WISS2004

Galatea: 音声対話擬人化エージェント開発キット

Galatea: An Anthropomorphic Spoken Dialogue Agent Toolkit

西本 卓也
河原 達也
徳田 恵一
三村 正人

荒木 雅弘
桂田 浩一
中村 哲
森島 繁生

伊藤 克亘
小林 隆夫
新田 恒雄
山下 洋一

宇津呂 武仁嵯峨山 茂樹
坂野 秀樹
山田 篤

甲斐 充彦
下平 博
広瀬 啓吉
四倉 達夫

河口 信夫
伝 康晴
峯松 信明
李 晃伸

∗

Summary.
This paper describes the outline of “Galatea,” a software toolkit of anthropomorphic
spoken dialog agent developed by the authors. Major functions such as speech recognition, speech synthesis and face animation generation are integrated and controlled under a dialog control. To emphasize
customizability as the dialog research platform, this system features easily replaceable face, speakeradaptive speech synthesis, easily modification of dialog control script, exchangeable function modules,
and multi-processor capability.

1

はじめに

Rapid Prototyping Tools

著者らは，音声対話を活用した情報処理技術のより高度な利用を目指して，2003 年 11 月より 3 年間の予定で音声対話技術コンソーシアム (ISTC) を発足させた [1]．ISTC の主な活動は IPA のプロジェクトで開発された「音声対話擬人化エージェント基本ソフトウェア」（Galatea Toolkit）の発展と拡充である．この開発キットはモジュール構成の柔軟さを考慮して設計され，マルチモーダル対話の研究開発プラットフォームを提供している [2]．本報告では
この開発キットの概要について述べる．入手方法などは [3] を参照されたい．

2∗Macro Control Layer(AM-MCL)
Direct Control Layer (AM-DCL)

Takuya Nishimoto, 東大, Masahiro Araki, 京都工繊大, Katsunobu Itou, 名大, Takehito Utsuro, 京大, Atsuhiko Kai, 静岡大, Nobuo Kawaguchi, 名大, Tatsuya
Kawahara, 京大, Koichi Katsurada, 豊橋技科大, Takao
Kobayashi, 東工大, Shigeki Sagayama, 東大, Hiroshi
Shimodaira, The Univ. of Edinburgh, Yasuharu Den,千葉大, Keiichi Tokuda, 名工大, Satoshi Nakamura,ATR, Tsuneo Nitta, 豊橋技科大, Hideki Banno, 和歌山大, Keikichi Hirose, 東大, Nobuaki Minematsu, 東大, Masato Mimura, ASTEM, Shigeo Morishima, 早大,Yoichi Yamashita, 立命館大, Atsushi Yamada, ASTEM,Tatsuo Yotsukura, ATR, Akinobu Lee, 奈良先端大.

AgentManager(AM)

SpeechRecognition
ModuleSpeechSynthesis
ModuleFacial image
Synthesis
Module

(SRM)

(SSM)

(FSM)

図 1. Galatea 開発キットの全体構成

Galatea の構成と特長

Galatea は現在 Windows 版および Linux 版が開発されている．図 1 に全体構成を示す．各モジュー
ルは独立のプロセスとして設計されており，対話システムは単一 PC あるいは複数 PC による並行動作で使用できる．以下に各モジュールを概説する．
(1) 音声認識：Julian[4] をベースに音声対話シス
テムで要求される (a) 文法に基づく音声認識，(b)
発話中の逐次的な認識結果出力，(c) 認識処理の動的制御（中断，文法の切替等）の諸機能を提供している（図 2）．
(2) 音声合成：日本語テキスト音声合成の基本機
能（形態素解析（茶筌 [5]），読み・アクセント付与，韻律生成，合成波形生成）に加え，(a) 音素継続時間長を出力し顔画像の口唇との同期，(b) テキスト

VoiceXML

Task Manager (TM)

埋め込みタグ（JEIDA 規格準拠）による韻律制御，(c) 合成音の出力途中での中断，などが可能である．
合成器は HMM に基づく方式 [6] を採用し，男女各1 名の話者モデルを提供している（図 3）．
(3) 顔画像合成：FaceFit ツールにより，標準ワイヤーフレームモデル中の代表点と正面写真中の対応点を簡単なマウス操作で整合させるだけで，1 枚の顔写真からの表情合成が可能である [7]．表情は怒り，喜び，悲しみ，驚き，嫌悪，恐れの 6 種を用意している（図 4）．音声対話のため，LipSync のほか，自律的な動作（うなづき，瞬き等）を提供している．
(4) エージェントマネジャ：対話部品が個々に規定するコマンドセットを使用して直接制御するレイヤと，対話管理に便利なマクロコマンドを利用して制御できるレイヤの 2 つを提供している（Unix 版の場合 [7]．Windows 版では対話マネジャが各対話モジュールとソケット通信を行なう）．

3

開発支援ツール

対話記述言語として，(a) VoiceXML に GUI のためのタグを付加したもの（主に Linux 版で使用 [8]，図 5）と，(b) モダリティの追加が可能なマルチモー

WISS 2004
<form id=”main”><field name=”place”>

通信・制御モジュール
XML文法

Julian文法

XML文法変換ツール

認識結果
音声トリガ情報

設定
パラメータ

Julian文法コンパイラ
有限状態オートマトン

辞書

認識エンジン Julian

音声入力

図 2. 音声認識モジュールの構成<prompt><emotion type=”HAPPY”>
場所をどうぞ．
</emotion></prompt><prompt count=”3”><emotion type=”SAD”>
東京と京都のどちらですか？
</emotion></prompt><grammar><rule><one-of><item><token sym=”とうきょう”> 東京 </token></item><item><token sym=”きょうと”> 京都 </token></item></one-of></rule></grammar></field></form>

コマン
ド解
析
部

テキスト
解析部

音声合成部

図 5. VoiceXML による対話の記述例

音声出力部

図 3. 音声合成モジュール (GalateaTalk) の構成

ダル対話向け言語（XISL [7]; Windows 版で使用）の 2 つを提供している．現在，(a) では対話処理系が，(b) では GUI 開発環境 (Interaction Builder [9]，図6) が開発キットに含まれる．

4

今後の予定Galatea Toolkit はオープンソース化を前提に開発されており，商業利用も含めた無償使用を認めている．ダウンロード数は 700 を越え，各サブモジュー
ル単体での利用事例も増えている．
ISTC では各サブモジュールの改良，CD-ROM版の開発と配布，セミナー，講習会などを行う予定

図 6. Galatea-IB の実行画面と対話部品である．2004 年 8 月に 5 日間にわたって実施した音声認識・音声対話講習会には 88 人が参加し，受講者からはおおむね肯定的な評価を得た．今後も各活動を通じて音声対話技術の関連研究と応用システム開発を推進していきたい．

参考文献[1] http://www.astem.or.jp/istc/[2] 嵯峨山 他：情処研報，SLP-45-10, pp.57-64 (2003).
[3] http://hil.t.u-tokyo.ac.jp/∼galatea/[4] 住吉 他：情処研報，SLP-37-16, pp.91-96 (2001).
[5] http://chasen.aist-nara.ac.jp/[6] http://hts.ics.nitech.ac.jp/[7] 川本 他：情処論誌，vol.43, no.7, pp.2249-2263(2002).
[8] 西本 他：人工知能学会全大，2C2-04 (2003).
[9] 足立 他：情処研報，SLP-43-2, pp.7-12 (2002).
図 4. 表情合成結果の一例