進︵二〇一六年度版︶

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2016

2016/02/15

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2016 年度版

時代を躍進する NII 研究者による研究シーズ集2016 年３月

発行〒 101-8430
東京都千代田区一ツ橋 2-1-2 学術総合センター
TEL： 03-4212-2000（代表）
URL： http://www.nii.ac.jp/
Facebook：https://www.facebook.com/jouhouken
Twitter ： https://twitter.com/jouhouken
Copyright© National Institute of Informatics

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2016/02/15

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はじめに

国立情報学研究所（NII）では、産業応用の可能性を秘めた情報学の研究最前線をご紹介するため「NII SEEDS」を発行しています。本年度も、新たな研究進捗や成果を継続的に発信することで産業界や官公庁の皆様とNIIとのイノベーションを目指した連携の契機となることを願い、2016年度版「NIISEEDS～時代を躍進するNII研究者による研究シーズ集」を発行いたします。
近年、社会的課題の解決につながる日本発のイノベーション創出の重要性が叫ばれ、大学や学術機関においても社会貢献や産業化につながる研究開発
活動が強く期待されています。NIIでは、長期的視点に立った基礎研究ばかり
でなく、社会課題の解決を目指した実践的な研究や学術ユーザ向けの情報基盤技術の開発も実施しており、新たなイノベーションへのシーズとなる素材も少なくないと考えております。しかしながら、研究成果を社会実装や産業応用に結びつける機会が十分であるとはいえず、企業等の皆様との連携によるイノベーションを目指した活動も、これまでは必ずしも活発ではありませんでした。
事業や社会のために技術を利用される産業界や官公庁の皆様に、情報学研
究者の活動を知っていただき、その研究成果や産業応用の可能性をご理解い
ただくことが、NIIがイノベーション創出に向けて貢献するための第一歩であると認識しています。NII SEEDSに目を留めて頂くことで、皆様にNIIの研究活動に興味をもっていただき、共同研究や技術相談等を通じたパートナー
シップを作り出すための契機に、あるいは、学術界の方にはNIIとの共同研究のパートナー探しに、役立てれば幸いです。これらのパートナーシップをもとに、皆様とともにイノベーション創出、社会的課題の解決への貢献へとつ
なげて行きたいと考えております。


国立情報学研究所

副所長

本位田 真一目
１次

ネットワークネットワーク上の様々な計算資源を活用した高度な情報基盤の実現…………………

合田 憲人

1

学術情報ネットワーク（SINET）とクラウドを活用した産学連携 …………………………

漆谷 重雄

2

ダイナミック・タイム・ボローイングを可能とするクロッキング方式…………………

五島 正裕

3

サイバー攻撃耐性の高いネットワーク運用支援システムの開発 ……………………………

高倉 弘喜

4

越前

功

5

秋葉 拓哉

6

対馬 かなえ7２

セキュリティ

個人が特定されにくいプライバシー保護音

３…………………

橋本佳

アルゴリズム大規模グラフデータからの高レスポンス情報抽出

４

山岸 順一

…………………………………………

アーキテクチャ

信頼性の高いプログラムを容易に記述するための型エラーデバッグ手法 ………………
コンテンツ指向ネットワークに適したキャッシング機構……………………………………

グラフ双方向変換におけるトレースに基づく編集可能性および対応関係解析

５

………

計

宇生

8

日高 宗一郎

9

根本 香絵

10

量子情報

量子情報技術……………………………………………………………………………………

６

知識情報学

テキストのリンキング技術とその応用………………………………………………………

相澤 彰子

11

意志力を補強し目標達成を支援するシステムWillingRing … ………………………………

坂本 一憲

12

………………………………………………

山地 一禎

13

市瀬 龍太郎

14

山田 誠二

15

………………………………………………………

坊農 真弓

16

3Dモデリングのための直感的なインタフェース … …………………………………………

高山 健志

17

鄭

銀強

18

岡田 仁志

19

水野 貴之

20

学習データ解析：ラーニングアナリティクス

７

人工知能

多様な情報からの知識発見技術……………………………………………………………

人間とAIエージェントが協調するシステム … ………………………………………………

８

メディア

手話の多様な広がりを記録・分析する

Geometric and Photometric Modeling and Inference of Large-Scale Internet
Image Collections

９………………………………………………………………………………

社会制度

ブロックチェイン技術の経済社会への応用
経済物理学の視点から、バブルの法則を解明…………………………………………………
………………………………………………

１ ネットワーク

KEYWORDS

仮想クラウドサービス／クラウド連携／広域分散処理

並列・ 分散計算基盤

ネットワーク上の様々な計算資源を活用した高度な情報基盤の実現
アーキテクチャ科学研究系

教授

合田 憲人

研究背景・目的計算機やネットワーク技術の進歩により、様々な計算計算基盤内の計算資源を有効活用するアプリケーショ

資源をネットワーク経由で利用することが可能になりまンプログラムの開発を進めることにより、応用分野のした。私たちの研究グループでは、ネットワークに接続

未解決問題を解決することを目指しています。

された複数の計算資源を一体的に活用するための並列・

⿟スケジューリング：この研究では、並列・分散計算基

分散計算基盤（例えばクラスタ、グリッド、クラウド等）

盤上でアプリケーションプログラムを実行するためのに関する研究を進めています。現在、図に示すような複最適な計算資源を選択し、選択された計算資源にプロ数のクラウドを一体的に活用することが可能なインター

