情報統合ワークショップ（IIW-95 ）開催される

TRC 理論・新機能研究部 岡 隆一

RWCでは、情報の統合を「柔らかい情報処理」の実現する有力な方法として想定しています。今回この問題を各方面から討論するため、1995 年４月２６日から４月２８日の３日間、筑波第一ホテルにて、「情報統合ワークショップ

IIW-95」を主催しました。ここで発表された論文の中で著者の了解を得たものは後日 RWC Technical report の中に英文で収録されることになっています。

詳しくは Technical report を読んで戴くとして、以下にプログラム委員会で作成された本ワークショップの趣旨と発表論文のリストをここに採録します。今後も以下のワークショップの趣旨に沿った討論が RWCの基で活発に継続していくものと考えています。

ワークショップ趣旨

現在、実世界の情報を適切に処理することを目的として、「情報統合」研究への関心が高まってきている。本ワークショップの開催は、現時点で情報統合を知的情報処理の根本問題として捉え、この問題を、概念的、理論的、モデル的、アルゴリズム的、アーキテクチャ的に明らかにし、今後のさらなる発展の方向を求めることを目的とする。

リアルワールド・コンピューティング・プログラム（RWC）では、「柔らかい情報処理」を実現する手段として、情報統合が有力な方法であるとしている。すなわち、人間の知的能力の本質も、新しい情報処理の原理も統合の概念から明らかにされると予想している。しかし、これが、従来の人工知能、パターン認識とどう関係するかについては議論する必要がある。

情報統合とは、音声と画像との統合や、記号化・言語化された情報と前記号的・非言語的情報の統合などを意味し、その結果システムの探索範囲の制限、一種類では不可能な効果の発生などを期待するものである。また、効果的な統合のためには良い内部モデルも必要である。

われわれの目的は、情報統合について何らかの見解をトップダウンに示すよりも、むしろ、本ワークショップの準備段階で、また、ワークショップでの議論を通して、共通の理解をこれから形成することにある。

この目的のために、議論の材料としての論点のリストを以下に用意した。論点は、主として次の５つの項目に分類されている。

1. 統合のための情報表現（内部モデル・内部表現と情報統合）
2. マルチモーダル情報の統合（特に記号と情報統合の関係）
3. ミクロなものとマクロなものの統合（階層性・学習と情報統合）
4. エージェントと環境の統合（環境と実時間相互作用と情報統合）
5. 統合処理に関わるソフトウエアとアーキテクチャ（計算機と情報統合）
6. その他

(論点リスト)

[(a) に関するもの]

1. 内部モデルの表現形式を統一することに意味があるか? もし意味があるとすれば、どのような表現形式が良いか?

   拘束条件の集まり? 統計モデル? カオス力学系? 確率モデル（統計モデル）がちょうど良いという根拠があるか？

2. 実時間性は特定のアルゴリズム(の適用に適したモデル) と結びつくのか?
3. 内部モデルにおいて、"時間"を"空間"と区別することに意味があるか。[実際の動物の脳では?]
4. 時間的振動による内部表現は情報統合のために役だつか? [実際の動物の脳では?]
5. 実世界での ill-posed problems を良く定義した問題へと変換する表現操作に「統合」がどう関わるか？ また、そのように変換しないと解けないものであるか？例えば、”環境とシステムの統合”のような思想によって明示的なモデルがなくなるといえるのか？
6. primitive model から higher model を引き出すには？ local computation （近接作用）が使えるか？ また、「構造をもつ要素群」を対象とした、

   機械論的新ゲシュタルト主義の構築を予見するものとは？

[(b)に関するもの]

1. マルチモード情報がどのようなレベル・密度で統合されるのか？そのためにどのようなモデルが速くかつ妥当な結果を与えるか? メディアはどの段階で融合するのか？
2. 工学的有用性からみた記号とはなにか? 内部表現としての記号は情報処理にとって不可欠なものか?
3. 既存の記号と前記号(パターン)を"対応"させて働くような内部モデルを作るべきか? それとも前記号から記号を自発的に生み出すような内部モデルを作るべきか?
4. (9)の前者の立場で、"対応"によって実質的効果のあがるような例を作れるか? そもそも記号とパターンが統合されて「うれしい状態」とは何だろうか？ 単なる相互補完・探索範囲の減少を越えて獲得される質的なものがあるか？
5. (9)の後者の立場でいうような"emergence"を起こし、工学的に有用な効果を生じる例を作れるか?また、記号生成の普遍的理論などというものが可能か?
6. 記号を扱うための良い内部モデルとそのためのアルゴリズムを考え出すことができるか? 記号同士の関係を表す"意味空間"のようなものがあるのか?
7. もし(12)の問題が直接的に解決不可能だとしたら、明示的な内部モデルを否定する立場、記号の有用性を否定する立場、内部モデルの記号を扱う部分を自発的に生成させる立場、のどれかによって、問題そのものを消滅させることができるのか?
8. 記号とパターンを区別できるパラメータとしての「距離」、「場所」、の評価と統合の関係は？
9. 記号とパターンの関係を「情報圧縮」、「量子化」で評価することは統合の問題にとって有益か？
10. 音声、画像という個別なメディア特有の問題としての統合と共通の問題としての統合を区別できるか？

