ら見 て 観 測 者 の 立 場 で 五 の 近 傍 に β が あ る と い う も の で あ る.後
者 の 場 合,空 聞 内 で は 必 ず し も"そ
ば"で
あ る と は 限 らな い.自 然 言 語 パ ー ザ の 能 力
の 都 合 で 観 測 者 の 視 点 を扱 う こ とが 難 しい た め,こ こ で は 常 に前 者 の 意 味 に解 釈 す る.
す る と,上 の 記 述 は,.Aを
基 準 と し,"そ
ば"と
感 じ ら れ る 距 離 を 隔 て た 所 にBが
存
在 す る こ と を示 し て い る.そ こ で,評 価 関 数 を以 下 の よ う に 定 め る.
ψ平
一誓(〃B‑〃A)2‑1)2(49)
間
"五 とBの
間 に0が
あ る"も
,"そ
ば"と
同 様 に,一 般 に2種
類 の 意 味 を 持 つ と考
え ら れ る.第 一 の 意 味 は,空 間 内 で の 五 の 位 置 と β の 位 置 の 間 に0が
の で,第 二 の 意 味 は,あ る 観 測 者 の 立 場 で0が
あ る とい う も
間 に あ る と い う も の で あ る."間"の
場 合 も常 に 前 者 の 意 味 に 解 釈 す る.
そ れ で は,、4と
β の 間 に0が
を結 ぶ 線 分 上 に0が
昧 さ の た め,0が
あ る と は ど の よ う な 状 態 で あ ろ う か.こ こで は,.AB
位 置 して い る と き,0が
線 分.4β
孟 と β の 間 に あ る と考 え る.表 現 の 曖
上 か ら多 少 外 れ て も,0が
孟 とBの
間 に あ る と言 っ て 差
し支 え な い で あ ろ う.以 上 の 考 え か ら,評 価 関 数 を次 の よ う に 定 め た.
そ こ で,0を
起 点 と し,・4,Bへ
そ れ ぞ れ δ=(砺,α
向 か う ベ ク トル0孟,OBに
平 行 な単 位 ベ ク トル を
の,δ=(わ.,わ の と し,そ の 間 の 角 度 を β と す る と以 下 の 式 が 成 立
32
す る.
cosβ=δ
こ の 式 は,線
小 値 を0と
分.4β
上 に0が
・わ(4.10)
存 在 す る 時,最
小 値 一1を と る.そ こ で,1を
加 えて最
し た も の に 係 数 ん を 乗 じ た も の を 評 価 関 数 と す る.
9=た(1+cosβ)
づ
=た(1十
δ ・b)
=ん(1+α
。δ。+α
あ)(4.11)
り
な お,五,B,0の
位 置 座 標 を そ れ ぞ れ@A,〃A),@B,〃
あ一(
幅 一蒜̲̲一
δ一儲
論
β),@o,〃o)と
蒜
,)
̲施
舞
す る と,δ,bは,
詞(412
論)(4.13)
と 表 す こ と が で き る.
4.2.3時
間 ・空 間 記 述 の 変 換
本 項 で は,時
間 ・空 間 の 双 方 に 対 す る 制 約 か ら 評 価 関 数 お よ び 等 式 ・不 等 式 へ の 変
換 に つ い て 述 べ る.た
返 し 述 べ る が,移
だ し,こ
動 は,開
こ で の 制 約 と は ア ク タ ー の 移 動 と い う 動 作 で あ る.繰
始 ・終 了 時 点 と い う 時 間 情 報 と 出 発 ・到 着 地 点 と い う 空 間
情 報 と の 間 を 関 係 づ け る こ と が で き る.そ の 結 果,両
能 に な る.例
と し て,以
り
者 を 統 合 的 に処 理 す る こ と が 可
下 の ア ク タ ー と 場 所 の 記 述 が 与 え ら れ て い る も の と す る.
(R30)[actor::[id::1,name::taro,
attribute::[speed::[value::68,unit::mpm]]]]
(R31)[object::[id::2,name::post‑office,attribute::[x::2,y::2]]]
(R32)[object::[id::3,name::schoo1,attribute::[x::3,x::3]]]
例 え ば,・ ・
α は 孟 か ら β ま で 移 動 し た"と
い う 場 合,が,診 ε を,動 作 の 開 始 時 刻,終
了 時 刻 と す る と,ア ク タ ー α の 標 準 の 速 さ"、
の 予 想 値 で あ る.一 方,実
際 の 移 動 距 離 は ・4Bの
と 動 作 時 間 オe一 が と の 積 が,移
間 の 距 離 で あ る か ら,評 価 関 数 は 次 の
よ う に 定 め ら れ る.
ψ一礁
鶏
L1)2(414)
33
動距離
ま た,動
作 の 開 始
・終 了 時 点 の 逆 転 を 避 け る た め に 次 の 不 等 式 を 与 え る.
オ8<舌
例 え ば,"太
ε(4
.15)
郎 が 郵 便 局 か ら 学 校 へ 自 転 車 で 移 動 し た"場
合 の 記 述
(R33)[act::[id::3001,type::move,agent::taro,
attribute::[from::pos七
一〇ffice,to::school,
meaロs::bicycle,speed::[value::300,unit::mpm]],
interval::[t::1,t::2]]]
は,次
の 評 価 関 数 と 不 等 式 に 変 換 さ れ る.
ψ一終
轟
騨
一・)(生16)
オ1<あ(4.17)
次 に,所 要 時 間 が 明 記 さ れ て い た 場 合 を考 え る.例
舌oで 移 動 した"と
え ば,"α
は 五 か ら β まで
い う場 合,上 で 述 べ た 移 動 距 離 の 曖 昧 性 ば か りで な く,所 要 時 間 の
曖 昧 性 も考 慮 す る 必 要 が あ る.所 要 時 間 の 標 準 値 が オo,実際 の 所 要 時 間 が 孟
ε一 が で あ
る か ら,評 価 関 数 と不 等 式 は 次 の よ う に 定 め ら れ る.
ψ 一 ん(》@・
一 ・・)2+(炉
〃・)2‑1u
。・(オe一孟8))+ガ(が
話 が 一1ゾ(4・8)
オ3<オ ε(4.19)
4.3最
適 化 問題 の解 決
前 節 で は,言 語 構 造 表 現 の 各 記 述 か ら評 価 関 数 お よ び 等 式 ・不 等 式 へ の 変 換 に つ い
て 述 べ た.こ こ で,得
ら れ た 評 価 関 数 の 集 合 をP,等
4.1節 で 述 べ た よ う に,Gの
要 素 を 満 しつ つ,"全
値 を小 さ くす る た め に,集 合Pの
式 ・不 等 式 の 集 合 を9と
体 と して"Pの
す る.
要 素 の 評価 関数 の
評 価 関 数 の 合 計 を,与 え られ た 自然 言 語 記 述 全 体 の
不 自然 さ を表 す 評 価 関 数 と し,そ れ を 目的 関 数 とす る最 適 化 問 題 に 帰 着 させ る.
各 ア ク タ ー の 動 作 開 始 ・終 了 時 間 舌1,…,偏
と場 所 の 位 置 座 標@1,〃1),…,@π,〃
か ら,ベ ク トル
u=(孟1,̲,オm,∬1,̲,∬
を お く.(2の
π,〃1,̲,〃η)(4.20)
全 て の 要 素 を満 た しつ つ,
Φ=Σ
ψ(4.21)
{ρ∈P
34
π)
が 最 小 値 を持 つ ベ ク トルuが,与
え ら れ た 自 然 言 語 記 述 お よ び そ の 構 造 表 現 に対 す る
最 適 な ア ニ メ ー シ ョ ン の パ ラ メ ー タ と い う こ と に な る.こ れ に 動 作 の他 の 属 性 を加 え
る と,2.2節
の 表2.3,2.4で
示 さ れ る ア ニ メ ー シ ョ ン構 造 表 現 が 得 られ る.
実 際 に こ の 最 適 化 を行 な う際 は,制 約 付 き非 線 形 計 画 問 題 の 解 法 の 一 つ で あ る乗 数
法(MultiplierMethod)【27】
を用 い る.
35
第5章
シ ス テ ム ア ー キ テ クチ ャ
本 章 で は,作 成 した プ ロ トタ イ プ ・ア ニ メ ー シ ョ ン シ ス テ ム につ い て 述 べ る.ま ず ,5.1
節 で シ ス テ ム の 構 成 に つ い て 概 説 す る.続 く52節
い て,5.3節
で は 評 価 と最 適 化 モ ジ ュ ー ル に つ い て
で は 自然 言 語 処 理 モ ジ ュ ー ル に つ
,そ して5.4節
で は ア ニ メー シ ョン
生 成 モ ジ ュ ー ル に つ い て そ れ ぞ れ 述 べ る.
5.1シ
ス テ ム の構 成
プ ロ ト タ イ プ ・ア ニ メ ー シ ョ ン シ ス テ ム は,自 然 言 語 処 理,評 価 と最 適 化 ,ア ニ メ ー
シ ョ ン生 成,の 三 つ の モ ジ ュ ー ル か ら構 成 さ れ る .