グラムを割り当てるスケジューリング技術に関する研クラウドに注目し、次の研究を進めています。

究を進め、アルゴリズムやソフトウェアの開発を行う
ことにより、計算基盤上の計算能力を最大限に活用す

研究内容

ることを目指しています。

⿟アーキテクチャ：この研究では並列・分散計算基盤のアーキテクチャに関する研究を進め、インタークラウ

産業応用の可能性

ドを構築および運用するためにソフトウェアや認証連

インタークラウド技術は、研究教育のみならず、企業

携ソフトウェアの開発を行うことにより、誰でも簡単

活動や電子行政のための情報システムにおいても、BCPにインタークラウドを利用できる計算基盤の実現を目やサービス可用性を向上する技術として注目されていま

指しています。

す。私たちの研究成果は、企業等の計算サーバとクラウ⿟アプリケーション：私たちの研究では、基盤を開発すドから構成されるハイブリッドクラウドのオンデマンド

るための研究だけでなく、基盤上で実行可能なアプリ

構築や、複数のクラウド上での高性能かつ安全なビッグケーションプログラムに関する研究も重要です。そのデータ解析等、企業活動や電子行政を支える高度な情報ため、最適化問題やシミュレーション等、並列・分散処理を可能とする技術として期待されます。

連絡先：合田 憲人［アーキテクチャ科学研究系 教授］

Email：aida@nii.ac.jp

1

１ ネットワーク

KEYWORDS

超高速ネットワーク／SDN／クラウド連携

学術情報ネットワーク（SINET）とクラウドを活用した産学連携
アーキテクチャ科学研究系

教授

漆谷 重雄

研究背景・目的
SINETは大学や研究機関等のための研究教育用ネット

VPN等）のオンデマンド制御機能、ユーザ連携用API、ワークです（加入機関数：800以上、ユーザ数：300万

帯域保証型データ転送ソフトウェア等を開発し、実ユー人以上）。平成28年度からは、全国的な100Gbps回線

ザに提供しています。また、多様なサービスを支える高の導入、各拠点間のフルメッシュ接続による遅延の最小度な高信頼化機能の導入により、平成23年の大震災時

化、多層レベルでの冗長化など、性能および信頼性を大にも各サービスの安定提供を実現しています。今後は、幅に強化した新しいネットワーク（SINET5）に移行し先端的なクラウド機能やSDN・NFV機能等を活用したます。

サービス制御技術を研究開発し、より高度なサービスの

SINETでは、学術特有の利用形態（実験施設の共同利
用、各研究教育分野での連携力強化、世界各国との国際連携、オープンな学術情報の発信やビッグデータの収集提供を目指していきます。

産業応用の可能性

等）を考慮した多様なネットワークサービスに加え、ク⿟各連携企業は、SINET、SINETノードを設置している

ラウドと連携した高度なサービスの展開が期待されていデータセンタ、各種商用クラウド環境を利用可能ます。

⿟各連携企業は、SINETを制御するためのAPI等をNIIと本 研 究 で は、SDNやNFV等 の 新 し い 技 術 の 適 用 や連携して開発し利用することが可能

SINET直結のクラウドリソース（商用15社以上）の活⿟各連携企業は、新サービスのための機器類やソフト用等により、革新的なサービスの実現を目指します。

ウェア等の持ち出しだけで、経済的にカット＆トライ
が可能

研究内容

⿟各連携企業は、将来的にSINETを利用して新サービス

SINET上での実用化を目標とした革新的なサービス制
御技術を研究しています。システムベンダとの連携によるスペシャルコードの活用とそれらを制御するNII独自機能の開発により、SINET上で多様なサービス（世界初のL1オンデマンドサービスなど）を展開してきました。

を全国に展開可能（ユーザとの直接契約を想定）

研究者の発明⿟特許第5682932号（共願）：制御サーバ、制御方法
及び制御プログラム

具体的には、SINETは転送レイヤの機能として、マルチ⿟特許第4806466号（共願）：パス管理制御方法、パレイヤ（L0～L3＋仮想レイヤ）、各種VPN、QoS、マス管理制御プログラム、パス管理制御装置およびパス

ルチキャスト等を有しており、NIIではリソース（帯域、管理制御システム

連絡先：漆谷 重雄［アーキテクチャ科学研究系 教授］

2

Email：urushi@nii.ac.jp

ほかコンピュータアーキテクチャ／プロセッサアーキテクチャ／ディジタル回路技術

ディジタル回路はどこまで速くなるか？

ダイナミック・タイム・ボローイングを可能とするクロッキング方式
アーキテクチャ科学研究系

教授

五島 正裕

研究背景・目的
LSIが微細化されるにつれて、回路素子の性能の「ば私は、ダイナミック・タイム・ボローイングを可能とするクロッキング方式を提案しています。これは、二相らつき」が問題になりつつあります。
本研究では、「今日できなかった分は明日やる」ことで「ばらつき」に対処するディジタル回路の構成方式をラッチ方式と、動的タイミング故障検出の組み合わせです。

研究しています。
「ばらつき」の問題を乗り越えて、ディ

この方式では、あるステージの実効的な遅延が大きジタル回路（コンピュータ）の処理速度の向上・消費電

かった場合、超過時間を次のステージへと繰り越すこと力の削減を目的としています。

ができます。
それでも間に合わない場合には、タイミング故障とし研究内容て検出し、回復を行います。

LSIの微細化が進むと、性能が向上する一方で、製造誤差も相対的に増大しています。現在、LSIの最小加工

このことによって、ワーストケース遅延ではなく、実際の遅延で、回路は動作することができます。

寸法は原子数十個分程度となっており、原子一個分の誤差でも性能が大きく変わってしまいます。
従来の「ワーストケース設計」では、すべての素子の性能が最悪の場合でも間に合うようにクロック速度を設定しており、「ばらつき」が大きいとムダが大きくなってしまいます。

