JP6680659B2 - Information processing device, information processing method, and program - Google Patents
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Description
本発明は、情報処理装置、情報処理方法、及びプログラムに関する。 The present invention relates to an information processing device, an information processing method, and a program.
近年、機械学習(例えば、深層学習(Deep Learning)手法)を利用して、入力された質問に対して、回答を出力する技術が知られている(例えば、非特許文献1を参照)。このような従来技術を用いた情報処理装置では、例えば、過去に蓄積された回答などの予め用意された既存の回答のうちから、適切であると推定された回答が選択されて出力される。 In recent years, there is known a technique of outputting an answer to an input question by using machine learning (for example, deep learning method) (for example, see Non-Patent Document 1). In the information processing apparatus using such a conventional technique, an answer estimated to be appropriate is selected and output from existing answers prepared in advance such as answers accumulated in the past.
しかしながら、上述した従来の情報処理装置では、例えば、質問が理由や事象の説明に基づく回答を求めるNon-Factoid型質問である場合に、回答が複雑な長文になるが、質問に対して、予め用意された既存の回答が出力されるため、新たな回答を生成することは困難である。そのため、上述した従来の情報処理装置では、質問に対して、文面に違和感のある不自然な回答が出力される場合があった。 However, in the above-described conventional information processing device, for example, when the question is a Non-Factoid type question that asks for an answer based on the explanation of the reason or phenomenon, the answer becomes a complicated long sentence, Since the prepared existing answer is output, it is difficult to generate a new answer. Therefore, in the above-described conventional information processing apparatus, an unnatural answer with a sense of discomfort may be output in response to a question.
本発明は、上記問題を解決すべくなされたもので、その目的は、質問に対して、違和感を低減した自然な文面の回答を生成することができる情報処理装置、情報処理方法、及びプログラムを提供することにある。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide an information processing device, an information processing method, and a program capable of generating a natural text answer with a reduced sense of discomfort for a question. To provide.
上記問題を解決するために、本発明の一態様は、入力された入力質問文を取得する質問取得部と、質問文と、回答文において、予め定められた文章の筋道により分割される複数の部分項目それぞれに対応する正解文及び不正解文との組を複数有する学習情報に基づいて、機械学習された学習結果に基づいて、前記質問取得部によって取得された前記入力質問文に対する回答文を生成する回答生成部とを備え、前記学習結果は、前記質問文を単語ごとに変換された特徴ベクトルを時系列の順方向及び逆方向の双方向の前記単語の並び順に基づいて生成した質問特徴ベクトル群に基づいて、前記単語の並びを前記双方向に学習して生成された質問中間ベクトルと、前記複数の部分項目それぞれに対応した正解中間ベクトルであって、前記正解文を単語ごとに変換された特徴ベクトルを前記双方向の前記単語の並び順に基づいて生成した正解特徴ベクトル群に基づいて、前記単語の並びを前記双方向に学習して生成された正解中間ベクトルと、前記複数の部分項目それぞれに対応した不正解中間ベクトルであって、前記不正解文を単語ごとに変換された特徴ベクトルを前記双方向の前記単語の並び順に基づいて生成した不正解特徴ベクトル群に基づいて、前記単語の並びを前記双方向に学習して生成された不正解中間ベクトルとの前記複数の部分項目の組合せに基づいて算出される損失関数により最適化されて学習されることを特徴とする情報処理装置である。 In order to solve the above problems, one embodiment of the present invention is a question acquisition unit that acquires an input input question sentence, a question sentence, and a plurality of answer sentences that are divided by a predetermined sentence path. Based on learning information having a plurality of pairs of correct and incorrect sentences corresponding to each partial item, based on the learning result machine-learned, the answer sentence to the input question sentence acquired by the question acquisition unit, An answer generation unit for generating, the learning result is a question feature generated based on the arrangement order of the words in the forward and backward bidirectional time series of the feature vector obtained by converting the question sentence for each word. A question intermediate vector generated by learning the word sequence bidirectionally based on a vector group and a correct answer intermediate vector corresponding to each of the plurality of partial items, wherein the correct answer sentence is Based on a correct feature vector group generated by converting the feature vector for each word based on the arrangement order of the bidirectional words, a correct intermediate vector generated by learning the arrangement of the words bidirectionally, An incorrect answer intermediate vector corresponding to each of the plurality of sub-items, wherein a feature vector obtained by converting the incorrect answer sentence into words is generated in an incorrect answer feature vector group based on the arrangement order of the bidirectional words. Based on the loss function calculated based on the combination of the plurality of partial items with the incorrect intermediate vector generated by learning the word sequence bidirectionally, and learning is performed. Is an information processing device.
また、本発明の一態様は、上記の情報処理装置において、前記学習結果は、前記質問文に含まれる単語の特徴ベクトルと、前記質問文に関連する用語の特徴ベクトルとを平均化して学習された追加ベクトルに基づいて生成された、前記質問中間ベクトル、前記正解中間ベクトル、及び不正解中間ベクトルに基づいて学習されることを特徴とする。 Further, according to an aspect of the present invention, in the information processing device, the learning result is learned by averaging a feature vector of a word included in the question sentence and a feature vector of a term related to the question sentence. It is characterized in that learning is performed based on the question intermediate vector, the correct answer intermediate vector, and the incorrect answer intermediate vector generated based on the additional vector.
また、本発明の一態様は、上記の情報処理装置において、前記質問特徴ベクトル群は、前記質問文と前記追加ベクトルとに基づいて変換され、前記正解特徴ベクトル群は、前記正解文と前記追加ベクトルとに基づいて変換され、前記不正解特徴ベクトル群は、前記不正解文と前記追加ベクトルとに基づいて変換されることを特徴とする。 Further, according to an aspect of the present invention, in the information processing device, the question feature vector group is converted based on the question sentence and the additional vector, and the correct answer feature vector group is the correct answer sentence and the addition sentence. The incorrect answer feature vector group is converted based on the vector and the incorrect answer sentence and the additional vector.
また、本発明の一態様は、上記の情報処理装置において、前記学習結果は、前記複数の部分項目のうちの第1の部分項目に対応する前記正解中間ベクトル及び前記不正解中間ベクトルに基づいて、前記第1の部分項目と異なる第2の部分項目に対応する正解特徴ベクトル群及び不正解特徴ベクトル群が更新されて学習されることを特徴とする。 Further, according to an aspect of the present invention, in the information processing device, the learning result is based on the correct answer intermediate vector and the incorrect answer intermediate vector corresponding to a first partial item of the plurality of partial items. , And the correct answer feature vector group and the incorrect answer feature vector group corresponding to the second partial item different from the first partial item are updated and learned.
また、本発明の一態様は、上記の情報処理装置において、前記学習情報に基づいて機械学習し、前記学習結果を生成する学習処理部を備えることを特徴とする。 Further, according to an aspect of the present invention, in the above information processing device, a learning processing unit that performs machine learning based on the learning information and generates the learning result is characterized.
また、本発明の一態様は、質問取得部が、入力された入力質問文を取得する質問取得ステップと、回答生成部が、質問文と、回答文において、予め定められた文章の筋道により分割される複数の部分項目それぞれに対応する正解文及び不正解文との組を複数有する学習情報に基づいて、機械学習された学習結果に基づいて、前記質問取得ステップによって取得された前記入力質問文に対する回答文を生成する回答生成ステップとを含み、前記学習結果は、前記質問文を単語ごとに変換された特徴ベクトルを時系列の順方向及び逆方向の双方向の前記単語の並び順に基づいて生成した質問特徴ベクトル群に基づいて、前記単語の並びを前記双方向に学習して生成された質問中間ベクトルと、前記複数の部分項目それぞれに対応した正解中間ベクトルであって、前記正解文を単語ごとに変換された特徴ベクトルを前記双方向の前記単語の並び順に基づいて生成した正解特徴ベクトル群に基づいて、前記単語の並びを前記双方向に学習して生成された正解中間ベクトルと、前記複数の部分項目それぞれに対応した不正解中間ベクトルであって、前記不正解文を単語ごとに変換された特徴ベクトルを前記双方向の前記単語の並び順に基づいて生成した不正解特徴ベクトル群に基づいて、前記単語の並びを前記双方向に学習して生成された不正解中間ベクトルとの前記複数の部分項目の組合せに基づいて算出される損失関数により最適化されて学習されることを特徴とする情報処理方法である。 Further, according to one aspect of the present invention, the question acquisition unit obtains the input input question sentence, the question acquisition step, and the answer generation unit divides the question sentence and the answer sentence according to a predetermined sentence path. Based on learning information having a plurality of correct answer sentences and incorrect answer sentences corresponding to each of the plurality of partial items, based on the learning result machine-learned, the input question sentence acquired by the question acquisition step And an answer generation step of generating an answer sentence for the learning result, based on the arrangement sequence of the words in the forward and backward bidirectional time series of the feature vector obtained by converting the question sentence into words. A question intermediate vector generated by bidirectionally learning the sequence of words based on the generated question feature vector group, and a correct answer intermediate vector corresponding to each of the plurality of partial items. Based on a group of correct feature vectors generated from the correct answer sentence for each word based on the arrangement order of the bidirectional words, the arrangement of the words is learned bidirectionally. A correct answer intermediate vector generated by the above, and an incorrect answer intermediate vector corresponding to each of the plurality of partial items, wherein a characteristic vector obtained by converting the incorrect answer sentence for each word is based on the arrangement order of the bidirectional words. Optimal by the loss function calculated based on the combination of the plurality of partial items with the incorrect answer intermediate vector generated by learning the word sequence bidirectionally based on the incorrect answer feature vector group generated It is an information processing method characterized by being digitized and learned.