自 然 言 語 処 理 モ ジ ュ ー ル は,入 力 の 日本 語 文 章 を解 析 し,言 語 構 造 表 現 へ と 変 換 す
る.文 法 はDCG(De且niteClauseGrammar)[15】[26][32]を
SunOSR4.1.3上
のSICStusProlog2.1で
用 い,SPARCstation20
,
実 現 し,文 の 記 述 順 に よ る暗 黙 の 事 象 順 序
の 抽 出 お よ び代 名 詞 と名 詞 との 単 純 な 照 応 処 理 を行 な う 。
評 価 と最 適 化 モ ジ ュ ー ル は,ま ず 言 語 構 造 表 現 を等 式 や 不 等 式 を含 む評 価 関 数 へ と
変 換 し,次 い で 最 適 化 問 題 を 解 く こ と に よ り,最 も妥 当 な ア ニ メ ー シ ョ ン構 造 表 現 を
得 る ・評 価 関 数 へ の 変 換 部 分 は,上 述 のSPARCstation上
し,最 適 化 部 分 は,IRISCrimson/VGXT,IRIXRele麗e5・2上
のSICStusProlo9で
のCコ
実現
ンパ イ ラgcc
2.7.1で 実 現 した.
ア ニ メ ー シ ョ ン 生 成 モ ジ ュ ー ル は,得 ら れ た ア ニ メ ー シ ョ ン 構 造 表 現 か ら 実 際 の ア
ニ メ ー シ ョ ン を生 成 す る,実 現 に は 上 述 のIRISCrimson上
ジ ェ ク ト指 向3次
で,C言
語 と と もに
元 グ ラ フ ィ ッ ク ス ツ ー ル キ ッ トで あ るIRISInventorを
本 シ ス テ ム の 構 成 と処 理 の 流 れ を,図5.1に
36
示 す.
,オ ブ
用 い る.
自然言語記述
↓
自然 言語 処 理 モ ジュ ール
↓
言
1「圏・.■
■6.■
=評
と 最
価
=モ
語 構
造 表 現
■o■ ■ ■ ■■ ■.■.圏...蟹
■.■.■8曙
■■ ■ ■● ■■ ■■ ■塵 ■ ■6■5
適 化=
ジ ュ̲ル=
■
■
=評
価関数 に変換=
■
■
■
胴
i↓i
■
■
■
■
=評
価 関数 の集 合=
≡
↓1
■
.一
■
薗
■
■
■
≡
最適化
■
■
■
塵■..■.■o■
≡
璽
■
・
■ ■.■
■.■
日 ■.■
ア
ニ
メ
■...■....■
ー
シ
ョ
■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■ ■..臨.匿
ン
構
造
表
現
↓
アニ メー シ ョン生成 モ ジ ュール
↓
ア ニ メー シ ョン
図5.1:プ
ロ ト タ イ プ ・ア ニ メ ー シ ョ ン シ ス テ ム の 構 成
37
■ 璽,」1
5.2自
然 言 語 処 理 モ ジ ュール
本 節 で は ま ず,自 然 言 語 処 理 モ ジ ュ ー ル 全 体 の 処 理 に つ い て 述 べ,さ ら に 文 の 記 述
順 に よ る 暗 黙 の 時 間 関 係 の 抽 出 に つ い て よ り詳 し く述 べ る.
5.2.1自
然言 語解 析
入 力 文 と その 扱 い
2.1.1項 で 述 べ た よ う に,本 シ ス テ ム の 現 段 階 で の 入 力 は,物 体 の 動 作 に 関 す る 時 間
情 報 や 物 体 間 の 位 置 関 係 に 関 す る 空 間 情 報 を 含 む 単 文 か ら構 成 さ れ る.ま た,入 力 文
に用 い る 語 彙 や 取 り扱 う時 間 ・空 間 情 報 の 範 囲 は,2.1.3項
で 定 め て い る.現 在 の シ ス
テ ム が 受 理 す る文 型 を以 下 で 示 す.
ま ず,動 作 や そ の 時 間 制 約 に 関 連 した 文 と して(文 型1)〜(文
(文 型1)動
型4)が
あ る.
作(時 区 間)
型3(動 作 主)は(場
所1)か
ら(場 所2)ま
で{(時
間)で}移
動 した.
こ れ は,動 作 の 開 始 と終 了 を含 む 時 区 間 と して 扱 う 文 で あ る.例 え ば,"太
郵 便 局 か ら 学 校 ま で5分
(文 型2)動
型:(動
郎は
で 歩 い た."な どで あ る.
作(時 点)
作 主)は(場
所){を
出 発,に 到 着}し
た,
こ れ は,動 作 の 開 始 あ る い は 終 了 の ど ち ら か 一 方 を表 し た 文 で あ る.例 え ば,"
太 郎 は 郵 便 局 を 出 発 した."な
(文 型3)時
型:{同
どが こ れ に あ た る.
間 制 約 を 付 加 した 動 作(時 点)
時 に,(時 間){前
に,後 に}}(動
作 主)は(場
所){を
出 発,に 到 着}し
た.
こ れ は,(文 型2)に
時 間 制 約 が 付 加 さ れ た も の で あ る.例 え ば,"10分
は 学 校 に 到 着 した,"な
(文 型4)時
型:(動
後 に太 郎
どが こ れ に あ た る.
間制約
作 主1)が(場
後 に}}(動
所1){を
作 主2)が(場
出 発,に 到 着}し
所2){を
た{と
出 発,に 到 着}し
同 時 に,(時 間){前
に,
た.
こ れ は,動 作 の 開 始 あ る い は 終 了 の 時 点 に 対 し,そ の 間 の 時 間 差 を 述 べ る場 合 の
文 型 で あ る."太
郎 が 学 校 に 到 着 した と 同 時 に花 子 は 学 校 に 到 着 した."あ る い
38
は,"太
郎 が 郵 便 局 を 出 発 した3分
前 に花 子 は 学 校 に 到 着 した."と い う よ う に,
行 為 に 対 して 時 間 制 約 を付 加 す る 場 合 を 想 定 して い る.
空 間 に 関 す る 文 と して,(文 型5)〜(文
(文 型5)方
型10)が
あ る.
向
型1:(場
所1)の(方
向)に(場
所2)が
型2=(場
所2)は(場
所1)の(方
あ る.
向)に あ る.
こ れ は,二 つ の 場 所 の 間 の 方 向 の 制 約 を述 べ た 文 で あ る.観 測 者 の 視 点 を扱 っ て
い な い た め,扱 う 方 向 は 常 に 東 西 南 北 と い っ た 絶 対 的 な も の とす る.例 え ば,"
郵 便 局 の 東 に 学 校 が あ る,"な どが こ れ に あ た る.
(文 型6)距
離
型:(場 所1)か
(文 型7)方
ら(場 所2)ま
で(距 離)離 れ て い る,
向 と距 離
型1:(場
所1)の(距
離)(方 向)に(場
型2:(場
所2)は(場
所1)の(距
こ れ は,(文 型5)と(文
の100m東
(文 型8)動
型6)の
所2)が
あ る.
離)(方 向)に あ る.
情 報 を 同 時 に述 べ る 文 で あ る.例 え ば,"郵
便局
に 学 校 が あ る."な どが これ に あ た る.
作 に よ る距 離
型:(動 作 主)は(場
所1)か
ら(場 所2)ま
で(時 間)か か る.
3.3.2項 で 示 した よ う に,こ れ は行 為 に よ っ て 間 接 的 に距 離 制 約 を述 べ た 文 で あ
る.例 え ば,"太
(文 型9)〜
郎 は 郵 便 局 か ら 学 校 ま で5分
か か る."な どが こ れ に あ た る.
のそ ば
型1:(場
所1)の
そ ば に(場 所2)が
型2:(場
所2)は(場
所1)の
あ る.
そ ば に あ る.
こ れ は,二 つ の 場 所 の 距 離 制 約 を 述 べ た 文 で あ る.距 離 は 文 中 に 明 記 さ れ な い た
め,あ ら か じ め 定 め た 定 数 を用 い て 評 価 関 数 を作 る.
(文 型10)〜
の間
型1:(場
所1)と(場
所2)の
間 に(場 所3)が
型2:(場
所3)は(場
所1)と(場
所2)の
間 に あ る.
こ れ は 三 つ の 場 所 の 関 係 を述 べ る 文 で あ る.
39
あ る.
自然 言 語解 析 の処 理 手順
自 然 言 語 解 析 モ ジ ュ ー ル の 具 体 的 な処 理 手 順 は 以 下 の 通 りで あ る .