産業応用の可能性
⿟基本的には、すべてのLSIに応用することができます。

連絡先：五島 正裕［アーキテクチャ科学研究系 教授］

Email：goshima@nii.ac.jp

3

１ ネットワーク

KEYWORDS

サイバーセキュリティ／ネットワーク

KEYWORDS

サイバー攻撃の被害軽減を目指して

２

サイバー攻撃耐性の高いネットワーク
運用支援システムの開発

セキュリティ

アーキテクチャ科学研究系

教授

高倉 弘喜

研究背景・目的
インターネット技術の応用分野は急速に広がり、パソクへ侵食していく速度を抑えることができます。

コンやサーバに加え、プラント制御、自動車や航空機、

また、サイバー攻撃による被害発生を確認した際には、ビル設備など様々な分野で当該技術を搭載した情報機器攻撃による被害の深刻度と対抗策が業務に及ぼす影響度を用いる時代が到来しました。

を総合評価し、業務継続性と被害拡大防止のバランスを一方、高度化したサイバー攻撃では、標的の組織を綿とった複数の対抗策案を自動設計します。その中から密に調査し、その組織が導入した各種セキュリティ対策

ネットワーク管理者が選択した対策をネットワークに適による検知を回避し、組織内の情報機器を順次攻略しな用することで、迅速かつ効果的な対策を実現します。

がら、
機密情報の窃取や情報システムの破壊を行います。

攻撃者側は、これらの対策を察知すれば、戦略を変えこの攻撃では、インターネット技術を活用した全ての情て新たな攻撃を仕掛けてきます。攻撃の状況変化を常に報機器が攻略対象となりますが、攻撃耐性の低い機器が追跡し、適宜対抗策を変更することで、攻撃継続を阻止

狙われ、攻撃による異常もほとんど発生しないため、攻することができます。

撃による被害にも気付きにくいです。
従って、攻撃による侵入の完全阻止は不可能であり、侵入を前提とした対策が必須となります。さらに、情報機器の用途によっては、侵入による被害を確認しても稼働させ続ける場合も想定しなければなりません。

産業応用の可能性
⿟サイバー攻撃下でも業務継続が可能とする企業ネットワーク
⿟重要インフラなど無停止性が求められるネットワーク

そのためには、攻撃の状況変化を把握し、情報機器の使用者や用途、情報機器が扱う情報の重要度などに基づいた動的な対策設計手法が必要となります。

環境におけるサイバー攻撃対策⿟サイバー攻撃への耐性が低い組み込み機器ネットワー
クに対するセキュアな環境の提供

研究者の発明研究内容
認証情報やネットワーク構成情報を基に、組織構成、

⿟特開2015-058896：書換検出システム、書換検出装職員の役割やその役割の重要度、情報の重要度、情報機

置及び情報処理装置

器間の関連性を定義することで、情報機器や部署ネット（出願人：国立大学法人名古屋大学、㈱オートネット

ワークへのアクセス制限が業務に及ぼす影響度を求める

ワーク技術研究所、住友電装㈱、住友電気工業㈱）⿟特許第5655191号：特徴情報抽出装置、特徴情報抽手法を開発しています。
通常時の業務に影響を及ぼすことないきめ細かなネッ
トワーク分割を実現することで、攻撃が組織ネットワー
DACQS9&DACQS9$

F7SHAC/,N?S=

;SE= # DAC
QS9<=BJ
NECO(1)(2)


(1)
(2)


29>=0*<=BJIINU (2)

S
API

GN<S


-
<=BJ
TOM (1)(2)

.N?S=

)(<=BJ

)

出方法および特徴情報抽出プログラム（特許権者：日本電信電話㈱、国立大学法人名古屋大学）
⿟特許第5655185号：マルウェア感染端末検知装置、
マルウェア感染端末検知方法及びマルウェア感染端末
検知プログラム（特許権者：日本電信電話㈱、国立大学法人名古屋大学）



GN<S"DACQS9
'!
%
>8KNB3)(<=BJ
SPIKE (2)

'!

+'
<=BJ1(3)
HO562'<=BJ1(3)

IMSNR:

N@4P9<LR

連絡先：高倉 弘喜［アーキテクチャ科学研究系 教授］

4

Email：takakura@nii.ac.jp

KEYWORDS

音声情報処理／生体認証／プライバシー保護技術

どのようにして音声のプライバシーを守るか山岸 順一

名古屋工業大学
助教

橋本佳

コンテンツ科学研究系
教授

越前

セキュリティ

コンテンツ科学研究系
准教授

２

個人が特定されにくい
プライバシー保護音功

研究背景・目的
現在、本人の意思によらず音声が収集され、ウェブ上を低下できるよう話者情報を強く包含している周波数をで共有されています。もし最先端の話者認識技術が悪用隠す「プライバシー保護音」を発生させるというアプロー

された場合、収集された音声から発声者が誰であるか、チです。

個人を特定することが可能であると言われています。この様なプライバシーの侵害は、深刻な社会問題になると危惧されています。本研究は、人間の自然な会話を阻害することなく、話者照合システムの精度を低下させる新しい個人用防御音を開発することによって、プライバ
シー守ることを目指しています。
▲プライバシー保護音の例：

周波数軸上で部分的に隠す音比較実験では、図のように、1,000～6,000Hzという中域・高域にノイズを加えると、最も話者照合の性能を低下させることができるということがわかりました。音
声の言語情報は、通常、低域周波数に情報が集中してい研究内容