また、本発明の一態様は、コンピュータに、質問取得部が、入力された入力質問文を取得する質問取得ステップと、回答生成部が、質問文と、回答文において、予め定められた文章の筋道により分割される複数の部分項目それぞれに対応する正解文及び不正解文との組を複数有する学習情報に基づいて、機械学習された学習結果に基づいて、前記質問取得ステップによって取得された前記入力質問文に対する回答文を生成する回答生成ステップとを実行させるためのプログラムであり、前記学習結果は、前記質問文を単語ごとに変換された特徴ベクトルを時系列の順方向及び逆方向の双方向の前記単語の並び順に基づいて生成した質問特徴ベクトル群に基づいて、前記単語の並びを前記双方向に学習して生成された質問中間ベクトルと、前記複数の部分項目それぞれに対応した正解中間ベクトルであって、前記正解文を単語ごとに変換された特徴ベクトルを前記双方向の前記単語の並び順に基づいて生成した正解特徴ベクトル群に基づいて、前記単語の並びを前記双方向に学習して生成された正解中間ベクトルと、前記複数の部分項目それぞれに対応した不正解中間ベクトルであって、前記不正解文を単語ごとに変換された特徴ベクトルを前記双方向の前記単語の並び順に基づいて生成した不正解特徴ベクトル群に基づいて、前記単語の並びを前記双方向に学習して生成された不正解中間ベクトルとの前記複数の部分項目の組合せに基づいて算出される損失関数により最適化されて学習されることを特徴とするプログラムである。 Further, according to an aspect of the present invention, a question acquisition unit that causes a computer to acquire an input input question sentence, and an answer generation unit include a question sentence and a predetermined sentence in the answer sentence. Based on learning information having a plurality of pairs of correct and incorrect sentences corresponding to each of a plurality of partial items divided by a way, based on a learning result machine-learned, the acquired by the question acquisition step A program for executing an answer generation step of generating an answer sentence for an input question sentence, wherein the learning result is a feature vector obtained by converting the question sentence for each word in both forward and backward chronological order. Based on a question feature vector group generated based on the order of arrangement of the words, the question intermediate vector generated by learning the arrangement of the words bidirectionally, A correct answer intermediate vector corresponding to each of a number of sub-items, based on a correct answer feature vector group generated based on the arrangement order of the bidirectional words, the feature vector obtained by converting the correct answer sentence for each word, A correct answer intermediate vector generated by learning the sequence of words bidirectionally, and an incorrect answer intermediate vector corresponding to each of the plurality of partial items, wherein the incorrect answer sentence is converted into a feature vector for each word. A combination of the plurality of sub-items with an incorrect answer intermediate vector generated by learning the word sequence bidirectionally based on an incorrect answer feature vector group generated based on the bidirectional word arrangement order. The program is characterized by being optimized and learned by a loss function calculated based on.
本発明によれば、質問に対して、違和感を低減した自然な文面の回答を生成することができる。 According to the present invention, it is possible to generate a natural answer to a question with less discomfort.
以下、本発明の一実施形態による情報処理装置について図面を参照して説明する。 An information processing apparatus according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本実施形態による情報処理システム100の一例を示す概略ブロック図である。
図1に示すように、情報処理システム100は、情報処理装置1と、端末装置2とを備えている。情報処理装置1と、端末装置2とは、ネットワークNW1を介して接続されている。
情報処理システム100は、例えば、情報処理装置1に接続した端末装置2に、投稿された質問及び回答を表示して、ユーザ間で情報共有するQ&Aサービスなどの情報サービスを提供する。
FIG. 1 is a schematic block diagram showing an example of an
As shown in FIG. 1, the
The
端末装置2は、情報処理システム100が提供する情報サービスを利用するために、ユーザが使用するクライアント端末である。なお、図1に示す例では、説明を簡略化するため、情報処理装置1に1台の端末装置2が接続されている例を示しているが、複数の端末装置2が、情報処理装置1に接続されてもよい。
The
情報処理装置1は、例えば、Q&Aサービスなどの情報サービスを提供するサーバ装置である。情報処理装置1は、例えば、端末装置2を介してユーザから受け付けた質問文を、Q&Aサービスに登録して閲覧可能にするとともに、端末装置2を介して他のユーザから受け付けた回答文を登録して閲覧可能にする。また、情報処理装置1は、機械学習を利用して、登録された質問文に対する回答文を生成し、当該回答文をQ&Aサービスに登録して閲覧可能にする。また、情報処理装置1は、NW(ネットワーク)通信部11と、記憶部12と、制御部13とを備えている。
The
NW通信部11は、例えば、インターネットなどを利用してネットワークNW1に接続し、ネットワークNW1を介して各種情報の通信を行う。NW通信部11は、例えば、ネットワークNW1を介して、接続要求のあった端末装置2に接続し、各種情報の通信を行う。
The NW communication unit 11 is connected to the network NW1 using the Internet, for example, and communicates various information via the network NW1. The NW communication unit 11 connects to the
記憶部12は、情報処理装置1が実行する各種処理に利用される情報を記憶する。記憶部12は、例えば、サービス記憶部121と、学習結果記憶部122とを備えている。
サービス記憶部121は、例えば、ユーザによって端末装置2からQ&Aサービスに投稿された質問文及び回答文などの投稿情報を記憶する。
学習結果記憶部122は、後述する学習処理部132によって、機械学習された学習結果を記憶する。なお、学習結果の詳細については後述する。
The
The
The learning
制御部13は、例えば、CPU(Central Processing Unit)などを含むプロセッサであり、情報処理装置1を統括的に制御する。制御部13は、例えば、上述したQ&Aサービスなどの情報サービスを提供する処理や、学習結果記憶部122が記憶する学習結果の生成処理、情報処理装置1がNW通信部11を介して取得した質問文に対する回答文の瀬市営処理などの各種処理を実行する。また、制御部13は、サービス提供部131と、学習処理部132と、質問取得部133と、回答生成部134とを備えている。
The
サービス提供部131は、情報処理装置1が提供する情報サービスに関する処理を実行する。サービス提供部131は、例えば、端末装置2からNW通信部11を介して、受け付けた質問文及び回答文を投稿情報として、サービス記憶部121に記憶させる。また、サービス提供部131は、例えば、Q&Aサービスの閲覧を希望する端末装置2に対して、サービス記憶部121に記憶されている投稿情報を、NW通信部11を介して端末装置2に出力し、端末装置2に表示させる。また、サービス提供部131は、後述する回答生成部134が生成した回答文を、サービス記憶部121に記憶させる。なお、サービス提供部131は、Q&Aサービスにおいて、例えば、「恋愛」、「家族」、「料理」など、カテゴリ(分類)ごとに分かれて、情報をユーザに提供するものとする。
The service providing unit 131 executes processing related to the information service provided by the
学習処理部132は、質問文と、回答文において、予め定められた文章の筋道(シナリオ)により分割される複数の部分項目それぞれに対応する正解文及び不正解文との組を複数有する学習情報に基づいて、機械学習を実行して学習結果を生成する。ここで、例えば、回答文の文章の筋道(シナリオ)を、「結論」、「補足」の順に定めた場合には、部分項目は、「結論」及び「補足」であり、回答文の文章の筋道(シナリオ)を、「雑談」、「事例」、「結論」の順番に定めた場合には、部分項目は、「雑談」、「事例」、及び「結論」である。
なお、以下の説明では、複数の部分項目の一例として、「結論」及び「補足」である場合について説明する。
The
In the following description, the case of “conclusion” and “supplement” will be described as an example of a plurality of partial items.