(1)DCGに
よ る 構 文 解 析:DCGを
用 い て 自然 言 語 記 述 の そ れ ぞ れ の 文 か ら,言 語
構 造 表 現 の オ ブ ジ ェ ク ト,動 作,あ る い は 制 約 の 記 述 に 変 換 す る.動 作 は 上 で 述
べ た よ う に,(文 型1)〜(文
型 も,最 終 的 に は3.2節
型3)の
三 つ に 分 類 さ れ て い る 。これ ら の い ず れ の 文
で 示 した よ う に 開 始 時 聞 ・終 了 時 間 の 対 を もっ た 動 作
の 記 述 に 変 換 さ れ る.た だ し,こ の 最 初 の 段 階 で は ,文 型 に あ わ せ てact1,㏄t2,
act3と
表 記 し,そ れ ぞ れ を 区 別 して お く。
(2)人 物 の 代 名 詞 の 照 応:男
女 と も に 一 人 分 つ つ 名 前 を保 存 す る バ ッ フ ァ を用 意 し,
文 中 に ア ク タ ー の 名 前 を 見 つ け る た び に バ ッ フ ァ を 更 新 す る."彼,""彼
女"
の 代 わ りに バ ッ フ ァ に保 存 さ れ て い る ア ク タ ー の 名 前 を 代 入 す る.
(3)場 所 の 代 名 詞 の 照 応:人 物 と同 様 に 名 前 を保 存 す る バ ッ フ ァ を一 つ 用 意 し,場 所
の 名 前 毎 に 更 新 して お く."そ
こ"の
代 わ りにバ ッフ ァに保存 され て い る場 所
の 名 前 を 代 入 す る.
(4)act3をact2と
制 約 へ 変 換:(文
で い る.そ こ で,act3をact2と
(5)時
型3)か
ら得 ら れ た ㏄t3は
時 間 的 制 約 を含 ん
時 間 的 制 約 と に変 換 す る.
間 グ ラ フ の 生 成:文 の 記 述 順 に よ る暗 黙 の 事 象 順 序 を抽 出 す る た め,時 間 関 係
の グ ラ フ を 生 成 す る.具 体 的 な 処 理 は5.2.2項
(6)act2をact1へ
変 換:a￡t2に
で 述 べ る.
は,(文 型2)に
よ っ て 生 成 され た もの と,処 理(4)
に よ っ て 生 成 さ れ た もの が あ る.い ず れ の 場 合 もact2は,動
作 の 開始 あ るい は
終 了 と い っ た 時 点 情 報 を もた ら す.こ こで 各 動 作 毎 に 開 始 と終 了 の 対 を作 成 し,
時 区 間 情 報 で あ る ㏄t1に 変 換 す る.た だ し,動 作 の 開 始 のact2に
地 が,動 作 の 終 了 のa￡t2に
act2に
(7)時
つ い て は 出 発 地 が 未 知 の ま ま で あ る.も し入 力 順 に
注 目 し て い き,開 始 のact2に
致 す る終 了 のact2を
対 して そ れ 以 降 に記 述 さ れ た,動 作 主 の 一
見 い 出 す こ とが で き れ ば,既 知 とす る こ とが で き る.
間 グ ラ フ の 変 更:上 記 の(6)の
処 理 に伴 い,(5)で
更 す る.こ の 処 理 に つ い て も詳 細 は5.2.2項
(8)制
つ い て は 目的
約 の 対 象 と な る 動 作 の 対 応 付 け:(文
間 の 時 間 制 約 を示 す が,(1)のDCGに
生 成 さ れ た 時 間 グ ラ フ を変
で 述 べ る.
型4)は
動 作 の 開 始 あ るい は終 了 の時 点
よ る 構 文 解 析 の 段 階 で は,3.3.1項
40
で示
したtimedifの
記 述 に 変 換 さ れ る だ け で,act.1,act.2が
実 際 どのactを
指す
の か が 未 知 の ま ま で あ る.入 力 順 を 考 慮 して,こ の 制 約 記 述 か ら さ か の ぼ っ て い
き,act.1,act2そ
れ ぞ れ に つ い て 動 作 主 と動 作 が 一 致 す るactを
見 い 出す こ と
が で き れ ば,既 知 とす る こ と が で き る.そ の 属 性 を 参 照 して 未 知 属 性 を補 う.
(9)移 動 手 段 の 追 加=全 て の 動 作 を調 べ て,移 動 手 段 が 記 述 され て い な い も の が あ れ
ば,歩 い て 移 動 した とみ な し,means::f。
5.2.2暗
。tを 追 加 す る.
黙 の 時 間 関係 の 抽 出
基 本 方針
自 然 言 語 記 述 で は,文 を 記 述 す る 順 番 で 事 象 が 生 起 した 順 番 を表 す こ とが 多 い.例
えば
(1)太 郎 が 本 屋 か ら学 校 ま で 歩 い た.
(2)花
子 が 郵便 局 か ら学校 まで 歩 い た 。
とい う2文
が 続 い て い る 場 合,2文
が 行 な わ れ た 後 に(2)が
一般 に
の 前 後 関 係 は 陽 に は何 も述 べ ら れ て い な い が,(1)
行 な わ れ た と解 釈 す る こ とが 多 い.こ の よ う に 自 然 言 語 で は
,陽 に 記 述 さ れ た 時 間 関 係 ば か りで な く,文 の 順 番 で 示 され た 暗 黙 の 時 間 関 係
を利 用 して 解 釈 さ れ る.
そ こ で 本 研 究 で は,文 の 順 番 か ら前 後 関 係 が 存 在 す る と 思 わ れ る2つ
3.3.1項 で 述 べ たdelayと
(1)の 終 了 時 点 と(2)の
の動作間 に
い う 制 約 を付 加 す る.例 え ば 上 の 例 で は,図5.2の
開 始 時 点 との 間 にdelayを
しか し,す べ て の 動 作 に 対 し てdelayを
有 害 で す ら あ る.例 え ば,先 の2文
よ う に,
付 加 す る.
付 加 す る こ と は,無 駄 で あ る ば か りで な く
に続 き,
(3)太 郎 が 学 校 に到 着 し た と 同 時 に 花 子 が 学 校 に 到 着 し た.
と あ る 場 合 は,(3)で
与 え られ た 陽 な 時 間 制 約 と上 で 付 加 され たdelayと
こ の よ う な 場 合 は,図5.3に
は矛 盾 す る ・
示 す よ う に陽 な 時 間 制 約 を優 先 し,delayは
削 除す る必要
本 研 究 で は,あ らか じ め 文 章 中 で 隣 合 うす べ て の 動 作 に 対 しdelay制
約 を付 加 し て
が あ る.
お き,陽 な 時 間 制 約 に よ っ てdelayが
不 要 と判 断 さ れ る とそ のdelayを
削 除 す る とい
う方 針 で 処 理 し て い る.
delayの
要/不
要 の 判 断 に は グ ラ フ を用 い る ・ こ の グ ラ フ は,各 動 作 の 開 始 時 点 と
終 了 時 点 と を ノ ー ドと し,ア ー ク は,陽
な 時 間 制 約(制 約 ア ー ク)やdelayで
41
直 接 関係
太郎.̲」
竺̲̲.
花子
由1＼ 一
一
t
図5.2:delayの
太郎
●一
花子
act
一 一一 一
付加
●
凶
＼.。
act
t
図5.3:constraintを
付 け られ て い る 時 点 同 士(delayア
ア ー ク)に,張
優 先 す る こ と に よ るdelayの
削除
ー ク),そ して 同 じ動 作 の 開 始 時 点 と終 了 時 点 問(act
ら れ て い る と考 え る.
こ の グ ラ フ 上 で,仮 に あ るdelayの
ア ー ク を 除 い て も,グ ラ フ の 連 結 性 が 保 た れ る
な ら ば,そ の 記 述 中 の す べ て の 時 点 が 何 らか の 動 作 や 制 約 で 結 び つ け られ て い る こ と
に な り,除 い たdelayは
不 要 で あ っ た と 判 断 され る.
5.2.1項 の 自 然 言 語 解 析 の 処 理 手 順 の う ち,こ の グ ラ フ に 関 す る 処 理 は,(5)時
ラ フ の 作 成 と,(7)時
間 グ ラ フ の 変 更 と に 分 れ て い る.(7)の
(6)でact2をact1に
変 更 す る の に 伴 い,新
delayア
ー ク を 削 除 す る も の で あ る.そ
間グ
時 間 グ ラ フ の 変 更 は,
し く加 わ っ たactア
ー クで 不 要 にな っ た
れ ぞ れ の ア ル ゴ リズ ム を,図5・4と
図5.5に
示 す.
グ ラ フの連 結 の 検 証
時 間 グ ラ フ の 処 理 に お い て,delayを
理 が あ っ た.こ
れ に はWarsh{皿1の
こ の 方 法 で は,与
き0[￠,ゴ]=1,な
な け れ ば0で
削 除 して も グ ラ フ の 連 結 が ど うか を調 べ る 処
ア ル ゴ リズ ム[2]を 用 い た.
