平成１７年度大学院 知識システム特論

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1 LOD (LinkedOpenData)

2 LOD の普及 Web 上で公開され, 相互に連結し合っている RDF データ これまで多く研究されてきた抽象的な概念構造が現実的な有用性を生むには依然高いハードルがある 具体物であるインスタンスの記述をした RDF(Linked Open Data) のデータベースを公開 共有し合うべきという風潮が高まっている 2007 年 5 月 2008 年 5 月 2011 年 9 月

3 Linked Data Cloud メディア ユーザー生成コンテンツ 政府 出版物 地理 クロスドメイン 生命科学 295 のデータセット 310 億を超えるトリプル

4 DBpedia Wikipedia の Infobox を利用し 大規模な DB を構築 LOD において ハブとして広く利用されている

5 GeoNames 世界中の地理情報に関する大規模 DB

6 NewYorkTimes NewYorkTimes 誌の人 組織 土地等の情報を RDF 化

7 DBpedia Japanese (by NII) Dbpedia:Wikipedia 英語版を対象 DBpedia Japanese:Wikipedia 日本語版を対象

8 日本語 Wikipedia オントロジー クラス数 162,407 インスタンス数 1,867,071 プロパティ数 25,266 クラスを持つインスタンス数 700,104 is-a 関係数 (rdfs:subclassof) 58,954 タイプの数 (rdf:type) 1,013,926 定義域関係数 (rdfs:domain) 30,533 値域関係数 (rdfs:range) 72,308 プロパティ上位下位関係数 (rdfs:subpropertyof) 303 上位下位関係数 (jwo:hyper) 274,363 関連語 同義語 (jwo:nearly) 258,853 動詞とプロパティの対応数 (jwo:verb) 63,670 プロパティトリプル数 10,064,292 Infoboxトリプル数 3,006,812 外部への参照数 (owl:sameas) 1,048,957

9 総務省のオープンデータ実証実験概要 公共交通関連情報 ボーリング ( 地盤 ) データ 公共交通情報サービス 現状 オープンデータ化 鉄道 バスの運行情報 ( 走行位置 遅延情報 運休情報 遅延 運休の原因情報等 ) 共通 A P I 駅施設 ( 券売機 窓口 売店 トイレ ロッカー等 ) の情報 ( 施設の名称 位置等 ) 複数の公共交通機関の運行情報をリアルタイムに提供 駅施設の情報を一元的に提供 国のボーリングデータ 自治体のボーリングデータ 共通 A P I 精密ハザードマップ 3D 地下構造図 災害予測シミュレーション等の新サービス 内 ( 閣防府災 ) 気象庁 自治体 被害情報 ( 死者 家屋被害等 ) ライフライン情報 ( 電力 ガス等 ) 気象警報 注意報指定河川洪水予報土砂災害警戒情報等 ハザードマップ避難所宿泊所除雪関連データ等 災害関連情報 共通 A P I < 避難準備の促進 避難勧告の判断 > 浸水危険エリア < 雪害時の行動判断 > 除雪済み道路 避難勧告エリア 通過時刻 時 分 農場 流通業者 消費者 農薬 肥料 放射線量等 生鮮農産物 水産物の安全安心情報 栽培情報 品質情報 流通情報 評価情報 共通 A P I code code 生産者 生産地 品目 取引時刻 流通場所 業者名 購入場所 購入日時 トレーサビリティサービス

10 日本における行政 LOD 実践 神奈川県横浜市 千葉県千葉市 宮城県仙台市 福岡県福岡市版 愛知県北名古屋市 宮城県南三陸町 北海道江別市 北海道札幌市 京都府京都市 東京都小金井市 東京都武蔵野市 宮城県石巻市 北海道旭川市 茨城県水戸市 東京都杉並区 東京都中野区 東京都調布市 東京都葛飾区 大阪府吹田市 福島県会津若松市 新潟県新潟市

11 LOD とオントロジーの利用例 (1) レシピと食品標準成分表を連携させた食事療法支援サービス 入力 飲食店のメニュー名 (OCR 認識結果を活用 ) 出力 メニュー名と使用材料 類似するレシピの 5 大栄養素の計算結果 糖尿病の食事療法のための得点計算結果 何を食べていいのだろう? 栄養計算事前処理 飲食店メニュー レシピ Linked Data 食品成分 Linked Data 疾病別 ルール 食事療法を踏まえた 情報提示 検索時に処理