また、学習処理部132は、例えば、サービス記憶部121が記憶するQ&Aサービスの投稿情報(質問文及び回答文)を入力情報として、深層学習(デープラーニング)技術を利用して、学習結果を生成する。学習処理部132は、学習処理の入力情報(学習情報)として、質問文と、正解の回答文、及び正解以外の回答文の中から任意に抽出した不正解文の組を学習情報として使用する。学習処理部132は、生成した学習結果を学習結果記憶部122に記憶させる。ここで、図2を参照して、本実施形態における学習処理部132の構成及び学習処理について説明する。
In addition, the
図2は、本実施形態における学習処理部132及び学習処理の一例を説明する図である。
図2に示すように、学習処理部132は、ベクトル変換部10と、QA−LSTM(Question Answering-Long Short-Term Memory)部(20−1、20−2)と、損失関数生成部30とを備えている。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the
As shown in FIG. 2, the
ベクトル変換部10は、学習情報の組に含まれる、質問文、正解文、及び不正解文をそれぞれ特徴ベクトルに変換する。なお、正解文及び不正解文は、例えば、「結論」と「補足」の部分項目のそれぞれに分けて特徴ベクトルを生成する。また、ベクトル変換部10は、例えば、サービス記憶部121が記憶する学習情報に基づいて、セマンティクスでバイアスをかけて単語ベクトルを事前学習する。例えば、「恋愛」のカテゴリのQ&Aサービスにおいて、「距離」、「好き」、「恋人」などの単語(トークン)が含まれる可能性が高く、これらをより強調するように、バイアスをかける学習を行う。具体的には、ベクトル変換部10は、例えば、図3に示すような学習手法を用いて、事前学習を行う。
The
図3は、本実施形態におけるセマンティクスでバイアスをかけた単語ベクトルの学習手法の一例を説明する図である。
図3に示す例は、「単語A」、「単語B」、・・・「単語F」、「単語G」の順番に並ぶ対象文があった場合に、ベクトル変換部10は、例えば、当該対象文(例えば、質問文)のカテゴリトークン及びタイトルトークンと、「単語A」、「単語B」、・・・「単語F」とのそれぞれを単語ベクトルに変換して平均化し、与えられた文脈において以下の言葉「単語G」を予測する学習を行う。ここで、カテゴリトークンは、当該対象文のカテゴリ(分類)を示す単語(用語)であり、例えば、上述したQ&Aサービスのカテゴリである「恋愛」、「家族」などである。また、タイトルトークンは、当該対象文(例えば、質問文)に割り当てられたタイトルから抽出される名詞により定義され、例えば、上述した「距離」、「好き」、「恋人」などである。1つのカテゴリトークンが、例えば、質問文に割り当てられる間に、複数のタイトルトークンが、タイトルから抽出されてもよい。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a learning method of a word vector biased by the semantics in the present embodiment.
In the example shown in FIG. 3, when there is a target sentence arranged in the order of “word A”, “word B”, ... “Word F”, “word G”, the
ベクトル変換部10は、単語ベクトルだけでなく、カテゴリトークンのカテゴリベクトル及びカテゴリトークンのタイトルベクトルを学習する。これらの追加ベクトルは、セマンティクスのバイアスとして機能する。このように、ベクトル変換部10は、例えば、質問文に含まれる単語の特徴ベクトルと、質問文に関連する用語の特徴ベクトルとを平均化して、追加ベクトル(例えば、カテゴリベクトル及びタイトルベクトル)を事前学習し、当該追加ベクトルに基づいて、学習情報の組に含まれる、質問文、正解文、及び不正解文をそれぞれに対して、単語ごとに特徴ベクトルに変換する。なお、ベクトル変換部10は、事前学習した学習結果を学習結果記憶部122に記憶させる。
The
例えば、図2に示す例では、ベクトル変換部10は、質問文を、特徴ベクトルの集合である特徴ベクトル列Wqに変換する。また、ベクトル変換部10は、「結論」の正解文を、特徴ベクトルの集合である特徴ベクトル列Wac+に変換し、「結論」の不正解文を、特徴ベクトルの集合である特徴ベクトル列Wac−に変換する。また、ベクトル変換部10は、「補足」の正解文を、特徴ベクトルの集合である特徴ベクトル列Was+に変換し、「補足」の不正解文を、特徴ベクトルの集合である特徴ベクトル列Was−に変換する。
For example, in the example illustrated in FIG. 2, the
QA−LSTM部(20−1、20−2)は、双方向に学習するニューラルネットワークであるbiLSTM(bidirectional Long Short-Term Memory)である。QA−LSTM部20−1は、「結論」用のbiLSTMであり、QA−LSTM部20−2は、「補足」用のbiLSTMである。なお、本実施形態において、QA−LSTM部20−1と、QA−LSTM部20−2とは、同様の構成であり、学習処理部132が備える任意のQA−LSTM部を示す場合、又は特に区別しない場合には、QA−LSTM部20として説明する。
The QA-LSTM units (20-1, 20-2) are bidirectional long short-term memories (biLSTMs) that are bidirectional learning neural networks. The QA-LSTM unit 20-1 is a biLSTM for “conclusion”, and the QA-LSTM unit 20-2 is a biLSTM for “supplementation”. Note that in the present embodiment, the QA-LSTM unit 20-1 and the QA-LSTM unit 20-2 have the same configuration and indicate any QA-LSTM unit included in the
QA−LSTM部20は、質問埋め込みベクトル生成部21と、正解埋め込みベクトル生成部22と、不正解埋め込みベクトル生成部23とを備えている。
質問埋め込みベクトル生成部21は、質問文を単語ごとに変換された特徴ベクトルを時系列の順方向及び逆方向の双方向の単語の並び順に基づいて生成した双方向ベクトル列24(質問特徴ベクトル群)に基づいて、単語の並びを双方向に学習して、質問埋め込みベクトルOqを生成する。質問埋め込みベクトル生成部21は、例えば、質問文の特徴ベクトル列Wqから双方向ベクトル列24を生成し、当該双方向ベクトル列24の各要素の最大値を抽出して蓄積するマックスプーリング(Max pooling)処理により質問埋め込みベクトルOq(質問中間ベクトル)を生成する。
The QA-
The question embedding
正解埋め込みベクトル生成部22は、正解文を単語ごとに変換された特徴ベクトルを時系列の順方向及び逆方向の双方向の単語の並び順に基づいて生成した双方向ベクトル列25(正解特徴ベクトル群)に基づいて、単語の並びを双方向に学習して、正解埋め込みベクトルOa+を生成する。正解埋め込みベクトル生成部22は、例えば、正解文の特徴ベクトル列Wa+から双方向ベクトル列25を生成し、当該双方向ベクトル列25の各要素の最大値を抽出して蓄積するマックスプーリング処理により正解埋め込みベクトルOa+(正解中間ベクトル)を生成する。
The correct answer embedded
不正解埋め込みベクトル生成部23は、不正解文を単語ごとに変換された特徴ベクトルを時系列の順方向及び逆方向の双方向の単語の並び順に基づいて生成した双方向ベクトル列26(不正解特徴ベクトル群)に基づいて、単語の並びを双方向に学習して、正解埋め込みベクトルOa−を生成する。不正解埋め込みベクトル生成部23は、例えば、不正解文の特徴ベクトル列Wa−から双方向ベクトル列26を生成し、当該双方向ベクトル列26の各要素の最大値を抽出して蓄積するマックスプーリング処理により不正解埋め込みベクトルOa−(不正解中間ベクトル)を生成する。
The incorrect answer embedded
なお、QA−LSTM部20の基本となるLSTMについては、非特許文献1に開示されている。基本的なLSTMでは、学習する際に、入力される時系列の入力X={x(1),x(2),・・・,x(N)}とし、x(t)をt番目の単語の特徴ベクトルとした場合に、双方向ベクトル列(24、25、26)の内部のベクトルである各双方向ベクトルh(t)が、t時間ごとに以下の式(1)により更新される。
ここで、基本的なLSTMのアーキテクチャにおいて、3つのゲート(input it,forget ft,output ot)と、セルメモリーベクトルctとがある。また、しσ()はシグモイド関数である。また、Wi、Wf、Wo、Wc、Ui、Uf,Uo、Uc、bi、bf,bo、bcは学習されるネットワークパラメータである。 Here, the basic architecture of LSTM, 3 one gate (input i t, forget f t , output o t) and, there is a cell memory vector c t. Also, σ () is a sigmoid function. W i , W f , W o , W c , U i , U f , U o , U c , b i , b f , b o , and b c are learned network parameters.