るので、このようなノイズを加えても発話内容の聞き取

情報通信基盤の高度化と携帯デバイスの普及により、りやすさにはあまり影響しないということもわかりまし動画や写真の撮影、音声録音が、いつでもどこでも可能

た。 ま た、SNR（Speech-to-Noise Ratio） が 小 さ いとなり、第三者が簡単に、そして無許可にインターネッ

ほど話者照合性能を低下させるということもわかりましト上で共有できてしまう状況です。加えて、音声から発たが、同時に、雑音は耳障りな音になっていきます。こ

声者を特定する話者照合・話者認識の技術も高度化しての雑音の不快感の対処が、今後の課題です。

おり、無作為に収集された音声から個人が特定されてしまうという、
プライバシーの侵害も表出しつつあります。
本研究では、
特殊な雑音を実環境で生成させることで、話者照合・話者認識システムから識別されにくくするという新しいプライバシー保護技術を開発しています。無⿟自動話者照合システムの普及は広がっており、導入コ
ストも安価になりつつあります。
⿟音声から個人が特定されては困る場所への導入などが期待されます。

等価誤り率 EER（%）

等価誤り率 EER（%）

許可に録音や共有をされても、話者照合システムの性能

産業応用の可能性

[Hz]

[Hz]

▲プライバシー保護音の比較実験

連絡先：山岸 順一［コンテンツ科学研究系 准教授］Email：jyamagis@nii.ac.jp

5

KEYWORDS

離散アルゴリズム／データ構造／大規模データ処理

大規模グラフデータからの高レスポンス情報抽出
情報学プリンシプル研究系

助教

秋葉 拓哉

３

研究背景・目的アルゴリズムビッグデータを「やっと」の思いで処理する現状を打まで異なるアルゴリズムが独立して開発されてきていた

開し、ビッグデータを軽々と処理する時代を実現するた複数の問題に対し、統一的なアプローチで高速なアルゴ

めの基礎技術を開発します。解析者とコンピュータのよ

リズムを与えることに成功しました。私達はまず複雑

り密に連携した解析の実現するためには、インタラク

ネットワーク上の最短経路問題に対しアルゴリズムを与ティブな処理に組み込めるような高レスポンスな処理がえ、それに基づき到達可能性、交通ネットワーク上の最必要不可欠です。解析者が求める情報を瞬時に突き止め

短経路、時間情報つきの最短経路、Top-ｋ最短経路等るためのアルゴリズムとデータ構造を開発します。

の問題に対するアルゴリズムを設計しました。

大規模なデータにおいて高レスポンスでの情報の抽出【②インフルエンサー解析】影響力の強い頂点やグルーを可能にするためには，２ステップのデータ処理技術をプの発見、および影響力の推定・比較は、ソーシャルグ

採用する必要があります。最初に、後の計算を補助する

ラフやウェブグラフの解析の最も基礎的なステップでためのデータ構造である索引を、ある程度時間をかけてす。我々は、媒介中心性、近接中心性、独立カスケード

構築します。そして、索引を用いることにより、ユーザ

モデルといった指標・モデルに基づき、それらの処理をの操作により生じる大規模データに対する質問に、高速ユーザの要求に応じて瞬時に行うことのできる索引付けに回答します。Ｂ木、転置インデックス、接尾辞配列なの手法を設計しました。

ど、表やテキストのデータに対しては、優れた索引が既に存在して広く使われています。一方、グラフデータや
高次元データのような複雑なデータに対する索引は、現在ようやく黎明期にあります。

産業応用の可能性⿟ウェブ、ソーシャルメディア、電子メールからのデー
タマイニング
⿟交通グラフを用いた経路探索サービスや配送計画

研究内容

⿟ロボットやゲームAIの移動計画【①グラフ経路関連問題】最短経路や到達可能性などの基礎的な問題に対する索引付けの手法は、グラフ上のより複雑な計算のために不可欠とされています。私達は枝刈りラベリング法と呼ばれるアルゴリズムを開発し、今研究者の発明⿟特開2015-184704：ネットワーク管理装置、ネット
ワーク管理方法及びプログラム

ソーシャルネットワークと、その上での距離の変化によるコミュニティ解析

連絡先：秋葉 拓哉［情報学プリンシプル研究系 助教］

6

Email：takiba@nii.ac.jp

KEYWORDS

関数プログラミング／プログラミング言語／デバッグ手法

信頼性の高いプログラムを容易に記述するための型エラーデバッグ手法
アーキテクチャ科学研究系

助教

対馬 かなえ研究背景・目的小学校でプログラミングの授業が導入されたことが話⑵型エラーになる最小の範囲を求める型エラースライ

題になるなど、プログラミングは特殊な技能ではなく、

サ：型エラーの原因が含まれる可能性がある箇所を絞一般に広く使用される技術へと変わりつつあります。同

り込むことができます。

時に、プログラムは我々の生活のあちこちに深く溶け込⑶複数のエラーメッセージの作成：通常のコンパイラよ

んでおり、安全に動作する事を保証することは重要です。

り多くのエラーメッセージを返すことで、プログラマ

よって、これからは安全なプログラムを初心者のプログが自分で役に立つものを選ぶことができます。

す。
このような背景のもと、我々はプログラムの安全性をアーキテクチャ

ラマでも書けるようにすることは必要不可欠といえま

４

産業応用の可能性
⿟プログラムデバッグ手法の確立保証する一つの手法である「型」に着目しました。型に⿟プログラミング学習・支援環境の構築

よって、安全でないプログラムは「型エラー」として排⿟初心者を対象としたプログラミング支援

除されるためプログラムの安全性は保証される一方で、正しいプログラムを書く事は難しくなります。そのような場合にも、型エラーを容易に修正できる方法が提供されていれば、初心者でも簡単に安全なプログラムを書く事ができるようになります。

