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
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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 参考文献 [1】G.Agha,、4c舌oT8'、4Mo4εZ(ザOoηc解rε 窺Oomp励 αオ ¢oπ 伽 五)¢5緬 わ嘘e43〃5カ θ鵬5, TheMITPress,1986. 【2]A.V.エ イ ホ,J.E.ホ ル ゴ リ ズ ム(情 ッ プ ク ロ フ ト,J.D.ウ 報 処 理 シ リ ー ズ11),培 ル マ ン(大 野 義 夫 訳),デ ー タ構 造 と ア 風 館,1987. 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