QA−LSTM部20−1は、「結論」用のbiLSTMであり、特徴ベクトル列(Wq、Wac+、Wac−)に基づいて、質問埋め込みベクトルOqc、正解埋め込みベクトルOac+、及び不正解埋め込みベクトルOac−を生成する。QA−LSTM部20−1は、質問埋め込みベクトル生成部21−1と、正解埋め込みベクトル生成部22−1と、不正解埋め込みベクトル生成部23−1とを備えている。質問埋め込みベクトル生成部21−1は、特徴ベクトル列Wqから双方向ベクトル列24−1を生成し、マックスプーリング処理により質問埋め込みベクトルOqcを生成する。また、正解埋め込みベクトル生成部22−1は、特徴ベクトル列Wac+から双方向ベクトル列25−1を生成し、マックスプーリング処理により正解埋め込みベクトルOac+を生成する。また、不正解埋め込みベクトル生成部23−1は、特徴ベクトル列Wac−から双方向ベクトル列26−1を生成し、マックスプーリング処理により正解埋め込みベクトルOac−を生成する。 QA-LSTM unit 20-1 is a biLSTM for "conclusion" feature vector sequence (W q, W ac +, W ac-) based on the question embedded vector O qc, correct embedded vector O ac +, and not The correct embedded vector Oac- is generated. The QA-LSTM section 20-1 includes a question embedded vector generation section 21-1, a correct answer embedded vector generation section 22-1, and an incorrect answer embedded vector generation section 23-1. The question embedding vector generation unit 21-1 generates the bidirectional vector sequence 24-1 from the feature vector sequence W q, and generates the question embedding vector O qc by the max pooling process. Further, the correct answer embedded vector generation unit 22-1 generates a bidirectional vector sequence 25-1 from the feature vector sequence W ac + and generates a correct answer embedded vector O ac + by the max pooling process. In addition, the incorrect solution embedded vector generation unit 23-1 generates the bidirectional vector sequence 26-1 from the feature vector sequence W ac− and the correct answer embedded vector O ac− by the max pooling process.
QA−LSTM部20−2は、「補足」用のbiLSTMであり、特徴ベクトル列(Wq、Was+、Was−)に基づいて、質問埋め込みベクトルOqs、正解埋め込みベクトルOas+、及び不正解埋め込みベクトルOas−を生成する。QA−LSTM部20−2は、質問埋め込みベクトル生成部21−2と、正解埋め込みベクトル生成部22−2と、不正解埋め込みベクトル生成部23−2とを備えている。質問埋め込みベクトル生成部21−2は、特徴ベクトル列Wqから双方向ベクトル列24−2を生成し、マックスプーリング処理により質問埋め込みベクトルOqsを生成する。また、正解埋め込みベクトル生成部22−2は、特徴ベクトル列Was+から双方向ベクトル列25−2を生成し、マックスプーリング処理により正解埋め込みベクトルOas+を生成する。また、不正解埋め込みベクトル生成部23−2は、特徴ベクトル列Was−から双方向ベクトル列26−2を生成し、マックスプーリング処理により不正解埋め込みベクトルOas−を生成する。 The QA-LSTM unit 20-2 is a biLSTM for “supplementation”, and based on the feature vector sequence (W q , W as + , W as− ), the question embedding vector O qs , the correct answer embedding vector O as + , and the non- correction vector. The correct embedded vector O as- is generated. The QA-LSTM unit 20-2 includes a question embedding vector generation unit 21-2, a correct answer embedding vector generation unit 22-2, and an incorrect answer embedding vector generation unit 23-2. The question embedding vector generation unit 21-2 generates a bidirectional vector sequence 24-2 from the feature vector sequence W q, and generates a question embedding vector O qs by the max pooling process. Further, the correct answer embedded vector generation unit 22-2 generates a bidirectional vector sequence 25-2 from the feature vector sequence W as + and generates a correct answer embedded vector O as + by the max pooling process. In addition, the incorrect solution embedded vector generation unit 23-2 generates the bidirectional vector sequence 26-2 from the feature vector sequence W as− and generates the incorrect solution embedded vector O as− by the max pooling process.
また、QA−LSTM部20−2は、学習する際に、アテンションメカニズムを利用して、双方向ベクトル列25−2及び双方向ベクトル列26−2を更新する。QA−LSTM部20−2は、例えば、QA−LSTM部20−1が生成した「結論」に対応する正解埋め込みベクトルOas+及び不正解埋め込みベクトルOas−ルに基づいて、「補足」に対応する双方向ベクトル列25−2(正解特徴ベクトル群)及び双方向ベクトル列26−2(不正解特徴ベクトル群)を更新する。具体的に、QA−LSTM部20−2は、以下の式(2)により、双方向ベクトル列25−2及び双方向ベクトル列26−2の内部ベクトルである双方向ベクトルhs(t)を更新する。 Further, the QA-LSTM section 20-2 updates the bidirectional vector sequence 25-2 and the bidirectional vector sequence 26-2 by using the attention mechanism when learning. The QA-LSTM unit 20-2 corresponds to “supplement” based on, for example, the correct answer embedding vector O as + and the incorrect answer embedding vector O as− that correspond to the “conclusion” generated by the QA-LSTM unit 20-1. The bidirectional vector sequence 25-2 (correct feature vector group) and the bidirectional vector sequence 26-2 (incorrect feature vector group) are updated. Specifically, the QA-LSTM unit 20-2 calculates the bidirectional vector h s (t), which is the internal vector of the bidirectional vector sequence 25-2 and the bidirectional vector sequence 26-2, by the following equation (2). Update.
ここで、tは、時間のステップであり、Wsm、Wcm、及びwmbは、アテンションパラメータである。また、〜hs(t)は、更新後の双方向ベクトルを示す。なお、本文中の上付の〜は文字の真上に付けられた記号を表すものとする。 Where t is the time step and W sm , W cm , and w mb are attention parameters. Further, ~ hs (t) indicates the updated bidirectional vector. In addition, the superscript "~" in the text represents a symbol directly above the character.
損失関数生成部30は、QA−LSTM部20−1が生成した質問埋め込みベクトルOqc、正解埋め込みベクトルOac+、及び不正解埋め込みベクトルOac−と、QA−LSTM部20−2が生成した質問埋め込みベクトルOqs、正解埋め込みベクトルOas+、及び不正解埋め込みベクトルOas−とに基づいて、コサイン類似度を利用した損失関数Lを生成する。損失関数生成部30は、「結論」と、「補足」と、「正解」、「不正解」との組み合わせに基づいて、損失関数Lを生成する。損失関数生成部30は、例えば、以下の式(3)により、損失関数Lを算出する。なお、損失関数Lは、学習中の質問と回答との各組合せにおけるコサイン値が最大になるように設定されている。
The loss
ここで、[y,z]は、ベクトルyとベクトルzとの結合を示す。Oqは、[Oqc,Oqs]である。また、Mは、定数を示し、k(0<k<1)は、マージンをコントロールするパラメータである。
学習処理部132は、上述のような構成を用いて算出された損失関数Lによって最適化して学習結果を生成し、生成した学習結果を学習結果記憶部122に記憶させる。学習処理部132は、上述した式(1)の「結論」用のパラメータセット{Wi、Wf、Wo、Wc、Ui、Uf,Uo、Uc、bi、bf,bo、bc}cと、「補足」用のパラメータセット{Wi、Wf、Wo、Wc、Ui、Uf,Uo、Uc、bi、bf,bo、bc}sと、アテンションパラメータ{Wsm、Wcm、wmb}とを含む学習結果を生成する。
Here, [y, z] indicates a combination of the vector y and the vector z. O q is [O qc , O qs ]. Further, M indicates a constant, and k (0 <k <1) is a parameter for controlling the margin.