研究内容
これまでの型エラーデバッグ手法が、小さな言語での⑴型エラーデバッガ

実験的なものにとどまっていることを問題として捉え、実用的な言語で実装するための手法を研究しています。
既存のコンパイラの機能をうまく再利用するというア
イデア（下の図）を使うことで、デバッグ手法自体の実装量を削減し、コンパイラの仕様変更への対応を容易にすることができました。
具体的には以下の三手法を提案・実装しました。
⑴対話的に型エラーの原因を探す型エラーデバッガ：デバッガの質問に繰り返し答えていくと、デバッガが自動的にエラーの原因を特定します。

⑵型エラースライス

本研究のアイデア

連絡先：対馬 かなえ［アーキテクチャ科学研究系 助教］⑶複数の型エラーメッセージの作成

Email：ｋ_tsushima@nii.ac.jp

7

KEYWORDS

情報通信工学／計算機システム・ネットワーク／コンテンツ指向ネットワーク、キャッシング機構

新しいネットワークアーキテクチャの研究

コンテンツ指向ネットワークに適した
キャッシング機構
アーキテクチャ科学研究系

計

教授

宇生

研究背景・目的

アーキテクチャ４

コンテンツの配信は今日のインターネットトラフィッ

ターネットで配信されるコンテンツには無数の種類があクの大きな割合を占めています。コンテンツをネット

り、配信される頻度（コンテンツの人気度）も大きく異ワーク内でキャッシュすることによってトラフィックをなります。限られたキャッシュ空間を有効に使用するた削減する方法が取られていますが、現在実現されている

め、制御のオーバヘッドを抑えながら、キャッシングす

キャッシング機構はコンテンツとその場所（ネットワー

るコンテンツを有効に選択していくことが必要です。そクのノード）との間のネーミングの変換が必要であり、のために、どのコンテンツをどこでキャッシングするか

複雑な処理を伴います。このような問題を解決し、ノーを決める「キャッシング方式」と、キャッシュの内容をドの代わりに、コンテンツを指定するコンテンツ指向

どのように更新していくかを決める「キャッシュ更新方

ネットワーク（Content-Centric Network, CCN）が策」の２つの機構が鍵となります。本研究では、コンテ

将来のインターネットアーキテクチャの一つとして提案

ンツ指向ネットワークのためのキャッシング機構についされています。コンテンツ指向ネットワークでは、各々て提案しています。コンテンツの人気度を自動的に反映のネットワークノードでキャッシングを行うことによっでき、図１の左上のグラフに示すような人気度の変化にて、コンテンツの配信を効率的に行うことが期待されまも追従できるような、ノード間の分散制御によるキャッす（図１）。しかし、膨大なコンテンツの量に比べ、ノー

シング方式と、ノード内の制御が簡単なキャッシュ更新

ド内のキャッシュとして利用できる記憶容量は限られて方策の組み合わせを考案しました。

いるため、それを最大限に活用できるキャッシングを行うことが本研究の目的です。

⿟将来のインターネットを実現するための基礎的な技術

研究内容の一つとして有望

ネットワーク内でキャッシングを行うことによって、ネットワークトラフィックとコンテンツサーバの負荷を削減でき、また、配信遅延を短縮できます。一方、イン

図１

⿟多くのノードからなるキャッシュのネットワークを構成するための方法として利用可能⿟トラフィックの削減、サーバの負荷分散に有効コンテンツの人気度の変化

連絡先：計 宇生［アーキテクチャ科学研究系 教授］

8

産業応用の可能性

Email：kei@nii.ac.jp

KEYWORDS

情報工学／言語処理系／双方向モデル変換／トレーサビリティ／編集可能性解析

グラフ間の同期－不整合な更新についてもきちんと説明ができるシステム

グラフ双方向変換におけるトレースに基づく編集可能性および対応関係解析
アーキテクチャ科学研究系

助教

日高 宗一郎研究背景・目的システム開発の過程で、変換しながら用いられるモデ

貫性に反するため、変換結果の更新を許さないものもあルという抽象表現（グラフ）について、情報が変換を通ります。そのようなものから生成されたモデル要素は、じて双方向に流れるようにします。
双方向対応の変換を、変更すると逆変換が拒絶されますが、従来どの部分が該

小さな変換の組み合わせで構成でき、変換前後のグラフ

当するか、またどのような理由により更新が一貫性に背の対応関係が得られるのが特徴です。設計と実装の同時

くのか変換結果を見ただけではわかりませんでした。
より、各変換工程間の追跡可能性の向上と、従来困難だった逆変換の成否の予測や拒絶の理由の具体的な説明を実行軌跡（トレース）の解析で可能にしました。

研究内容
本研究では、順変換で、より明確な対応関係を表現す
るトレース情報を計算、生成し、逆変換の前にこの情報
図１：グラフの例（枝ラベルは略）を解析することにより、変換元（図2のsやs'）と変換先

図２：双方向変換とは（図2のtやt'）の間の一貫性を損なうような編集に対して、その具体的な理由を明快に説明できるようになりま

モデル（模型）とは、実際のシステムを操作するかわした。また変換プログラム中でどの部分が結果に繋がっ

りに、それを抽象化したものです。モデル化により、例ているかも明確に表示できるようになり、各工程の対応

えばコンピュータ上でシステムの振る舞いを統計的に分関係を明確化できました。

析したり、システム設計段階で必要な性質を満たすかど
うか検証することができます。

産業応用の可能性

本研究では、つながりを表現するグラフを用いてモデ⿟モデル駆動のソフトウェア開発工程において下流からルを表現します（図１）。枝につけられるラベルにより、上流への変更の伝搬を可能にすることにより、上流につながりの種類や数値などの情報を保持することができあった問題の工程再利用時の下流での再露見を防ぐ。