え られ た 有 効 グ ラ フ の 隣 接 行 列 を,2か
け れ ば0と
す る ・そ して,2か
ら ゴへ の ア ー ク が あ る と
ら ゴ ま で の 経 路 が あ れ ば 且[￠,ゴ
】=1,
あ る よ う な行 列 五 を作 る.・40[￠,刀=0[乞,ゴ】と し,真 を1に,偽
42
を0に
procedure時
間 グ ラ フ の 生 成;
begin
fbr言
語 構 造 表 現 の 各 記 述 に つ い てdo
begin
iftypeがact1で
あ るthen
begin
if最 終 参 照 時 点 が あ るthe11
最 終 参 照 時 点 か ら 動 作 の 開 始 時 点 へ のdelayア
actア
ー ク を作 る;
ー ク を 作 る;
動 作 の 終 了 時 点 を最 終 参 照 時 点 とす る
end
elseiftypeがact2で
あ るthen
begin
if最 終 参 照 時 点 が あ るthen
最 終 参 照 時 点 か らact2の
act2の
時 点 へ のdelayの
時 点 を 最 終 参 照 時 点 と す る;
end
elseif(typeカ
ミconstraint)
and(constraintのtypeがtimedif)then
begin
制 約 ア ー ク を 作 る;
主 節 の 時 点 を 最 終 参 照 時 点 に す る;
fbrす
べ て のdel町
ifdelayア
delayア
ア ー ク に つ い てdo
ー ク が 削 除 可 で あ るthen
ー ク を削 除 す る
end
end
elld
図5.4:時
間 グ ラ フ の 生 成 ア ル ゴ リズ ム
43
ア ー ク を 作 る;
procedure時
間 グ ラ フ変 更;
begin
fbr言 語 構 造 表 現 の 各 記 述 に つ い てdo
begin
ifa￡tの ア ー ク を持 た な いactで
あ るthen
actの ア ー ク を作 る;
fbrす べ て のdelayア
ifdelayア
ー ク に つ い てdo
ー ク が 削 除 可 で あ るthen
delayア
ー ク を削 除 す る
elld
end
図5.5:時
間 グ ラ フ変 更 ア ル ゴ リズ ム
対 応 さ せ,
ノ1海[ゼ,ゴ]=ノ1た̲1[￠,ゴ]or(ノ1鳶̲1[2,た]and/4た̲1【
ん,ゴ
】)
を適 用 す る と,隣 接 行 列 の 推 移 的 閉 包 孟 が 求 ま る.孟
な る と き,こ
5.3評
4.1節
の 対 角 要 素 以 外 が す べ て1に
の グ ラ フ は 連 結 で あ る.
価 と最 適 化 モ ジ ュ ー ル
と4.2節
か ら明 か な よ う に,言 語 構 造 表 現 か ら 評 価 関 数 へ の 変 換 は 比 較 的 単
純 な の で,そ の 処 理 は 特 に 説 明 す る ま で も な い.そ こ で 本 節 で は4.3節
の最 適 化 につ
い て 処 理 ア ル ゴ リズ ム を 述 べ る.
本 シ ス テ ム の 非 線 形 最 適 化 に は,乗 数 法[27】 を 用 い て い る.乗 数 法 は,不 等 式 制 約 条
件 を ス ラ ッ ク 変 数 を 用 い て 等 式 制 約 条 件 に 書 き換 え,ラ グ ラ ンジ ュ 関 数 に ペ ナ ル テ ィ ー
項 を 組 み 込 ん だ 拡 張 ラ グ ラ ン ジ ュ 関 数 を作 り,制 約 な し最 小 化 問 題 に 置 き換 え て 解 く
方 法 で あ る.
44
乗 数 法 の 概 説
条 件 付
き最 小 化 問 題
Minimizeア(忽)
subjectto9ゴ(忽)≦0(乞=1,・
・㍉m)
ん
(5,1)
歪(鵬)=0(歪=1,…,Z)
狙 ∈Eη
を考 え る ・ま ず(5ユ)の
不 等 式 制 約 条 件 を,ス ラ ッ ク 変 数zゑ σ=1
,…,m)を
用いて
等 式 制 約 条件
9・@)+・
〜0(￠=1,…,m)(5.2)
に 書 き直 す.そ して,そ の 問 題 の ラ グ ラ ン ジ ュ 関 数 に ペ ナ ル テ ィ 項 を組 み 込 み ,拡 張 ラ
グ ラ ンジ ュ 関 数
の
L@,z,u,",㌍,・)=!@)+Σu・{9・(∬)+・
ど
〜}+Σ
画@)
ト
+1書
を 作 る.こ
こ で,駕=(賜1,●",賜
η{9歪(の)+イ}・+培
ηL)T,"=@1,…,UのTは
(r1,● ●',『ηL)T,8=(81,…,8m)Tは
幽(￠)}・(53)
ラ グ ラ ン ジ ュ乗 数
ア=
正 の ペ ナ ル テ イ パ ラ メ ー タ で あ る.
こ れ ら の ベ ク ト ル の 組(u,",7㍉8)が
与 え ら れ た 時,侮,z)に
関 す る制 約 な し最 小
化問題
Minimizeゐ(窺
を 考 え る.も
ク ト ル)で
し,(「ω,")が
あ る な ら ば,ペ
問 題(5.4)の
問 題(5.1)の
㍉2=,1ヒ
』,硬2,7㍉8)(5.4)
最 適 ラ グ ラ ン ジ ュ 乗 数(ク
ナ ル テ ィ パ ラ メ ー タ η,81を
有 限 の 十 分 大 き い 値 に とれ ば
局 所 的 最 小 解 で 制 約 を 満 た す も の が 原 問 題(5.1)の
こ と が 知 ら れ て い る.し か し,こ
ー ン ・タ ッ カ ー ベ
局 所 的最 小 解 とな る
の よ う な 条 件 を満 す 最 適 な ラ グ ラ ン ジ ュ乗 数 と ペ ナ
ル テ ィ パ ラ メ ー タ は 既 知 で は な い た め,適 当 な 更 新 規 則 に 基 づ い て 点 列{uた},{が},
{㌍鳶},{8鳶},を
生 成 し,制 約 な し最 小 化 手 法 を 用 い て 変 換 問 題 の 解(が,z勺
実 際 に は,
9納+(孝)・
一 …{9・(諺
り・一 募}(￠‑1・
45
… ・m)岡
を 求 め る.
で あ り,こ れ を 用 い て ス ラ ッ ク 変 数2芭 を 消 去 し て ,あ ら た め て 拡 張 ラ グ ラ ンジ ュ 関 数
を
z(一
・…)一!(￠)+猷[{…(￠
+書{1・ 汁
と お け ば,問 題(5.4)は
一(紹))}2一
硝
互・・
ん・(忽)}ん
・(諺)(56)
次 の よ う に な る.
MinimizeZ@,が,が,捗,8り(5.7)
ア ル ゴ リズ ム
ス テ ッ プ0:初
期 値 を設 定 し,ス テ ッ プ1へ.
ス テ ッ プ1:問
題(5.7)を
制 約 な し最 小 化 手 法 で 解 き,得 られ た 解 を ♂+1と
して ス
テ ッ プ2へ.
ス テ ッ プ2:
ぽ
ち+1,…,ml…{9̀(げ+1),一
1、={2=1,…,Zliん
9…
一
・ml…{9・@・
(m=0の
と し,mα
へ
,そ
と き はgη 、
α置=0)(5.10)
♂
と きは
ん㎜ ατ=0)(5・11)
な ら ばu肝1=が,"た+1="た
と し て ス テ ッ プ5
れ 以 外 は ス テ ッ プ3へ.
ス テ ッ プ3:cた+1=mα
の 解
刊),一 等}1
∬1≦6≦,1ん含(た 十1)1(Z=0の
∬(9̲,ん̲)〉
β♂}(58)
、(げ+1)1>βcた}(5.9)
…1タ
んmα躍=mα
募}〉
∬{9mα ①,んηLα
皿}と
と し て 終 了,そ
お き,ぴ+1<ε
な ら ば,が+1を
れ 以 外 は ス テ ッ プ4へ.
ス テ ッ プ4:
瞭+1=m・
・孕+1=・
と し,ス
・{0,・ 空+・ 空9・@た)}(￠=ユ,…,m)(5・12)
空+軌@た)(乞=1,…,Z)(5・13)
テ ッ プ5へ
46
問 題(5・1)
ステップ5:
と し,た=た
こ こ で,♂
十1と
は ♂
・ケ+1=α
稽(2∈1レ)(5.14)
8孕+1=α
・1(9∈lh)(5.15)
して ス テ ッ プ1へ
,
に お い て 最 も侵 害 さ れ て い る 制 約 関 数 の 絶 対 値 で あ り
,こ れ が0
で あ れ ばa慶た は 許 容 解 で あ る.