The
なお、上述した例では、回答文のシナリオを「結論」及び「補足」の2つの部分項目により構成する例を説明したが、2つ以上の部分項目により構成するようにしてもよい。その場合、学習処理部132によって学習される学習結果は、質問文から生成された質問埋め込みベクトルOqと、複数の部分項目それぞれに対応した正解埋め込みベクトルOa+と、複数の部分項目それぞれに対応した不正解中間ベクトルOa−との複数の部分項目の組合せに基づいて算出される損失関数Lにより最適化されて学習される。
In the above example, an example in which the scenario of the answer sentence is composed of two partial items of “conclusion” and “supplement” has been described, but it may be composed of two or more partial items. In that case, the learning result learned by the
図1に説明に戻り、質問取得部133は、情報処理装置1に入力された入力質問文を取得する。質問取得部133は、例えば、サービス記憶部121が記憶している質問文の中から、入力質問文を取得する。
Returning to FIG. 1, the
回答生成部134は、上述した学習処理部132によって学習された学習結果に基づいて、質問取得部133によって取得された入力質問文に対する回答文を生成する。ここで、学習結果は、上述したように、質問文と、回答文において、予め定められた文章の筋道により分割される複数の部分項目それぞれに対応する正解文及び不正解文との組を複数有する学習情報に基づいて、機械学習された結果であり、学習結果記憶部122に記憶されている。すなわち、回答生成部134は、学習結果記憶部122が記憶する学習結果に基づいて、複数の部分項目を結合して生成された回答文を生成する。また、回答生成部134は、生成した回答文をサービス提供部131に供給して、当該回答文を、入力質問文の回答の投稿として、サービス記憶部121に記憶させる。
The
次に、図面を参照して、本実施形態による情報処理装置1の動作について説明する。
<学習処理>
ます、情報処理装置1における学習処理部132の学習処理について、図2を参照して説明する。
Next, the operation of the
<Learning process>
First, the learning process of the
学習処理部132は、以下の(1)〜(6)の手順をN回繰り返して、学習処理を実行する。
The
(1)学習処理部132は、まず、学習情報のそれぞれの組情報(質問文q、「結論」の正解文ac+、「結論」の不正解文ac−、「補足」の正解文as+、「補足」の不正解文as−)を取得する。学習処理部132のベクトル変換部10が、当該組情報を特徴ベクトル列(Wq、Wac+、Wac−、Was+、Was−)に変換する。
(1) The
(2)次に、QA−LSTM部20−1は、特徴ベクトル列(Wq、Wac+、Wac−)に基づいて、質問埋め込みベクトルOqc、正解埋め込みベクトルOac+、及び不正解埋め込みベクトルOac−を生成する。QA−LSTM部20−1は、双方向ベクトル列(24−1、25−1、26−1)のt番目の各双方向ベクトル(hqc(t)、hac+(t)、hac−(t))をそれぞれマックスプーリング処理して、質問埋め込みベクトルOqc、正解埋め込みベクトルOac+、及び不正解埋め込みベクトルOac−を生成する。 (2) Next, the QA-LSTM unit 20-1 uses the feature vector sequence (W q , W ac + , W ac− ) to query embedded vector O qc , correct embedded vector O ac + , and incorrect embedded vector. Oac- is generated. The QA-LSTM unit 20-1 includes the t-th bidirectional vectors (h qc (t), h ac + (t), h ac- of the bidirectional vector sequence (24-1, 25-1 , 26-1 ). (T)) is subjected to max pooling processing to generate a question embedding vector O qc , a correct answer embedding vector O ac + , and an incorrect answer embedding vector O ac− .
(3)次に、QA−LSTM部20−2は、まず、質問埋め込みベクトルOqsを生成する。QA−LSTM部20−2は、双方向ベクトル列24−2のt番目の各双方向ベクトルhqs(t)をマックスプーリング処理して、質問埋め込みベクトルOqsを生成する。 (3) Next, the QA-LSTM section 20-2 first generates the question embedding vector O qs . The QA-LSTM unit 20-2 performs max pooling processing on each t-th bidirectional vector h qs (t) of the bidirectional vector sequence 24-2 to generate a question embedding vector O qs .
(4)次に、QA−LSTM部20−2は、双方向ベクトル列(25−2、26−2)のt番目の各双方向ベクトル(has+(t)、has−(t))を、正解埋め込みベクトルOac+、及び不正解埋め込みベクトルOac−を用いて更新する。すなわち、QA−LSTM部20−2は、上述した式(2)を用いて、各双方向ベクトル(has+(t)、has−(t))を更新して、更新ベクトル(〜has+(t)、〜has−(t))を生成する。 (4) Next, the QA-LSTM unit 20-2 causes the t-th bidirectional vector (h as + (t), h as- (t)) of the bidirectional vector sequence (25-2, 26-2 ). Are updated using the correct answer embedding vector O ac + and the incorrect answer embedding vector O ac− . That is, the QA-LSTM unit 20-2 updates each bidirectional vector (has + (t), has- (t)) using the above-described equation (2), and updates the updated vector ( ~ has +). (T), ~ has- (t)) are generated.
(5)次に、QA−LSTM部20−2は、更新ベクトル(〜has+(t)、〜has−(t))をそれぞれマックスプーリング処理して、正解埋め込みベクトルOas+、及び不正解埋め込みベクトルOas−を生成する。 (5) Next, the QA-LSTM unit 20-2 performs max pooling processing on each of the update vectors ( ~ has + (t), ~ has- (t)) to obtain the correct answer embedding vector Oas + and the incorrect answer. Generate the embedding vector O as- .
(6)次に、学習処理部132は、生成した各埋め込みベクトル(Oqc、Oac+、Oac−、Oqs、Oas+、Oas−)の組合せにより、損失関数Lを算出する。学習処理部132の損失関数生成部30が、例えば、上述した式(3)を用いて、損失関数Lを算出する。そして、学習処理部132は、算出した損失関数Lにより、各パラメータを最適化する。学習処理部132は、例えば、「結論」用のパラメータセット{Wi、Wf、Wo、Wc、Ui、Uf,Uo、Uc、bi、bf,bo、bc}cと、「補足」用のパラメータセット{Wi、Wf、Wo、Wc、Ui、Uf,Uo、Uc、bi、bf,bo、bc}sと、アテンションパラメータ{Wsm、Wcm、wmb}とを最適化する。
(6) Next, the
学習処理部132は、上述した(1)〜(6)の手順をN回繰り返してして学習し、当該学習結果を学習結果記憶部122に記憶させる。
The
<回答文の生成処理>
次に、図面を参照して、本実施形態における情報処理装置1の質問文から回答文を生成する処理について説明する。
図4は、本実施形態における情報処理装置1の質問文から回答文を生成する処理の一例を示すフローチャートである。
<Response sentence generation process>
Next, with reference to the drawings, a process of generating an answer sentence from a question sentence of the
FIG. 4 is a flowchart showing an example of processing of generating an answer sentence from a question sentence of the
図4に示すように、情報処理装置1は、まず、質問文をサービス記憶部121から取得する(ステップS101)。情報処理装置1の質問取得部133は、サービス記憶部121が記憶している質問文の中から、入力質問文を取得する。
As shown in FIG. 4, the
次に、情報処理装置1の回答生成部134は、質問文と、学習結果記憶部122が記憶する学習結果とに基づいて、回答文を生成する(ステップS102)。回答生成部134は、例えば、図2及び図3示す学習処理により学習されたが学習結果に基づいて、質問文から回答文を生成する。
Next, the
なお、回答生成部134は、既存の回答文を単に選択するのではなく、文章の筋道を考慮した部分項目を適切に組み合わせて新たな回答文を生成する。例えば、図5に示す例は、部分項目を、「雑談」、「事例」、及び「結論」とした場合の回答文の生成例である。
Note that the
図5において、回答生成部134は、学習結果に基づいて、「雑談」、「事例」、及び「結論」の組合せの適正(部分項目のつながりの適正)を考慮して、例えば、「雑談」として、“いろいろありますね。”を選択し、「事例」として、“人は出会いと別れを繰り返すから。”を選択する。また、回答生成部134は、「結論」として、“時間が解決する。”を選択する。そして、回答生成部134は、“いろいろありますね。人は出会いと別れを繰り返すから。時間が解決する。”という回答文を生成する。なお、回答生成部134は、学習結果が部分項目のつながりの適正を考慮しているため、部分項目の各項目の単体として最適なものが選択されるのではなく、違和感のない回答文が生成されるように、部分項目の各項目を選択して、回答文を生成する。
In FIG. 5, the
次に、情報処理装置1の回答生成部134は、サービス記憶部121に回答文を記憶させる(ステップS103)。すなわち、回答生成部134は、生成した回答文をサービス提供部131に供給して、当該回答文を、入力質問文の回答の投稿として、サービス記憶部121に記憶させる。これにより、情報処理装置1にネットワークNW1を介して接続し端末装置2から、質問文に対して、回答生成部134が生成した回答文を閲覧可能になる。ステップS103の処理後に、情報処理装置1は、回答文を生成する処理を終了する。
Next, the
次に、図6を参照して、本実施形態による情報処理装置1が生成した回答文の評価結果について説明する。
Next, with reference to FIG. 6, an evaluation result of the answer sentence generated by the
図6は、本実施形態における回答生成方式と、従来技術との比較を示す図である。
図6において、「QA−LSTM」は、比較のために、非特許文献1に記載の技術を使用した場合の評価結果を示している。なお、「QA−LSTM」では、本実施形態のように回答文の生成を実行しないため、選択された部分項目を単純に結合して評価している。
また、「Sematic−LSTM」は、本実施形態によるセマンティクスでバイアスを「QA−LSTM」に適用した場合の評価結果である。なお、この場合も「QA−LSTM」と同様に、回答文の生成を実行しないため、選択された部分項目を単純に結合して評価している。
FIG. 6 is a diagram showing a comparison between the answer generation method according to the present embodiment and the conventional technique.