ます。

⿟上記伝搬の試みにおいて、下流の特定の変更の上流へ

モデルは上記利用形態のなかで様々に変換されます
が、変換を通した情報の流れが一方的だったり、変換の記述を、小さな変換から大きな変換を合成する形で効果的に行うことが出来ない問題点がありました。

の伝搬の可否とその理由を明確化する。
⿟上記伝搬操作において、特定の変更が同じ成果物の他のどの部分に影響するかを明確化する。
⿟既存の単方向モデル変換言語を我々の言語に翻訳する

私達は、合成可能で、振る舞いが明快なグラフ双方向

ことにより、変換プログラム内の影響範囲が、複雑な変換の統合環境を開発し、理論的整備を行い、様々な事

式の変数参照など細かい粒度で解析可能になること

例に適用して、その有効性の検証や改善点の洗い出しをで、開発工程を効率化する。

行っています。その中で、逆方向の更新の流れが拒絶される際の拒絶理由がわかりにくいという問題点が明らかになりました。

※本研究はマーティン ビレス（ダルムシュタット大学）、クアン ミン ト
ラン（ダイムラーITイノベーションセンター／ベルリン工科大学）、松田
一孝（東北大学）各氏と共同で行われました。

変換の個々の構成要素の中には、変換で記述された一

連絡先：日高 宗一郎［アーキテクチャ科学研究系 助教］

Email：hidaka@nii.ac.jp

9４アーキテクチャ

本研究では、双方向変換プログラム開発環境の改良に発展などへの応用があります。

KEYWORDS

量子情報・計算／理論物理学／量子光学

量子効果から量子コヒーレンスを用いた技術へ

量子情報技術情報学プリンシプル研究系

教授

根本 香絵

研究背景・目的
20世紀は量子力学の時代とも言われるように、トラマテリアル、微細加工など様々な技術の特徴を理解し、ンジスターやレーザーなど、20世紀を特徴づける技術

これらをデバイスへとデザインしていきます。現在は特

革新は、量子物理学の発展の中から生まれました。ICTに超伝導素子やダイヤモンドNVセンターで、国内外の技術は、現在の経済、社会の基盤となる技術ですが、実験グループとの共同研究で実現を目指しています。

21世紀に入り、いろいろなところで限界が見え始めて我々が目指す量子情報デバイスは、システムの構築のいます。例えば、情報処理に用いる電力は増加の一途を基礎となる、システムのためのスケーラブルな量子情報

たどっており、消費電力とともに機器からの発熱が大き素子の開発です。高い実現性とスケーラビリティ、拡張な課題となっています。または通信でも、トラフィック

性を追求するため、光、超伝導素子やシリコンなど異なの増加によってファイバーが溶けるほど過度な負担がかる材料や方法を用いたり、それらの多様なハイブリッド

かっています。一方で、ネット上の情報と私たちの生活系をデザインして、様々な角度から新しい量子情報シス

５がますます一体化することで、セキュリティやプライバテムの実現化方法を研究しています。

量子情報シーの確保も喫緊の課題となってきています。
このような21世紀の様々な課題に対し、技術の原理

産業応用の可能性

からその解決へ挑戦するのが量子情報技術です。「量子⿟量子センサー（バイオセンサーや医療センサーなど）

情報」という言葉から量子コンピュータを想像しがちで

⿟低エネルギー量子素子、微弱光通信など

すが、計測、センサー、通信、セキュリティ、情報処理

⿟量子情報処理（量子コンピュータ素子、量子コンピューなど、ICTのすべての分野で、これまでの限界を破る新しい技術だと言えるでしょう。

タシステム）
⿟量子通信素子（安全性の高い量子鍵配送を用いたセキュリティ技術）

研究内容
量子情報技術の中でも、NII量子情報国際研究センター

研究者の発明では量子計測、量子通信、量子コンピュータの研究に力⿟特 許 第5414007号（ 共 願 ）： 量 子 リ ピ ー タ、 及 び、を入れています。量子計測は、量子センサーなど情報を拡張されたエンタングルメントを生成するためのシス集める基礎、通信はその情報を量子的に結ぶことを可能

テム及び方法にし、そこに情報処理能力をもつことで、さまざまな解⿟特許第5414006号（共願）：エンタングルメントを析が可能になります。つまり、量子情報技術の中核にあ

成功裏に生成する速度を高めるための方法及び装置、るのが、この３つの技術です。

並びに、該方法及び装置を使用する量子リピータ

量子情報デバイスの実現は、量子物理学を中心として、

図 量子情報システムの基本素子の概念図
量子通信や量子情報処理を行うための基本素子のあり方を概念的に示したもので、基本素子は、光共振器と単一ダイヤモンドNVセンター（中央のドット）からなる。光共振器につながった導波路（図左下）を通して光子を送ることで、光子とNVセンター
中の電子との間に量子的な相関を生成する。

連絡先：根本 香絵［情報学プリンシプル研究系 教授］

10

Email：nemoto@nii.ac.jp

KEYWORDS

知能情報学／メディア情報学／データベース

断片化する知識をつなぐ

テキストのリンキング技術とその応用
コンテンツ科学研究系

教授

相澤 彰子

研究背景・目的
情報社会において日々生産・蓄積される膨大な量のコ

研究内容①

⿟エンティティ記述の抽出

ンテンツを活用するために、AIによる知識処理が切実に

エンティティは、実世界にある事物や共通の固有概念求められています。文章から知識を自動獲得する言語処などの対象物です。与えられたテキストを解析して、エ

理技術はその中核となるもので、その中で文章中の概念

ンティティを指す文字列を自動抽出します。照応関係やや事物の名前を外部知識に結びつける「エンティティ・共参照関係の解析などの高度な手法も必要になります。

リンキング」は、知識獲得に必須の技術として近年注目

⿟正規化とクリーニングを集めています。

②

異体字、区切り文字、長音、文字種の違い等、様々な文章中の名前や語はそれ自体は単なる文字列の並びで要因による表記の揺れを吸収するために、正規化ルール

すが、対応するデータベースのレコードや知識ベース、の獲得や近似文字列検索などの手法を用いて、自動抽出

Wikipediaなどの大規模知識源と結びつけることで、した用語や辞書をクリーニングします。

関連情報を的確にユーザに提示したり、データベース演⿟エンティティ同定と用語翻訳③

算や知識ベース推論を活用して新たな情報を見つけたりひとつの記述に対して異なるエンティティの候補が存することが可能になります。また、得られた外部知識を在する場合に、文脈を考慮した意味処理を適用して、適活用して、文章からさらに隠れた知識を発見することも切な見出し語を見つけたり対訳語を生成したりします。