5.4ア
ニ メ ー シ ョ ン生 成 モ ジ ュ ー ル
ア ニ メ ー シ ョ ン の 描 画 に は,グ ラ フ ィ ッ ク ス ツ ー ル キ ッ トで あ るIRISInventorを
用 い る.場 所 す な わ ち 建 物 の 形 状 は あ らか じめ そ の 種 類 毎 にIRISInventorの
形状定
義 と して 与 え て お き,ア ニ メ ー シ ョ ン 生 成 時 に そ の 形 状 を 求 め ら れ た 位 置 座 標 に 配 置
す る.歩 く時 の 足 の 動 き な ど の ア ク タ ー の ロ ー カ ル な 動 作 は,あ らか じめ 複 数 の 形 状
の 繰 り返 し と して 与 え て い る.し た が っ て,直 線 上 を"歩
く","走
る"等
の動作 に
つ い て は,ア ク タ ー に 指 示 を与 え る だ け で ア ク タ ー が 自律 的 に 行 な う こ と に な る.
ア ニ メ ー シ ョ ン生 成 モ ジ ュ ー ル の 入 力 は,ア ク タ ー リス ト,物 体(建 物)リ ス ト,動 作
(開 始 ・終 了 時 間 付)リ ス トで あ る.ア ク タ ー は モ ジ ュ ー ル 内 に 準 備 さ れ た ク ロ ッ ク に
よ っ て 動 作 の 同 期 を と る.ク ロ ッ ク を イ ン ク リ メ ン トす る 度 に フ レー ム を 生 成 し,そ
れ ら を連 続 して 表 示 して ア ニ メ ー シ ョ ン を生 成 す る.そ の 手 順 を 図5。6に 示 す.
47
procedureア
ニ メ ー シ ョ ン生 成;
begin
物 体 を 指 定 さ れ た 座 標 に 配 置;
ア ク タ ー を初 期 位 置 に配 置;
ク ロ ッ ク を初 期 化;
while全
て の 動 作 が 終 了 して い な いdo
begin
fbr全
て の 動 作 に 対 してdo
begin
ifク ロ ッ ク が 動 作 の 開 始 時 刻then
ア ク タ ー に 動 作 開 始 の 指 示;
ifク ロ ッ ク が 動 作 の 終 了 時 刻then
ア ク タ ー に動 作 終 了 の 指 示;
end
ア ク タ ー は 現 在 実 行 中 の 動 作 を 実 行;
フ レ ー ム の 生 成;
ク ロ ックの 更 新
end
end
図5.6:ア
ニ メ ー シ ョ ン生 成 ア ル ゴ リ ズ ム
48
第6章
実験
第5章
の シス テムに実 際に文章 を入力 し,時間 と空間の最適化 に関 し3種 類 の実験 を
行 った.本 章 では,そ の結果 を順 に紹介 し,評価 を行 う.
6.1評
価 関数 の係 数 の決 定
始 め に評価 関数の係数 について述べてお く.評価関数 は方向の評価 関数 とその他 の
数値 の評価 関数の二つ に大別で きる.こ れ らは,離 散的 な方向 と標準値 の参照 とい う
性 質の違 いがあ るため,鳶 の値 を別 々に定義す るこ とで,基 準値 か らのずれ に対 す る
評価値 の上昇 の度合 を調節する.
ガ
い ま 方 向 に つ い て は,東 西 南 北 の い ず れ か を述 べ る 場 合 ± 互 の 誤 差,一 方,時 間 や 距
離 の 数 値 を 述 べ る 場 合 土25%程
ぞれ 弓
士25%の
とき,諦
度 の 誤 差 を認 め る こ と に し よ う.そ して 両 者 が,そ れ
関数の値が等 しくなる もの と仮定 しよう・
θ一 α 一 一互 ま た は
材(6・1)
のとき,
ん(1‑cos(θ
で あ る.一 方,パ
一 α))一 κ(1一
ラ メ ー タ と 基 準 値 と の 差 が 一25%ま
た ・0.252=た
で あ る.改
お)(a2)
た は+25%の
と き,
・0.0625(6.3)
め て 方 向 の 評 価 関 数 の 係 数 を 娠 。,そ の 他 の 関 数 の 係 数 を 鳶.と す る と,
隔
・(11一)一
傷 ・α・625(α4)
49
太 郎:t1●
一̲̲̲̲̲」
墾 型L̲̲̲̲̲◎t2
2.2712
.27
郵便 局 か ら 本 屋
花 子:t3唱
一 一 一
.004.2710
本屋 か ら学校
一 一 一 ●t4t5●
一 一 一 ●t60
.2712.27
t
図6.1:タ
イ ム テ ー ブ ル1a
y(北)
郵便局
学校
本屋
[王コ[呈]佳}
(‑640.00,0.00)(40.00,0.00)(640・00,0・00)
x(東 》
図6.2:地
今,簡
単 化 の た め に
た.=1.0と
図1a
定 め る と,
0.0625
砺=(1
1一)≒
α2(a5)
と な る.
以 上 に よ り,方 向 の 評 価 関 数 の 係 数 を0.2と
し,そ の 他 の 評 価 関 数 の 係 数 を1.0と
して 実 験 を 行 う.
6.2実
験1=時
間 ・空 間 の 相 互 依 存 性
実 験1a
以 下 に 示 す 文 章 を入 力 と して 与 え た.
(1)郵 便 局 の 東 に 学 校 が あ る.
(2)太 郎 は 郵 便 局 か ら 学 校 ま で10分
で 歩 い た.
(3)郵 便 局 の 東 に 本 屋 が あ る.
50
(4)花 子 は 郵 便 局 か ら本 屋 ま で 自転 車 で 行 っ た.
(5)6分
後 に彼 女 は 本 屋 を 自転 車 で 出 発 した.
(6)2分
後 に 彼 女 は 学 校 に 到 着 した.
(7)太 郎 が 学 校 に到 着 した と 同 時 に花 子 は 学 校 に 到 着 した.
計 算 結 果 の う ち 時 間 情 報 を ま と め た も の が 図6.1で
図6.2で
あ り,空 間 情 報 を ま と め た もの が
あ る.
こ の 文 章 で は,(2),(4),(5‑6)と
時 刻 と(6)の
時 刻 の 間 に は(7)に
い う 三 つ の 移 動 が 行 な わ れ た .し か し,(2)の
よ る 時 間 制 約,ま た(4)の
終 了 時 刻 と(5)の
終了
間には
(5)に よ る 時 間 制 約 が そ れ ぞ れ 明 記 さ れ て い る.従 っ て,三 つ の 移 動 の 間 に は 暗 黙 の 時
間 順 序 で あ るdelayは
設 定 さ れ て い な い.さ ら に,(2),(5),(6),(7)で
明 記 され た 時
間 の 制 約 は,互 い に 競 合 す る よ う な 要 素 が 含 ま れ て い な か っ た た め,図6.1を
見 る と,
全 て の 数 値 が そ の ま ま 反 映 さ れ て い る.
空 間 の 直 接 的 な 制 約 は,(1),(3)の
方 向 に 関 す る 情 報 だ け だ が,(2),(6)で
時 間 と 速 さ に よ っ て 間 接 的 に距 離 が 計 算 さ れ,最 終 的 に 図6.2の
示 された
よ う な 配 置 に な っ た.
実 験1b
次 に,以 下 の 様 な 文 章 を与 え た.
(1)郵 便 局 の 東 に 学 校 が あ る.
(2)太
郎 は 郵 便 局 か ら学 校 ま で10分
で 歩 い た.
(3)郵 便 局 の 東 に本 屋 が あ る.
(4)花
子 は 郵 便 局 か ら本 屋 ま で 自転 車 で 行 っ た.
(5)太 郎 が 郵 便 局 を 出 発 し た と 同 時 に 花 子 は 郵 便 局 を出 発 した.
(6)6分
後 に 彼 女 は 本 屋 を 自転 車 で 出 発 した.
(7)2分
後 に 彼 女 は 学 校 に 到 着 した.
(8)太 郎 が 学 校 に 到 着 した と 同 時 に花 子 は 学 校 に 到 着 し た.
こ の 文 章 は,実 験1aの
入 力 文 章 に対 し,文(5)"太
郎 が 郵 便 局 を 出 発 した と 同 時 に花
子 は 郵 便 局 を 出 発 した."と い う 一 文 を挿 入 した もの で,そ れ 以 外 は 実 験1aと
全 く同
じで あ る.
結 果 を 図6.3,図6.4,お
図6.3で
は,(5)で
よ び 図6,5に
示 して い る.