In FIG. 6, “QA-LSTM” indicates an evaluation result when the technique described in
Further, “Sematic-LSTM” is an evaluation result when the bias is applied to “QA-LSTM” with the semantics according to the present embodiment. In this case as well, as in the case of "QA-LSTM", since the answer sentence is not generated, the selected partial items are simply combined and evaluated.
また、「本実施形態の回答生成方式」は、学習処理部132の方式であり、上述した式(2)のアテンションメカニズムを利用しない場合「アテンションなし」と、アテンションメカニズムを利用する場合「アテンションあり」との評価結果である。なお、「本実施形態の回答生成方式」では、上述した本実施形態によるセマンティクスでバイアスをかける処理を適用している。
Further, the “response generation method of the present embodiment” is a method of the
また、評価結果は、トップKに対する平均適合率APを示している、なお、平均適合率APは、以下の式(4)により算出される。 Further, the evaluation result shows the average precision rate AP for the top K. The average precision rate AP is calculated by the following equation (4).
ここで、Njは、ランクがK番目である場合に、トップjのうちの正しい回答の数を示し、Dは、(質問とペアにされる)全ての正しい回答の数を示している。 Here, N j indicates the number of correct answers in the top j when the rank is K, and D indicates the number of all correct answers (paired with the question).
また、評価の際に使用した学習情報は、Q&Aサービス「教えてgoo」において、「恋愛相談」、「旅行」、「医療」などを含む16個のカテゴリに蓄積された質問文及び回答文を使用している。また、部分項目は、「結論」及び「補足」の2つの場合である。 In addition, the learning information used at the time of evaluation is the question and answer sentences accumulated in 16 categories including “love consultation”, “travel”, “medical care”, etc. in the Q & A service “Teach me google”. I'm using it. Further, the partial items are two cases of "conclusion" and "supplement".
図6に示すように、本実施形態による手法を使用した「Sematic−LSTM」、及び「本実施形態の回答生成方式」(「アテンションなし」、「アテンションあり」)のいずれの場合も、従来技術の「QA−LSTM」よりも平均適合率APが高い。例えば、「本実施形態の回答生成方式」(「アテンションあり」)の平均適合率AP(K=1)の値は、“0.3901”であり、「QA−LSTM」の平均適合率AP(K=1)の値である“0.3262”よりも約20%高い値である。
また、上述したQ&Aサービス「教えてgoo」の恋愛相談において、123個に質問に対して、本実施形態による情報処理装置1により生成した回答文を適用した場合に、123個のうち、21個の回答文がベストアンサー(最適回答)に質問者によって選ばれた。
As shown in FIG. 6, in both cases of “Sematic-LSTM” using the method according to the present embodiment and “response generation method of the present embodiment” (“no attention”, “with attention”), the conventional technique is used. The average precision rate AP is higher than that of "QA-LSTM". For example, the value of the average precision rate AP (K = 1) of the “response generation method of the present embodiment” (“attention”) is “0.3901”, and the average precision rate AP of the “QA-LSTM” ( It is about 20% higher than "0.3262" which is the value of K = 1).
Further, in the love consultation of the Q & A service “Teach me goo” described above, when the answer sentence generated by the
以上説明したように、本実施形態による情報処理装置1は、質問取得部133と、回答生成部134とを備える。質問取得部133は、入力された入力質問文を取得する。回答生成部134は、質問文と、回答文において、予め定められた文章の筋道により分割される複数の部分項目それぞれに対応する正解文及び不正解文との組を複数有する学習情報に基づいて、機械学習された学習結果に基づいて、質問取得部133によって取得された入力質問文に対する回答文を生成する。ここで、学習結果は、質問埋め込みベクトルOq(質問中間ベクトル)と、複数の部分項目それぞれに対応した正解埋め込みベクトル(Oac+、Oas+)(正解中間ベクトル)と、複数の部分項目それぞれに対応した不正解埋め込みベクトル(Oac−、Oas−)(不正解中間ベクトル)と、の複数の部分項目の組合せに基づいて算出される損失関数Lにより最適化されて学習される。質問埋め込みベクトルOqは、質問文を単語ごとに変換された特徴ベクトルを時系列の順方向及び逆方向の双方向の単語の並び順に基づいて生成した双方向ベクトル列24(質問特徴ベクトル群)に基づいて、単語の並びを双方向に学習して生成される。正解埋め込みベクトル(Oac+、Oas+)は、正解文を単語ごとに変換された特徴ベクトルを双方向の単語の並び順に基づいて生成した双方向ベクトル列25(正解特徴ベクトル群)に基づいて、単語の並びを双方向に学習して生成される。不正解埋め込みベクトル(Oac−、Oas−)は、不正解文を単語ごとに変換された特徴ベクトルを双方向の単語の並び順に基づいて生成した双方向ベクトル列26(不正解特徴ベクトル群)に基づいて、単語の並びを双方向に学習して生成される。
As described above, the
これにより、本実施形態による情報処理装置1は、学習結果に基づいて、各部分項目の回答のつながりを最適化して選択された各部分項目の回答文が結合されて、新たな回答文を作成することができる。よって、本実施形態による情報処理装置1は、質問に対して、違和感を低減した自然な文面の回答を生成することができる。
As a result, the
また、本実施形態では、例えば、上記の式(3)に基づいて、損失関数Lが算出される。損失関数Lは、各部分項目の組み合わせを同時に最適化するため、本実施形態による情報処理装置1は、回答文を生成するのに適切な部分項目を選択することができる。
Further, in the present embodiment, the loss function L is calculated based on, for example, the above equation (3). Since the loss function L optimizes the combination of the respective sub-items at the same time, the
また、本実施形態では、学習結果は、学習処理部132によって、質問文に含まれる単語の特徴ベクトルと、質問文に関連する用語の特徴ベクトルとを平均化して学習された追加ベクトル(例えば、カテゴリベクトル及びタイトルベクトル)に基づいて生成された、質問埋め込みベクトルOq、正解埋め込みベクトル(Oac+、Oas+)、及び不正解埋め込みベクトル(Oac−、Oas−)に基づいて学習される。例えば、双方向ベクトル列24は、質問文と追加ベクトルとに基づいて変換され、双方向ベクトル列25は、正解文と追加ベクトルとに基づいて変換され、双方向ベクトル列26は、不正解文と追加ベクトルとに基づいて変換される。すなわち、学習結果は、学習処理部132によって、カテゴリによるセマンティクスでバイアスをかけて学習される。
これにより、本実施形態による情報処理装置1は、質問に対して、例えば、カテゴリに特化した回答を生成することができる。よって、本実施形態による情報処理装置1は、質問に対して、さらに最適な回答文を生成することができる。
Further, in the present embodiment, the learning result is an additional vector learned by averaging the feature vector of the word included in the question sentence and the feature vector of the term related to the question sentence by the learning processing unit 132 (for example, Learning is performed based on the question embedding vector O q , the correct answer embedding vector (O ac + , O as + ), and the incorrect answer embedding vector (O ac− , O as− ) generated based on the category vector and the title vector). . For example, the
Thereby, the
また、本実施形態では、学習結果は、学習処理部132によって、複数の部分項目のうちの第1の部分項目(例えば、「結論」)に対応する正解埋め込みベクトル(Oac+)及び不正解埋め込みベクトル(Oac−)に基づいて、第1の部分項目と異なる第2の部分項目(例えば、「補正」)に対応する双方向ベクトル列25−2及び双方向ベクトル列26−2が更新されて学習される。すなわち、学習処理部132は、上述した式(2)を用いたアテンションメカニズムにより、双方向ベクトル列25−2及び双方向ベクトル列26−2の各双方向ベクトル(h(t))を更新させて学習する。
これにより、本実施形態による情報処理装置1は、部分項目の間の関連(例えば、部分項目のつながり)を最適化した学習を行うことができる。そのため、本実施形態による情報処理装置1は、部分項目を組み合わせて、より自然な回答文を生成することができる。
Further, in the present embodiment, the learning result is obtained by the
As a result, the
また、本実施形態による情報処理装置1は、学習情報に基づいて機械学習し、学習結果を生成する学習処理部132を備える。
これにより、本実施形態による情報処理装置1は、自装置で学習して学習結果を生成することができる。また、本実施形態による情報処理装置1は、例えば、再学習して、質問に対する回答を改善することができる。
The
Thereby, the
なお、学習処理部132は、所定の条件(例えば、定期的、あるいは、平均適合率APが所定の値以下に低下した、など)に基づいて、学習結果を再学習してもよい。
これにより、本実施形態による情報処理装置1は、時間の変化に対応して、質問に対する回答を改善することができる。
Note that the
As a result, the
また、本実施形態による情報処理方法は、質問取得ステップと、回答生成ステップとを含む。質問取得ステップにおいて、質問取得部133が、入力された入力質問文を取得する。回答生成ステップにおいて、回答生成部134が、質問文と、回答文において、予め定められた文章の筋道により分割される複数の部分項目それぞれに対応する正解文及び不正解文との組を複数有する学習情報に基づいて、機械学習された上述した学習結果に基づいて、質問取得ステップによって取得された入力質問文に対する回答文を生成する。
これにより、本実施形態による情報処理方法は、上述した情報処理装置1と同様の効果を奏し、質問に対して、違和感を低減した自然な文面の回答を生成することができる。
Further, the information processing method according to the present embodiment includes a question acquisition step and an answer generation step. In the question acquisition step, the
As a result, the information processing method according to the present embodiment has the same effect as that of the
なお、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