期待できます。

⿟TermLink：専門用語リンキングサーバ④

ステムですぐに役に立つ実践的な技術であると同時に、系化に役立つ分野固有概念に焦点をあてて、要素技術の言語や分野を横断する知識発見や、知識ベースどうしの研究に取り組んでいます。実践例として、科学技術文書

統合を実現するためのグランドチャレンジな研究対象でを対象とするリンキングサーバの開発と、それを利用しもあります。

た論文推薦システムの実装を進めています。

産業応用の可能性
⿟日本語の文書から英語の関連文書を捜すなど、言語を横断して情報を検索する
⿟文書中の任意の記述からワンクリックで的確な関連情報を入手する⿟多様な情報を統合して信頼性高くマイニングする（新たな知識価値の探索）
⿟社内文書とデータベースをリンクすることで、情報共有を容易にする

連絡先：相澤 彰子［コンテンツ科学研究系 教授］ URL：http://researchmap.jp/AkikoAizawa/

Email：aizawa@nii.ac.jp

11

知識情報学

リンキングによる知識処理の実現に向けて、知識の体

６

テキストのリンキング技術は、情報検索や情報推薦シ

KEYWORDS

Web／ウェアラブルデバイス／モチベーション／心理学／行動経済学

ユーザの自己実現や他者からの依頼解決を促す

意志力を補強し目標達成を支援するシステムWillingRing
アーキテクチャ科学研究系

助教

坂本 一憲

研究背景・目的

研究内容

日常生活における人間の様々な行動の目標達成を支援するための目標達成支援システムWillingRingを研究開

WillingRingは以下の４機能で目標達成を促します。
１．ユーザの行動情報の収集と分析発しています。目標達成のプロセスの中で、特に人間のWebページの構造が変化しても、特定の情報を定常

意志力（セルフコントロール力、自制力）の重要性が見的に抽出し続ける技術とウェアラブルデバイスを活用し直されています。意志力を補強して目標達成を支援するて、運動・勉強・SNSの利用の有無など、ユーザの行動手法としてコミットメント契約が注目を浴びており、事情報を収集して分析します。

前に自分自身に制約を課すことで自身をコントロールす２．コミットメント契約（ムチ）ることに効果があります。

人は双曲割引（近い将来を待てない）の性質を持つた

WillingRingは、Webサービスやウェアラブルデバイ

め、目の前の誘惑に負けがちです。コミットメント契約

スなど多様な情報源からユーザの行動を理解して、コ

では、事前に自分自身に制約を課すことで、前もって誘

ミットメント契約をはじめとする、有効と考えられる幅

惑に屈するという選択肢を取り除きます。例えば、禁煙

広 い 目 標 達 成 支 援 機 能 を 提 供 し ま す。 加 え て、

支援では喫煙時に罰金を課すという契約を結ぶことで、

WillingRingはユーザの行動情報を蓄積および分析する

従来手法よりも、効果的に禁煙を促せることが分かってことで、ユーザが目標を設定する際に、より良い目標をいます。

提案したり（例えば、設定目標が難しすぎるなど）、最

３．ゲーミフィケーション（アメ）６

適な目標達成の支援機能を推薦します。

ゲームが利用する行動促進の機能、例えば、他者との知識情報学

このように、ユーザの目標達成を支援する身近で賢い

協力／競争、キャラクタの成長、運に依存したゲーム内

人工知能システムを実現目標とした研究開発を行っていの報酬の付与などを提供します。

ます。

４．If-thenプランニング「もし～なら、～をする」という形式で計画を立てると、行動の成功率が向上することが分かっています。上述の形式での目標設定を支援します。

産業応用の可能性
⿟Web上 の 情 報 の 定 常 的 な 収 集 を 実 現 し ま す。
（例：SNS上の評判分析、他社の価格分析）
⿟部 下のモチベーション管理や、ｅ-learningやスポー
ツジムの顧客の利用率の維持に活用できます。また、教育分野では、子どもたちの学習意欲を引き出すことに活用できます。
https://www.flickr.com/photos/aigle_dore/16840395246/ by Moyan_Brenn（CC BY 2.0）https://www.flickr.com/photos/68751915@N05/6793826885/ by 401（Ｋ）2013（CC BY-SA 2.0）
https://www.flickr.com/photos/militaryhealth/8652395915/ by MilitaryHealth（CC BY 2.0）https://www.flickr.com/photos/124247024@N07/13903385550/ by flazingo_photos（CC BY-SA 2.0）
https://www.flickr.com/photos/intelfreepress/10928087126/ by IntelFreePress（CC BY-SA 2.0）https://www.flickr.com/photos/wwarby/3296379139/ by wwarby（CC BY 2.0）
https://www.flickr.com/photos/alancleaver/4222533261/ by Alan Cleaver（CC BY 2.0）https://www.flickr.com/photos/pestoverde/16677320349/ by pestoverde（CC BY 2.0）