付 加 さ れ た 時 間 制 約 を満 す た め,明 記 さ れ た 時 間 の 幅 が 全 体 的
に 少 しつ つ 調 整 さ れ て い る.そ れ と 連 動 して 空 間 配 置 も考 慮 さ れ,図6.4の
51
よ う な結
太郎:t1●
一一̲̲̲』‑t2
0.0010
.81
郵便 局 か ら 本屋
花 子:t3←
本屋 か ら学校
一 一 一 一 一 ●t4t5◎
.003.208.8910.81
一 一
一●t60
t
図6.3:タ
イ ム テ ー ブ ル1b
y(北)
由
学校
(228.60,253.55)
田
郵便局
(・470.73,37.42)
本屋
宙
(470.73,・253.55)
x(東)
図6.4:地
図lb
お
l
l亀BII・
'll
・k
j
ll
図6.5:ア
ニ メ ー シ ョ ン の 出 力 画 像1b
52
y(北)
衝
(574.34,177.13)
郵便 局
田
曲
(・574.34,・39.90)学
校
(151.95,.177.13)
x(東 》
図6.6:地
図2a
y(北}
畠[i芭
笛
(‑642.16,0.00)(96.34,0.00)(642.16,0.00:
x(菊
図6.7:地
図2b
果 を 得 て い る.こ こ で 注 意 す べ き点 は,付 加 さ れ た 文 が 時 間 の 制 約 で あ っ た に も か か
わ ら ず,空 間 配 置 が 大 き く変 化 し た こ とで あ る.こ れ は,図6.2の
よ う な 配 置 で は,知
識 と し て 持 っ て い る 通 常 の 速 さ で 時 間 内 に 移 動 す る こ とが 困難 で あ っ た た め,実 験1a
と は 異 な る 配 置 に な っ た もの で あ る.
こ の よ う に,直 接 的 あ る い は 間 接 的 に 影 響 しあ う制 約 は,各 々 の 評 価 関 数 で 定 義 さ
れ た 範 囲 の 中 で 互 い に 妥 協 し あ う こ と で 妥 当 な 解 を 出 す.な
お 図6.5は,図6.3,図
6.4に 対 応 す る ア ニ メ ー シ ョ ン の 場 面 と して 出 力 さ れ た 画 像 で あ る.
6.3実
験23評
価 関数 の係 数 の影 響
実 験2a
次 に,実 験1bと
入 力 文 章 は 同 じで,方 向 の 評 価 関 数 の 係 数 を0・2か ら0・3に 変 更 し
て 最 適 化 を行 っ た.そ の 空 間 情 報 の 結 果 が 図6.6で
あ る.な お,空 間 情 報 の み に 注 目 し
て い る た め,タ イ ム テ ー ブ ル を省 略 す る.
学 校 と本 屋 の 位 置 に注 目 して み る と,図6.4と
53
比 べ 図6.6の
方 が 学 校 も本 屋 も郵 便
螂:・ ・
一
0。0010.00
一一 一・・2
郵便 局 か ら 本 屋
花 子:t3●
本屋 から学校
一 一 一 ◎t4t5‑一
.002.008.0010.00
●t60
t
図6.8:タ
イ ム テ ー ブ ル3
曲
y(北)学
校
(85.33,280.14)
本屋
出
衝
(・300.00,‑280.14)(300・00,・280・14)x(東
図6.9:地
局 の"真
東"に
》
図3
近 づ い て い る.
実 験2b
こ こ で は 方 向 の 評 価 関 数 の 係 数 を0.4と
図6.7で
し た.そ の 結 果 が 図6.7で
は,つ い に 学 校 も本 屋 も郵 便 局 の"真
あ る.
東"に
存 在 し,図6.2と
図6.9に
結 果 を示 す.
ほ ぼ 同様 の
配 置 と な っ て い る.
6.4実
実 験1bの
験3:矛
盾 す る表 現
入 力 文 章 の 最 後 に,
(9)郵 便 局 の 西 に 学 校 が あ る.
とい う一 文 を付 加 して 最 適 化 を行 っ た.図6.8と
実 験1bと
の 大 き な 違 い は,文(1)で"郵
もか か わ らず,文(9)に
お い て"郵
便 局 の 東 に 学 校 が あ る."と 言 っ て い る に
便 局 の 西 に 学 校 が あ る."と 全 く逆 の 内 容 を述 べ て
54
い る 点 で あ る.
こ の 場 合 で は,文(1)と
文(9)の
方 角 が 正 反 対 の 記 述 で あ る た め,評 価 関 数 ど う し
が 互 い に 打 ち 消 し合 い,郵 便 局 と学 校 の 間 に は 方 向 の 制 約 が 考 慮 さ れ な く な っ た.し
か しそ れ 以 外 の 制 約 は,す べ て 有 効 で あ る た め,図6.9で
真 東"に
示 した よ う に,郵 便 局 の ・
本 屋 が 配 置 さ れ て い る.ま た 学 校 の 配 置 も,ア ク タ ー の 移 動 や 時 間 の 制 約 か
ら 決 定 さ れ て い る.
6.5実
験 の 評価
1.3節 に お い て,実 現 す る ア ニ メ ー シ ョ ン シ ス テ ム の 要 件 と して 二 つ を挙 げ た.
(1)言 語 か ら画 像 へ の 変 換 の モ デ ル 化
本 章 の 実 験 結 果 を 見 れ ば わ か る よ う に,自 然 言 語 記 述 に よ る 曖 昧 な 情 報 か ら ア ニ メ ー
シ ョ ン生 成 に 必 要 な 具 体 的 な 数 値 デ ー タ を 生 成 す る こ とが で きた
こ れ は,要 件 の(1)
を満 して い る.
(2)時
間 情 報 と 空 間 情 報 の 相 互 依 存 性 の モ デ ル化
ま た,実 験1と
実 験2に
よ っ て 時 間 情 報 と空 間 情 報 は 相 互 に 依 存 し て い る こ と を確 か
め た.よ っ て 要 件 の(2)も
満 さ れ て い る.
こ れ ら以 外 に も,以 下 の こ と が 明 か に な った.
● ゐ の働 き
実 験2a,2bで
は,他 の 条 件 を 変 更 せ ず に,あ る 評 価 関 数 の 係 数 ん
を変 更 した.そ の 結 果,各 制 約 の 厳 密 さ を 決 定 す る ん は,制 約 間 で 適
切 に 作 用 し あ う こ と が 確 認 さ れ た.す な わ ち た が 大 きい 程 そ の 制 約
は 優 先 的 に 満 さ れ る.こ の 実 験 で は 方 向 に 関 す る ん を 変 化 させ て お
り,東 が 真 東 に な る に つ れ て,そ の 分 時 間 や 速 度 の ず れ が 大 き く な っ
て い っ た.
● 柔 軟 な シス テ ム
自然 言 語 処 理 に お い て し ば しば 見 ら れ る の は,た っ た1箇
所 の小
さ な 不 具 合 が 文 全 体 の 解 析 に 大 き な影 響 を 与 え,結 局 文 全 体 が 解 析 で
き な い と い う こ と で あ る.と こ ろ が 自 然 言 語 入 力 で は,複 雑 な 文 章 に
な る に つ れ て,ユ ー ザ ー が 無 意 識 に 実 験3の
55
よ う な 矛 盾 を 起 して し ま
う可 能 性 が あ る.ど こ に 誤 りが あ る か を 知 り,そ れ を伏 せ て 他 の 部 分
を 可 能 な 限 り処 理 す る こ と は,一 般 に は 難 しい.実 験3で
は,本 シ ス
テ ム が 一 部 の 矛 盾 を無 視 し,他 の 部 分 の 評 価 か ら処 理 を行 え る こ と を
示 して い る.こ の 機 能 を実 用 に す る た め に は,さ ら に矛 盾 を矛 盾 と し
て 検 出 す る 必 要 が あ ろ う.
56
第7章
考察
本 章 で は,現 在 の シ ス テ ム の 問 題 点 と そ の 対 処 方 法,今 後 の 課 題,お よ び応 用 に つ い て
考 察 す る.
7.1問
題 とそ の対 策
3次 元 へ の 拡 張
本 シ ス テ ム で は,全 て の 物 体 を 点 と し て 取 り扱 い,そ れ ら の 点 を平 面 上 に 適 切 に 配
置 す る こ と を 試 み て い る.こ の よ う に,物 体 の 大 き さ を点 と し て 取 り扱 う 限 り に お い
て は 物 体 の 配 置 を3次
付 加 し,上,下
元 空 間 に 拡 張 す る こ と は 容 易 で あ る.各 々 の 評 価 式 にzの
項を
な ど の 空 間 関 係 に 対 す る 評 価 関 数 を設 定 す れ ば よ い.し か し,物 体 の 形
状 を 加 味 し よ う とす る と,7.2節
で 述 べ る よ う に 今 後 の 課 題 と して 新 た な 取 り組 み が
必 要 で あ る.
物 体 の 方 向 と視 点
本 シ ス テ ム で は,東 西 南 北 の 絶 対 的 な 方 向 しか 取 り扱 っ て い な い.前,後,左,右
い っ た 相 対 的 な 方 向 を 処 理 す る た め に は,そ の 時 の"視
で あ る.例 え ば,"太
郎 の 右"と
点"を
と
認 識 す る こ とが 不 可 欠
い う表 現 が あ っ た と き,そ れ は 太 郎 に と っ て の 右 な の
か,太 郎 以 外 の 登 場 人 物 の 立 場 で 右 な の か,あ る い は 登 場 人 物 に 依 存 しな い 第3者
か
ら見 た 右 な の か,そ れ が 分 か ら な い と決 め ら れ な い.も し視 点 と視 線 の 情 報 が 抽 出 で
き る な ら ば,評 価 方 法 に 違 い は な い た め シ ス テ ム は 容 易 に 拡 張 で き る.問 題 は 文 脈 を
理 解 して,適 切 な 視 点 と視 線 を抽 出 す る と い う 自 然 言 語 処 理 の 側 に あ り,現 在 検 討 中
で あ る.