例えば、上記の実施形態において、情報処理装置1は、学習処理部132を備える例を説明したが、これに限定されるものではなく、学習結果を取得できる状態であれば、学習処理部132を備えなくてもよい。
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be modified within a range not departing from the spirit of the present invention.
For example, although the
また、情報処理装置1は、サービス記憶部121と、学習結果記憶部122とを備える例を説明したが、サービス記憶部121と、学習結果記憶部122とのいずれか一方又は両方を、例えば、外部のサーバ装置が備えるようにしてもよい。また、情報処理装置1は、制御部13が備える機能部の一部を外部のサーバ装置が備えるようにしてもよい。
なお、上記の実施形態において、情報処理装置1は、1台のサーバ装置により構成される例を説明したが、複数の装置により構成されてもよい。
Further, although the
In the above embodiment, the
また、上記の実施形態において、情報処理装置1は、回答文を「結論」及び「補足」の2つの部分項目により構成する場合の一例を説明したが、これに限定されるものではなく、3つ以上の部分項目に対応させてもよい。
また、上記の実施形態において、情報処理装置1は、部分項目ごとにQA−LSTM部20を備える手法と、カテゴリによるセマンティクスでバイアスをかけて学習される手法と、アテンションメカニズムによる手法とを適用する例を説明したが、これに限定されるものではない。情報処理装置1は、例えば、これらの手法の一部を適用しない形態であってもよいし、これらの手法のうちの1つを適用形態であってもよい。
Further, in the above embodiment, the
Further, in the above-described embodiment, the
なお、上述した情報処理装置1が備える各構成は、内部に、コンピュータシステムを有している。そして、上述した情報処理装置1が備える各構成の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより上述した情報処理装置1が備える各構成における処理を行ってもよい。ここで、「記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行する」とは、コンピュータシステムにプログラムをインストールすることを含む。ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
また、「コンピュータシステム」は、インターネットやWAN、LAN、専用回線等の通信回線を含むネットワークを介して接続された複数のコンピュータ装置を含んでもよい。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。このように、プログラムを記憶した記録媒体は、CD−ROM等の非一過性の記録媒体であってもよい。
Each configuration included in the above-described
Further, the “computer system” may include a plurality of computer devices connected via a network including the Internet, WAN, LAN, and a communication line such as a dedicated line. The "computer-readable recording medium" refers to a portable medium such as a flexible disk, a magneto-optical disk, a ROM, a CD-ROM, or a storage device such as a hard disk built in a computer system. As described above, the recording medium storing the program may be a non-transitory recording medium such as a CD-ROM.
また、記録媒体には、当該プログラムを配信するために配信サーバからアクセス可能な内部又は外部に設けられた記録媒体も含まれる。なお、プログラムを複数に分割し、それぞれ異なるタイミングでダウンロードした後に情報処理装置1が備える各構成で合体される構成や、分割されたプログラムのそれぞれを配信する配信サーバが異なっていてもよい。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、ネットワークを介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ(RAM)のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また、上記プログラムは、上述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、上述した機能をコンピュータシステムに既に記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であってもよい。
The recording medium also includes a recording medium provided inside or outside accessible from the distribution server for distributing the program. It should be noted that a configuration in which the programs are divided into a plurality of pieces and downloaded at different timings and then combined in the configurations provided in the
また、上述した機能の一部又は全部を、LSI(Large Scale Integration)等の集積回路として実現してもよい。上述した各機能は個別にプロセッサ化してもよいし、一部、又は全部を集積してプロセッサ化してもよい。また、集積回路化の手法はLSIに限らず専用回路、又は汎用プロセッサで実現してもよい。また、半導体技術の進歩によりLSIに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いてもよい。 Further, some or all of the above-mentioned functions may be realized as an integrated circuit such as an LSI (Large Scale Integration). Each of the functions described above may be individually implemented as a processor, or a part or all of the functions may be integrated and implemented as a processor. Further, the method of circuit integration is not limited to LSI, and may be realized by a dedicated circuit or a general-purpose processor. In addition, when a technology for forming an integrated circuit that replaces LSI appears due to the progress of semiconductor technology, an integrated circuit according to the technology may be used.
1 情報処理装置
2 端末装置
10 ベクトル変換部
11 NW通信部
12 記憶部
13 制御部
20、20−1、20−2 QA−LSTM部
21、21−1、21−2 質問埋め込みベクトル生成部
22、22−1、22−2 正解埋め込みベクトル生成部
23、23−1、23−2 不正解埋め込みベクトル生成部
24、24−1、24−2、25、25−1、25−2、26、26−1、26−2 双方向ベクトル列
30 損失関数生成部
100 情報処理システム
121 サービス記憶部
122 学習結果記憶部
131 サービス提供部
132 学習処理部
133 質問取得部
134 回答生成部
NW1 ネットワーク
DESCRIPTION OF
Claims (7)
質問文と、回答文において、予め定められた文章の筋道により分割される複数の部分項目それぞれに対応する正解文及び不正解文との組を複数有する学習情報に基づいて、機械学習された学習結果に基づいて、前記質問取得部によって取得された前記入力質問文に対する回答文を生成する回答生成部と
を備え、
前記学習結果は、
前記質問文を単語ごとに変換された特徴ベクトルを時系列の順方向及び逆方向の双方向の前記単語の並び順に基づいて生成した質問特徴ベクトル群に基づいて、前記単語の並びを前記双方向に学習して生成された質問中間ベクトルと、
前記複数の部分項目それぞれに対応した正解中間ベクトルであって、前記正解文を単語ごとに変換された特徴ベクトルを前記双方向の前記単語の並び順に基づいて生成した正解特徴ベクトル群に基づいて、前記単語の並びを前記双方向に学習して生成された正解中間ベクトルと、
前記複数の部分項目それぞれに対応した不正解中間ベクトルであって、前記不正解文を単語ごとに変換された特徴ベクトルを前記双方向の前記単語の並び順に基づいて生成した不正解特徴ベクトル群に基づいて、前記単語の並びを前記双方向に学習して生成された不正解中間ベクトルと
の前記複数の部分項目の組合せに基づいて算出される損失関数により最適化されて学習される
ことを特徴とする情報処理装置。 A question acquisition unit that acquires the input input question text,
Machine-learned learning based on learning information having a plurality of pairs of correct and incorrect sentences corresponding to a plurality of sub-items divided by a predetermined sentence path in a question sentence and an answer sentence An answer generation unit that generates an answer sentence to the input question sentence acquired by the question acquisition unit based on the result,
The learning result is
Based on a question feature vector group generated by converting the question sentence for each word into a sequence of forward and backward bidirectional sequences of words in a time series, the sequence of the words is defined as the bidirectional sequence. The question intermediate vector generated by learning
A correct intermediate vector corresponding to each of the plurality of sub-items, based on a correct characteristic vector group generated based on the arrangement order of the bidirectional words of the characteristic vector converted the correct sentence for each word, A correct answer intermediate vector generated by learning the sequence of the words in the two directions,
An incorrect answer intermediate vector corresponding to each of the plurality of sub-items, wherein a feature vector obtained by converting the incorrect answer sentence into words is generated in an incorrect answer feature vector group based on the arrangement order of the bidirectional words. On the basis of the loss function calculated based on the combination of the plurality of partial items with the incorrect intermediate vector generated by learning the word sequence bidirectionally, the learning is performed by being optimized. Information processing device.