[(c) に関したもの]

1. 時間スケール・空間スケール・抽象レベルにおける階層性は知的情報処理にとって不可欠なものであるか?
2. 学習とは階層の再統合であるという見方は正しいか?
3. 学習アルゴリズムは「メタアルゴリズム」で、ORの様に方法論の一種にすぎないのでは？
4. 外界の広がりを学習によって統合することことは可能か？
5. 自己組織化がクラスタリングと根本的に異なる内容とその形式化は？
6. 学習(あるいは階層化)の必要性を予測能力・情報圧縮能力の向上に求めることは正しいか?
7. 内部モデルのパラメータの調整を人間がやるかわりに自動的にやることは実際のアプリケーションでどの程度意義があるか? また、どの程度可能か? "パラメータの調整ではない構造的な学習"といったレトリックに実質的な意味を与えられるか?
8. さらに階層を増やして学習のしかたの学習、進化のしかたの進化といった問題を考えることに意味があるか? そのような概念の有効性をしめすような工学的な例が作れるか? [実際の生物では?]

[(d)に関したもの ]

1. 実時間での相互作用による、実世界としての外界とモデルの統合とは？
2. ロボット研究のメカを作ってみてわかることは何か？
3. humanoid robot における情報統合で特徴的なことは何？
4. 人間の動作のとロボットの動作をどう協調・統合するのか？人間の動作の何を人工知能として学習するのか？
5. エージェントの内部構造のCore はなに？ また、その理由は？
6. エージェント内の外部モデルは外部のどの部分だけを捉えておけばいいの？ また、記号とパターンの関係は？

[(e)に関したもの]

1. 単一の専用計算機をつくるに値するような統一的な内部モデルとそのためのアルゴリズムがあるのか? それとも、情報の種類や処理のレベルに応じて別の専用計算機が必要なのか?
2. 異なる体系で記述された世界をつなぎ合わせる原理を計算機言語の立場から見い出せないか? つなぎ合わせを基本原理とした言語体系はないのか?
3. 幾何学的世界(パターン)の表象である"実数"を計算機言語の立場から見直せないか。関連する概念、たとえば、(関数論の意味での)"解析性"についてはどうか? 幾何学的につなぎ合わせたもの(多様体)を含んで、それを越えるような体系を作れないか?

RWC主催「情報統合ワークショップ」発表論文と著者名リスト

◯ 「サル、人間の乳児の言語獲得・交信を通じての言語以前と言語の関係」

京都大学霊長類研究所：正高 信男

◯ 「情報統合のための場について」

新情報処理開発機構： 岡 隆一

◯ 「パターン情報と記号情報の相互作用のモデル化」

九州工業大学 情報工学部：石川 眞澄、本間 直人

◯ 「不完全なデータに対応する砂時計型ネットワーク」

富士通株式会社：木本 隆、柳沼 義典

新情報処理開発機構：山川 宏

◯ 「階層的制御機構を持つ神経回路網モデル」

東京大学： 掛谷 英紀、中野 馨

松下技研株式会社： 金道 敏樹

◯ 「Theoretical Model of the Hippocampal-Cortical Memory System Motivated by Physiological Functions」

Tamagawa University： TSUKADA Minoru

◯ 「多体神経回路モデルの情報処理能力」

北陸先端科学技術大学院大学 情報科学研究科：佐野 彰

◯ 「競合的な局所基底ニューラルネットワークによる連続関数の疑似分節化」

松下技研株式会社 ヒューマンインターフェース研究所：岡 夏樹、金道 敏樹

◯ 「ニューロ情報の組織化モデル」

防衛大学校 情報工学教室：塚本 義明、生天目 章

◯ 「問題の簡単化に基づく統合処理」

北海道大学： 赤間 清

◯ 「Multimodal Interface with Personified Active Agent」

Electrotechnical Laboratory：HASEGAWA Osamu, ITOU Katunobu, KURITA Takio, HAYAMIZU Satoru, TANAKA Kazuyo, YAMAMOTO Kazuhiko, OTSU Nobuyuki