57
評価 関 数 の 係 数
6・3節 の 実 験 で は,評 価 関 数 の 係 数 を 変 化 させ て 空 間 や 時 聞 の 最 適 化 に 及 ぼ す 影 響
を調 べ た.評 価 関 数 の カ ー ブ を急 に す る こ とで パ ラ メ ー タ の 移 動 範 囲 を 狭 め る こ と が
で き る ・ も し 自然 言 語 処 理 の 側 で,視 覚 化 の ど の 部 分 に 焦 点 が 当 た っ て い る か を解 釈
で き る な ら,そ れ に 対 応 す る 評 価 関 数 の 係 数 を 大 き く と り
,入 力 側 の 意 図 を 反 映 す る
こ とが で き よ う.
最 適 化 の初 期 値
最 適 化 手 法 に お い て,初 期 値 は,計 算 時 間 に影 響 を与 え る.現 沃 で は初 期 値 を ラ ン ダ
ム に 与 え た 後 で,評 価 関 数 の 総 和 が 一 定 の 値 を 越 え る な ら ば ,改 め て 与 え る とい う 単
純 な 方 法 を と っ て い る.
対 策 と して,ま ず 入 力 さ れ た 文 章 を最 初 か ら順 に 数 個 つ つ の 文(制 約)の グ ル ー プ に
分 割 す る.そ して1回
最 適 化 す る.2回
第2グ
目の 計 算 で は 第1グ
目 の 計 算 で は,第1グ
ル ー プ に 対 して ラ ン ダ ム な 初 期 値 を与 え て
ル ー プ に 対 し て は 計 算 で 得 ら れ た 値 を,ま た
ル ー プ に 対 し て は ラ ン ダ ム な 値 を そ れ ぞ れ初 期 値 と して 与 え て 最 適 化 す る.こ
の よ う に 最 後 の グ ル ー プ ま で 逐 次 的 に最 適 化 を繰 り返 す.も し内 容 を大 き く覆 す よ う
な 文 が 出 現 し な い な ら ば,先 に 述 べ た 部 分 の 変 動 は 少 な い と思 わ れ る た め,最 適 化 に
要 す る 時 間 もそ れ 程 長 くか か ら な い と予 測 で きる.
暗黙の時間順序
暗 黙 の 時 間 順 序 を 生 成 す る 場 合,例 え ば,"歩
主 体 が 同 時 に 実 行 不 可 能 な 動 作 が"太
郎"と
く"と"走
る"の
よ う に,同 一 の 動 作
い う一 人 の 人物 に よっ て 実行 され た な
らば,そ れ ら の 間 に は 順 番 が 存 在 す る.し か し,そ れ ぞ れ の 動 作 の 主 体 が 違 っ て い れ ば,
そ れ ら の 動 作 が 逐 次 的 で あ れ,同 時 で あ れ,順 番 に制 約 は な い.本 シ ス テ ム で は,時 間
の 制 約 が 明 記 さ れ て な い 動 作 間 に は 必 ず 暗 黙 の 時 間 順 序 を入 れ る こ と に して お り,矛
盾 を 招 く危 険 性 が あ る.こ れ に つ い て も,よ り きめ 細 か な 自然 言 語 処 理 が で き る よ う,
パ ー ザ ー の 改 善 を 進 め て い る.
矛 盾 に 対 す る対 応
入 力 と して 与 え る 文 章 に は,人 為 的 な ミス な ど か ら定 性 的 に 矛 盾 した 記 述 が な さ れ
る こ と も あ ろ う.本 シ ス テ ム は,6.4節
の 実 験 で 検 証 した よ う に そ う い っ た 矛 盾 を含 ん
だ ま ま計 算 で き る 場 合 が あ る.し か し一 歩 進 ん で,そ の 矛 盾 を 指 摘 し,ユ ー ザ ー の 注 意
58
を喚 起 で き る こ とが 望 ま しい .こ れ は,評 価 関 数 や 制 約 の 部 分 集 合 間 で 評 価 関 数 の 和
の 最 小 値 を 比 較 す る こ とで 実 現 で き る と考 え られ る ,
7.2今
後 の課 題
物体 の 形 状
現 実 の 物 体 に は 形 状 が あ り,面 積 や 容 積 を も っ て い る.ポ ッ トや コ ッ プの よ う な,比
較 的 単 純 で 定 形 の 物 体 は あ る 程 度 実 現 で きて も,森 や 草 原 な ど不 定 形 の 物 体 を扱 う こ
とは か な り難 しい.そ の 場 合,例 え ば 物 体 の 形 状 を 定 義 す る パ ラ メ ー タ の 増 加 が 予 想
さ れ る.パ ラ メ ー タ が 増 加 す れ ば す る 程 最 適 化 の コ ス トは 上 が る.そ こ で と りあ え ず
円柱 等 の プ リ ミ テ ィ ブ に 注 目 して 物 体 の 形 状 を導 入 す る こ と を検 討 して い る.
ビューイング
テ レ ビ や 映 画 な どで は,動 画 像 の 制 作 者 が 何 を ど の よ う に 見 せ る と効 果 的 な の か を
考 え て カ メ ラ ワ ー ク を 決 定 して い る.ア ニ メ ー シ ョ ンで も同 様 に,注 目す る 物 や 場 所,
表 示 す る 角 度 や 大 き さ や 時 間 な ど,"ビ
ュ ー イ ン グ"を
ど うす る の か と い う 問 題 が
あ る.こ れ を 自 動 化 す る こ と は,一 種 の 映 画 の エ キ ス パ ー ト シ ス テ ム を作 る こ と に な
る.こ の ビ ュ ー イ ン グ の 自動 化 の 問 題 は,ア ニ メ ー シ ョ ン の 自動 生 成 シ ス テ ム の 実 現
に と っ て 重 要 な 課 題 で は あ る が,こ の 分 野 に 関 す る研 究 は あ ま り な さ れ て い な い.乃
万 ら[25】 に よ っ て そ の 一 部 が 自動 化 さ れ て い る にす ぎ な い.
今 回 試 作 した シ ス テ ム で は,仮 想 的 な カ メ ラ の 位 置 を 初 期 値 と し て 与 え て,カ メ ラ
を そ の ま ま 固 定 し て ア ニ メ ー シ ョ ン を 生 成 して い る.将 来,カ メ ラ ワ ー ク を 決 定 す る
手 法 を付 加 して シ ス テ ム を発 展 させ る 必 要 が あ る.
動作 の 詳 細 化
本 シ ス テ ム で は,ア ニ メ ー シ ョ ン の 生 成 に ア ク タ ー を利 用 した.し か し,実 際 の ア ニ
メ ー シ ョ ン生 成 用 の デ ー タ は,各 動 作 の 開 始 ・終 了 時 刻 と場 所 の 座 標 だ け で 極 め て 単
純 で あ る.
実 用 的 な ア ニ メ ー シ ョ ン を 生 成 す る に は,2.2.3項
で述 べ た タス ク プ ラ ンニ ング の
他 に も以 下 に示 す よ う な 問 題 が あ る 。
モデルの設計
物 体,人 物 な どの 形 状 を,ど の 程 度 細 分 化 さ れ た 部 品 や 関 節 で 構 成 す
る の か と い っ た モ デ ル の 設 計 は,ア ニ メ ー シ ョ ンの 品 質 と計 算 コ ス トの 両 面 で
重 要 で あ る.
59
動 作 の細 分 化
ア ク タ ー に"・4か
らBま
で 歩 け,,と 指 示 を 出 した と して も
ア ク タ ー の 向 きが 他 の 方 向 を向 い て い た ら
,現 在 の
,方 向 を変 え る動 作 も必 要 で あ る,ま
た ・た だ 単 に 歩 くに して も,"歩 行 開 始 ,・・歩 行 動 作,・ ・歩 行 終 了,,で 動 作 が 異
な る.与 え ら れ た 動 作 の 開 始 か ら終 了 時 間 の 間 で ,こ れ ら の 細 か な動 作 の 時 間 配
分 も決 定 す る 必 要 が あ る.
動作 の連 続 性
上 述 の 細 分 化 さ れ た 動 作 や タ ス ク レベ ル で の 動 作 の 間 は
,な め ら か に
継 げ る 必 要 が あ る.種 々 の 単 位 動 作 の 組 み 合 せ を考 慮 す る 必 要 が あ る .