12 - システムアーキテクチャ - Server Server Request Response Response レシピ推測モジュール 栄養計算モジュール 得点計算モジュール User Request 単位変換 Mediator Application レシピ Linked Data 食品成分表 Linked Data 疾病別ルールルール マッピング

13 - システムアーキテクチャ - Server Server Request Response Response User Request レシピ推測モジュール 単位変換 Mediator 栄養計算モジュール 得点計算モジュール ユーザがレシピ名をサーバに問い合わせる 送られたデータから最も近いレシピを推測 レシピインスタンスを生成 Application レシピ Linked Data 食品成分表 Linked Data 疾病別ルールルール マッピング

14 - システムアーキテクチャ - Server Server Request Response レシピインスタンスを栄養計算モジュールに渡し栄養計算を行う Response レシピ推測モジュール 栄養計算モジュール 得点計算モジュール User Request 単位変換 Mediator Application レシピ Linked Data 食品成分表 Linked Data 疾病別ルールルール マッピング

15 - システムアーキテクチャ - Server Server Request Response 疾病別ルールを参考に疾病ごとの得点を計算する今回は糖尿病のための得点計算を行う Response レシピ推測モジュール 栄養計算モジュール 得点計算モジュール User Request 単位変換 Mediator Application レシピ Linked Data 食品成分表 Linked Data 疾病別ルールルール マッピング

16 - システムアーキテクチャ - Server Server Request Response Response レシピ推測モジュール 栄養計算モジュール 得点計算モジュール User Request 単位変換 Mediator 計算結果をアプリケーションに返し情報を提示する Application レシピ Linked Data 食品成分表 Linked Data 疾病別ルールルール マッピング

17 Linked Data (1) レシピLinked Data 収集したレシピ情報から作成 内容 : レシピ名 材料 料理手順等 トリプル数 : 79423トリプル レシピサイト 取得レシピ数 クックパッド * 2644 ナスラックキッチン * 2740 レシピ大百科 * 813 食品成分表 Linked Data 日本食品標準成分表 2010(CSV) より作成 内容 : 食材の分類 栄養素 トリプル数 : トリプル 食材数 :1895 種類

18 Linked Data (2) rclass: 料理 rdfs:subclassof rclass: コロッケ rclass: シチュー rclass: カレー rclass: 材料 rclass: rclass: rclass: rclass: チキンカレー 料理クラス rdf:type レシピ Linked Data rdf:type rprop:hasingredients rdfs:label ココナッツチキンカレー rinst: ココナッツチキンカレー rprop:image rprop:ingredient rprop:ingredient rprop:ingredient rprop:ingredient ココナッツミルク rdf:value 200g rprop:account ableperson 4 人分 rprop:url rdf:value 玉ねぎ 1 個 ジャガイモ rdf:value 3 個 カレールウ rdf:value 4 皿分

19 LOD とオントロジーの利用例 (2) オントロジーを用いたサービス指向型 HRI MRC アーキテクチャ Knowledge QA Exercise instruction Gesture detection Transport Trash disposal Speech recognition Gesture recognition Ontology processing Tracking behavior Robot selection Question analysis Answer generation Behavior execution Behavior judgment Path planning planning Query generation Kinematic calculation Gesture analysis Obstacle detection Japanese Wikipedia Behavior Robot Kinematics Trash Disposal Rules Environment map Ontology descriptions Ontology relations Gesture recognition Cause analysis Searching ontology Answer generation Speech synthesis Service planning Robot navigation Robot action Speech recognition Behavior judgment Service Process Module Data Ontology

20 HRI サービス連携 JWO 知識 QA 具体物運搬 ゴミ捨て サービスプランニング しぐさ 原因推定 体操教示

21 AI+IT 技術統合 対話レベル Julius Google Speech API による音声認識 CaboCha による構文解析 GalateaTalk による日本語音声合成 知識レベル 日本語 Wikiipedia オントロジー (JWO) の利用 JWO APIによるJWOのクラス インスタンス プロパティの探索 動作レベル Kinect for Xbox 360 センサーによる 時系列 3 次元座標の取得 Kinect センサーと SDK による 人間しぐさ抽出 Mapper3 による簡易環境地図の構築 要素機能モジュール生成 音声認識モジュール 質問解析モジュール 音声合成モジュール しぐさ認識モジュール 経路探索モジュール 骨格追跡モジュール : 21

22 オントロジーに基づくサービス構築