◯ 「SOME REMARKS ON MULTIMODAL INTERACTION: Interaction Timing and Signals of Emotional Arousal」

RWCP Novel Functions Sharp Laboratory： WATANUKI Keiko, TAGAWA Fumio

◯ 「情報統合のための有機的プログラミング」

電子技術総合研究所：中島 秀之、大澤 一郎、野田 五十樹

◯ 「記号とパターンの注意による統合過程のモデルと情報処理アーキテクチャ」

東京農工大学： 大森 隆司

◯ 「Computational Models of Multi-Agent Learning」

Theory NEC Laboratory, RWCP： ABE Naoki, NAKAMURA Atsuyoshi, TAKEUCHI Jun-ichi

◯ 「事例の相対距離による類似度学習について」

株式会社富士通研究所：佐藤 健、岡本 青史

◯ 「柔らかなシステムにおける記号とパタンの統合をめぐって」

電子技術総合研究所 情報科学部：麻生 英樹

◯ 「パターンベースド知能システム - 学習能力から見たシンボルグラウンディング問題の検討 - 」

新情報処理開発機構： 山川 宏

◯ 「記号論に基づくパターンの考察と論理的推論」

株式会社東芝 研究開発センター：月本 洋

◯ 「Computational Statistics for Information Integration」

Electrotechnical Laboratory：Shotaro Akaho

◯ 「学習と階層 - ベイズ統計の立場から -」

統計数理研究所：伊庭 幸人

◯ 「Information Integration for Interpreting Japanese Sign Language」

RWCP Novel Functions Hitachi Laboratory：SAKURAI Akito

◯ 「On Integration of Multiple Knowledge Sources for Spoken Language Understanding」

Kyoto University：KAWAHARA Tatsuya

◯ 「思考過程におけるサブサンプション・アーキテクチャとしての概念スポッティング」

新情報処理開発機構：岡 隆一、伊藤 慶明

メディアドライブ研：張 建新

◯ 「対話のリズムとタイミングに基づく応答モデル」

シャープ株式会社 応用システム研究所内：坂本 憲治、綿貫 啓子、日出 晴夫、外川 文雄

◯ 「エピソード記憶に基づくデスクワーク支援システムの基本検討」

新情報処理開発機構 新機能日立２研究室：大平 栄二、木村 宏一、藤澤 浩道

◯ 「Dynamical System's Approach in a Learnable Autonomous Robot」

ソニーCSL：谷 淳

◯ 「Morphing of Self-Organized Patterns Combined with Human Intelligence :Quantization Applicable to Intellectual Multimedia Processing」

Ibaraki University:MATSUYAMA Yasuo

◯ 「HOW TO DETECT SKEWED-SYMMETRICAL PRIMITIVES - SKEWED-AXIS-SYMMETRY AND SKEWED-SURFACE- SYMMETRY -」

RWCP Novel Functions Sanyo Laboratory:SUGIMOTO Kazuhide

Electrotechnical Laboratory: TOMITA Fumiaki

◯ 「Problems of Scenes Interpretation Based on Models with Uncertainty」

Osaka University：SHIRAI Yoshiaki, TANIGUCHI Yasuhiro

◯ 「複数センサ情報の統合による男女識別」

NTTヒューマンインタフェース研究所：数藤 恭子、大和 淳司、伴野 明

◯ 「Stereo Vision for the Mimic Robot」

RWCP Tsukuba Research Center：TAKAHASHI Hironobu, SUEHIRO Takashi

◯ 「Acquisition of Visual Motion Guided Behaviors」

Osaka University：ASADA Minoru, NAKAMURA Takayuki

◯ 「マルチ自律ロボットシミュレータと情報統合研究」

電子技術総合研究所：國吉 康夫、本村 陽一、開 一夫、原 功松原 仁、麻生 英樹、赤穂 昭太郎

新情報処理開発機構：末広 尚士

◯ 「データベースからの学習に基づく音声と身振りの認識系統合モデル」

シャープ株式会社：湯浅 夏樹、三谷 純司、外川 文雄

◯ 「位置不変、および位置依存形状認識モジュールと選択注意機構とからなる物体認識モデル - 多物体認識と高次認識 -」

電子技術総合研究所 認知科学研究室：仁木 和久

◯ 「カオス力学系による自己組織化と人間との相互作用による学習機能をもつ知的ロボット」（SHORT）

国際ファジィ工学研究所：佐藤 友彦、牛田 博英、

宇都宮大学：山口 亨、吉原 道宏