動 作 の 多 様 化 移 動 だ け を 考 え て も,本 シ ス テ ム で 採 用 し て い る もの の 他
泳 ぐ"な
ぶ,""戻
ど場 所 に 関 す る も の,"座
る"な
る,""立
つ"な
,"飛
ど 姿 勢 に 関 す る もの
ぶ,""
,"転
ど 向 き に 関 す る もの,な ど多 様 で あ る .こ れ ら を組 み 込 む こ と が
課 題 の 一 つ で あ る.
7.3応
用
ア ニ メ ー シ ョ ン シ ス テ ム の 自然 言 語 イ ン タ ー フ ェ ー ス
2.2節 で 述 べ た よ う に,一 般 に ア ニ メ ー シ ョ ン作 成 の コ ス トは 高 くつ く.個 々 の オ ブ
ジ ェ ク トの 形 状,位 置 座 標,色 彩,テ ク ス チ ャ に 加 え,そ れ ら の 時 間 的 変 化 を 克 明 に 記
述 し な け れ ば な ら な い.従
っ て 本 シ ス テ ム をそ の た め の 自然 言 語 イ ン タ フ ェ ー ス と し
て 用 い る こ とへ の 期 待 は 大 きい.
応 用 に 至 る ま で の 過 程 と して,二 つ の 改 良 が 望 ま れ る.一 つ は,7,2節
で 述べ た 一般
的 立 場 か ら の 要 素 技 術 の 改 良 で あ る.も う 一 つ は,個 々 の 問 題 領 域 で の 性 質 や と ら え
方 の 明 確 化 で あ る.実 用 的 な ア ニ メ ー シ ョン を 生 成 す る に は,と りわ け,問 題 領 域 の 物
理 的 制 約 や"知
識"を
導 入 し,ア ク タ ー の 動 作 と し て マ ク ロ な"移
動"か
ら ミク ロな
手 や 顔 の 動 き ま で 幅 広 く扱 え る よ う に す る 必 要 が あ ろ う.こ れ らが 相 ま っ て,自 然 言
語 イ ン タ フ ェ ー ス と し て 有 効 な も の と な ろ う.
自然 言 語 理 解 へ の 応 用
自 然 言 語 理 解 の 歴 史 は 長 い.従 来,意 味 理 解 の 中 心 は,入 力 文 を概 念 や 知 識 を表 す 記
号 系 に 投 影 す る こ とが 主 な 取 り組 み で あ っ た.し か し咋 今,具 象 的,場 合 に よ っ て は 抽
象 的 な 意 味 内 容 を"イ
メ ー ジ"と
し て 理 解 し よ う とす る気 運 が 高 ま っ て い る.そ の た
め に は,文 章 と い う 記 号 列 を ア ナ ロ グ 的 な イ メ ー ジ に 変 換 す る 技 術 が 求 め られ る.本
シ ス テ ム は,ま さ に そ の よ う な"言
語 的 理 解"を
こ と も で き よ う.
、60
行 な う プ ロ ト タ イ プ シ ス テ ム と見 る
第8章
結論
画像 は,情 報伝達手段 として他 のメディア より優 れた面 を持つ.ま た 自然言語 は,情
報記 述手段 と して他 の メディア より優 れた面 を持つ.し か し,自 然 言語 と画像 の間 に
は,時 間や空 間情報 の表現 方法 に大 きな違 いが ある.自 然言語表現 は物体 や事象 の有
無 や関係 を重視 し,時間の幅 や物 体間の距離 な どの具体的 な数値 には曖昧性 を含 む.
一方画像 表現 にはそれ らの具体的 な数値 が不 可欠である.従 来の視覚化 に関す る研究
は,時 間情報 あるいは空間情報の いずれか一方に限 って処理 を行 った.そ こで,本 研 究
は時間 と空間 を統合的 に処理す ることを目的 とした,
本論 文 をまとめる と次の ようになる.
(1)言 語 か ら画像へ の構造変換 のモデル化
まず2.1節
で,自 然言語 にお ける時間や空間情報 の語彙概念 に対 して詳細 な調
査 を行 ない,機 械処 理可能 な概念 を取 り出 した.ま た2.2節
で,ア クターの手法
を用 いて アニメーシ ョンを生成 する基 本的考 え方 を示 した.次 に第3章
で,入
力文 に沿 って アクターや場所 な どのオブジェク ト,ア クターの移動,お よびオブ
ジ ェク トの時間的 な らびに空間的制約 を中間表現す る形式 を示 した.第4章
で,
中間表現 された言語構造 を個別 の評価 関数 お よび条件式に変換す る方法 を示 し
た.評 価 関数は,標 準的 な値か らのずれ に応 じて,言 語表現の不 自然 さを表す よ
うに工夫 した.5.3節
では,入 力文章全体 に対応す る評価 関数 と条件式 を乗数
法 を用い て最適化 す るアル ゴリズム を示 した.得 られた時間的かつ空間的パ ラ
メー タは,曖 昧な 自然言語 表現 を解釈 して最適 なアニ メー シ ョン構造 を表現 し
てい る.
(2)時 間 情 報 と空 間 情 報 の 相 互 依 存 性 の モ デ ル 化
ま ず2.1.3項
で,時 間 情 報 と空 間 情 報 を 結 び付 け る キ ー は 移 動 で あ る こ と を強 調
した.移 動 は,ア ク タ ー の 位 置 関 係 が 時 間 的 に 変 化 す る性 質 を持 ち,こ の こ とが
61
他 の オ ブ ジ ェ ク トの 時 間 的 あ る い は 空 間 的 関 係 に 影 響 を及 ぼ す .次 に3.2節
ア ク タ ー の 移 動 に 対 す る 表 現 形 式 を示 した .さ ら に4.2.3項
で,
で,移 動 に 関 す る 評
価 関 数 の 形 式 を 示 した.そ の 評 価 関 数 は,パ ラ メ ー タ と して 出発 点 と到 着 点 の 位
置 座 標,お よ び 出 発 時 刻 と到 着 時 刻 の 時 間 情 報 を含 む.そ して5.3節
で 移動 の評
価 関 数 を も含 め て 全 体 の 最 適 化 を行 な っ た .以 上 に よ り,時 間 と空 間 を 統 合 し て
最 適 化 す る こ と が 可 能 と な っ た.
(3)プ
ロ トタ イ プ シ ス テ ム の 構 築
第5章
で,プ
ロ ト タ イ プ シ ス テ ム の 構 築 を行 な っ た.シ ス テ ム は,自 然 言 語 モ
ジ ュ ー ル,評 価 と最 適 化 モ ジ ュ ー ル,お よ び ア ニ メ ー シ ョ ン生 成 モ ジ ュ ー ル か ら
成 る.こ れ ら を用 い て3種
類 の 実 験 を行 な い,上 記(1)お
て 検 証 した.そ の 結 果 シ ス テ ム は 期 待 通 り作 動 し,第3章
よ び(2)の
実 現 につ い
お よ び 第4章
で述 べ
た 理 論 の 妥 当 性 が 確 認 で き た.
以 上,本 論 文 で 述 べ た 手 法 に よ り,自 然 言 語 で 表 現 され た 時 間 情 報 と空 間 情 報 を統
合 的 に 処 理 し,ア ニ メ ー シ ョ ン と して 視 覚 化 す る シ ス テ ム を 実 現 で き る 見 通 し を得 た.
本 研 究 に よ り,自 然 言 語 入 力 か ら ア ニ メ ー シ ョ ン を 生 成 す る 問 題 に 関 し,統 合 的 処 理
の 面 で よ り大 き く飛 躍 す る た め の 一 里 塚 を築 くこ と が で きた.
62
謝辞
本論 文 をま とめ るにあた り,終 始暖かい御指導,御 助言 をいた だ きま した九州工業大
学情報工学部 乃万司助教授 に深 く感謝 申し上げ ます.
また,九 州工業大 学情報工学部 岡田直之教授 には,研究当初 か ら現在 に至 るまで,言
語 と図形の統合処理 の立場 か ら,研究全体か ら細部 に至 るまで数々の貴重 なア ドバ イ
ス をいただ き,心か ら感謝 申 し上 げます,
九 州工 業大学情報工学部 長澤勲教授,竹 内章教授か らは,本論文 に対 し数々の貴重
な御 意見 を賜 わ りました.厚 く御礼 申 し上げ ます.
また,九 州工 業大学情報工学部 中村順 一助教授 には,自然言語処理研 究全般 につい
て数 々の ア ドバ イス をいただ きま した.大 韓民 国Soongsil大
学の丁文烈助教授 には,
論 文の共著者 とな っていただ きま した.九 州工業大学情報科 学センター 甲斐郷子講 師
には,終 始暖かい励 ま しや御助言 をいた だ きま した.さ らに,九 州工業大 学情報工学部
知能情報工 学科知 能工学講座 の皆様 には,研究 を進め る上で様 々な御助力 をいただ き
ま した.特 に,計 算機環境 の面で は,松 元隆二技官に大変お世話 にな りました.
皆様 に厚 く御礼 申 し上げ ます.
63
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本語 の動作 表現 中 の空 間 的概 念 の解