前記質問文に含まれる単語の特徴ベクトルと、前記質問文に関連する用語の特徴ベクトルとを平均化して学習された追加ベクトルに基づいて生成された、前記質問中間ベクトル、前記正解中間ベクトル、及び不正解中間ベクトルに基づいて学習される
ことを特徴とする請求項1に記載の情報処理装置。 The learning result is
A feature vector of a word included in the question sentence and a feature vector of a term related to the question sentence are generated based on an additional vector learned by averaging, the question intermediate vector, the correct intermediate vector, and The information processing apparatus according to claim 1, wherein learning is performed based on an incorrect answer intermediate vector.
前記正解特徴ベクトル群は、前記正解文と前記追加ベクトルとに基づいて変換され、
前記不正解特徴ベクトル群は、前記不正解文と前記追加ベクトルとに基づいて変換される
ことを特徴とする請求項2に記載の情報処理装置。 The question feature vector group is converted based on the question sentence and the additional vector,
The correct answer feature vector group is converted based on the correct answer sentence and the additional vector,
The information processing device according to claim 2, wherein the incorrect solution feature vector group is converted based on the incorrect solution sentence and the additional vector.
前記複数の部分項目のうちの第1の部分項目に対応する前記正解中間ベクトル及び前記不正解中間ベクトルに基づいて、前記第1の部分項目と異なる第2の部分項目に対応する正解特徴ベクトル群及び不正解特徴ベクトル群が更新されて学習される
ことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の情報処理装置。 The learning result is
A correct answer feature vector group corresponding to a second partial item different from the first partial item based on the correct intermediate vector and the incorrect intermediate vector corresponding to the first partial item of the plurality of partial items The incorrect information feature vector group is updated and learned. The information processing device according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の情報処理装置。 The information processing apparatus according to any one of claims 1 to 4, further comprising a learning processing unit that performs machine learning based on the learning information and generates the learning result.
回答生成部が、質問文と、回答文において、予め定められた文章の筋道により分割される複数の部分項目それぞれに対応する正解文及び不正解文との組を複数有する学習情報に基づいて、機械学習された学習結果に基づいて、前記質問取得ステップによって取得された前記入力質問文に対する回答文を生成する回答生成ステップと
を含み、
前記学習結果は、
前記質問文を単語ごとに変換された特徴ベクトルを時系列の順方向及び逆方向の双方向の前記単語の並び順に基づいて生成した質問特徴ベクトル群に基づいて、前記単語の並びを前記双方向に学習して生成された質問中間ベクトルと、
前記複数の部分項目それぞれに対応した正解中間ベクトルであって、前記正解文を単語ごとに変換された特徴ベクトルを前記双方向の前記単語の並び順に基づいて生成した正解特徴ベクトル群に基づいて、前記単語の並びを前記双方向に学習して生成された正解中間ベクトルと、
前記複数の部分項目それぞれに対応した不正解中間ベクトルであって、前記不正解文を単語ごとに変換された特徴ベクトルを前記双方向の前記単語の並び順に基づいて生成した不正解特徴ベクトル群に基づいて、前記単語の並びを前記双方向に学習して生成された不正解中間ベクトルと
の前記複数の部分項目の組合せに基づいて算出される損失関数により最適化されて学習される
ことを特徴とする情報処理方法。 A question acquisition step in which the question acquisition unit acquires the input input question text,
The answer generation unit, based on the learning information having a plurality of pairs of correct sentence and incorrect sentence corresponding to each of a plurality of sub-items divided by a predetermined sentence course in the question sentence and the answer sentence, An answer generation step of generating an answer sentence to the input question sentence obtained by the question obtaining step based on a learning result machine-learned,
The learning result is
Based on a question feature vector group generated by converting the question sentence for each word into a sequence of forward and backward bidirectional sequences of words in a time series, the sequence of the words is defined as the bidirectional sequence. The question intermediate vector generated by learning
A correct intermediate vector corresponding to each of the plurality of sub-items, based on a correct characteristic vector group generated based on the arrangement order of the bidirectional words of the characteristic vector converted the correct sentence for each word, A correct answer intermediate vector generated by learning the sequence of the words in the two directions,
An incorrect answer intermediate vector corresponding to each of the plurality of sub-items, wherein a feature vector obtained by converting the incorrect answer sentence into words is generated in an incorrect answer feature vector group based on the arrangement order of the bidirectional words. On the basis of the loss function calculated based on the combination of the plurality of partial items with the incorrect intermediate vector generated by learning the word sequence bidirectionally, the learning is performed by being optimized. Information processing method.
質問取得部が、入力された入力質問文を取得する質問取得ステップと、
回答生成部が、質問文と、回答文において、予め定められた文章の筋道により分割される複数の部分項目それぞれに対応する正解文及び不正解文との組を複数有する学習情報に基づいて、機械学習された学習結果に基づいて、前記質問取得ステップによって取得された前記入力質問文に対する回答文を生成する回答生成ステップと
を実行させるためのプログラムであり、
前記学習結果は、
前記質問文を単語ごとに変換された特徴ベクトルを時系列の順方向及び逆方向の双方向の前記単語の並び順に基づいて生成した質問特徴ベクトル群に基づいて、前記単語の並びを前記双方向に学習して生成された質問中間ベクトルと、
前記複数の部分項目それぞれに対応した正解中間ベクトルであって、前記正解文を単語ごとに変換された特徴ベクトルを前記双方向の前記単語の並び順に基づいて生成した正解特徴ベクトル群に基づいて、前記単語の並びを前記双方向に学習して生成された正解中間ベクトルと、
前記複数の部分項目それぞれに対応した不正解中間ベクトルであって、前記不正解文を単語ごとに変換された特徴ベクトルを前記双方向の前記単語の並び順に基づいて生成した不正解特徴ベクトル群に基づいて、前記単語の並びを前記双方向に学習して生成された不正解中間ベクトルと
の前記複数の部分項目の組合せに基づいて算出される損失関数により最適化されて学習される
ことを特徴とするプログラム。 On the computer,
A question acquisition step in which the question acquisition unit acquires the input input question text,
The answer generation unit, based on the learning information having a plurality of pairs of correct sentence and incorrect sentence corresponding to each of a plurality of sub-items divided by a predetermined sentence course in the question sentence and the answer sentence, A program for executing an answer generation step of generating an answer sentence to the input question sentence acquired by the question acquisition step, based on a learning result machine-learned,
The learning result is
Based on a question feature vector group generated by converting the question sentence for each word into a sequence of forward and backward bidirectional sequences of words in a time series, the sequence of the words is defined as the bidirectional sequence. The question intermediate vector generated by learning
A correct intermediate vector corresponding to each of the plurality of sub-items, based on a correct characteristic vector group generated based on the arrangement order of the bidirectional words of the characteristic vector converted the correct sentence for each word, A correct answer intermediate vector generated by learning the sequence of the words in the two directions,
An incorrect answer intermediate vector corresponding to each of the plurality of sub-items, wherein a feature vector obtained by converting the incorrect answer sentence into words is generated in an incorrect answer feature vector group based on the arrangement order of the bidirectional words. On the basis of the loss function calculated based on the combination of the plurality of partial items with the incorrect intermediate vector generated by learning the word sequence bidirectionally, the learning is performed by being optimized. And the program.
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