連絡先：坂本 一憲［アーキテクチャ科学研究系 助教］

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URL：http://researchmap.jp/exKAZUuEmail：exkazuu@nii.ac.jp

KEYWORDS

教育／学習ログ解析／機械学習

高等教育のあり方に革新をもたらす新技術の開発

学習データ解析：ラーニングアナリティクス
コンテンツ科学研究系

准教授

山地 一禎

研究背景・目的近 年 脚 光 を 浴 び て い るMOOC（Massive Openません。学習者の学習コンテキストを解析対象とするたOnline Course）のプラットフォームや、各大学で運めには、適切な粒度で履歴を残すと同時に、多角的にデー用されている学習管理・コース管理などの教育支援シス

タの相互関係を記述しておく必要があります。Learning

テムには、学習者からの様々なデータが蓄積されていま

Record Storeに関する研究では、国際標準に準拠しつす。この学習履歴を活用し、学習活動や教育活動に役立

つ、学習コンテキストを履歴として表現するためのガイてる先端技術に、ラーニングアナリティクスと呼ばれる

ドライン化を目指した研究開発を進めています。また、ものがあります。ラーニングアナリティクスを適用する

単一の機関から得られる学習履歴だけでは、分析することで、学習の進捗や理解度を把握し、個々の学習者にデータ密度として不十分な場合があります。現在開発をとって適切な学習経験を提供することが可能となりま進めている、学習履歴を組織間で共有するためのシステ

す。

ムは、教育・学習分野におけるビッグデータ解析を目的

現在、日本の国立大学の約９割、私立大学の約６割にとしたフレームワークです。

に蓄積される学習履歴の多くが整理、構造化されていなと共同研究を進めながら、実データに対する解析手法のい状況にあります。その結果、教育活動の高度化に学習確立を進めています。統計解析に加えて機械学習なども履歴が有効活用されるには至ってはおらず、ラーニング

活用し、適用学習に向けた基礎的モデリングを進めていアナリティクスに関する欧米の積極的な展開と比べて、ます。学習履歴を分析した結果を教師や学生に提示する大きく遅れをとっていると言っても過言ではありませダッシュボードの開発にも着手し、データの取得から学ん。

習者へのフィードバックを経て、その効果を学習履歴かこうした状況を打破し、世界最高レベルの高等教育環
境を実現するために、本研究では、複数のシステムに分散管理される学習記録を蓄積する環境の構築や、解析手法、解析結果の可視化手法に関する研究開発を進めています。

実現を目指しています。

産業応用の可能性
⿟教育機関（高等・中等・初等）向け学習管理システムにおける学習データの蓄積・解析技術

研究内容

⿟ラーニングアナリティクスのための、適切な教材開発

学習履歴を蓄積するための国際標準は既に存在します
が、履歴のスナップショットを単に記録するだけでは、
学習行動の本質であるダイナミクスを捉えることはでき

連絡先：山地 一禎［コンテンツ科学研究系 准教授］

ら評価するという一連のサイクルを確立する統合環境の技術
⿟企業内における複数の管理システム間のデータ融合技
術

Email：yamaji@nii.ac.jp

13

知識情報学

ラーニングアナリティクスに関する研究では、大学等

６

おいて、教育支援システムが導入されていますが、そこ

KEYWORDS

データマイニング／人工知能／知識獲得・知識発見

いろいろな情報から新たな知識を発見するには？

多様な情報からの知識発見技術
情報学プリンシプル研究系

准教授

市瀬 龍太郎研究背景・目的
情報技術が発達した現在では、多様な情報を容易に得

⿟複数データの統合技術ることができます。しかし、多様な情報を組み合わせて、複数のデータを統合する際には、意味的な関係を保持

そこから有用な知識を発見するためには、データの検索、しながら統合する必要があります。たとえば、東京に関統合、マイニング技術は欠かせない要素技術です。それするデータでも、東京駅の場所を代表とするか都庁の場らを実現する知識処理技術について研究を行っていま所を代表とするかで緯度・経度の情報が異なっている場

す。具体的には、データから必要な部分を検索する技術、合があります。そのような違いの意味を機械が自動的に異なるデータスキーマを持つデータを意味的な整合性を検知して、整合性を持たせたまま高精度でデータを統合

持たせながら統合する技術、ソーシャルネットワーク

する技術を開発しました。

データから知識を発見する時系列データマイニング技

⿟データマイニング技術

術、専門家の持つ知識を併用した医療データからの知識

・Facebookでみられる友人関係や協働関係などを示すソーシャルネットワークは時間とともに逐次変化発見技術などを行っています。

していきます。その時系列の変化を予測するための研究内容

研究を行い、従来よりも精度が高く予測できる技術を開発しました。

⿟データの検索技術
半構造データで書かれた知識は、Googleナレッジグ

・医師は豊富な知識を利用して患者のデータを分析しラフをはじめとして、様々な場所で使われるようになっ

最適な治療方針を決定します。医療データのマイニてきています。そのようなデータを検索する際には、事ングをする際に、医師の持つ背景知識を利用しなが前に構造の意味を理解し、適切な検索式を与える必要がらマイニングする技術を使うことで、背景知識を使あるため、利用が困難です。意味を捉えて自動で適切なわない場合よりも高い精度でカンジダ血症を予測す

検索式に変換し、高精度で検索するフレームワークを開るモデルを構築しました。

７

発しました。

産業応用の可能性

人工知能▱㆑䛾ᐇ⏝ᛶホ౯

⿟各種のデータベースのデータ統合支援プラットフォー
ム技術䝕䞊䝍䝬䜲䝙䞁䜾

⿟マーケティング予測、広告効果予測支援・購買データ、視聴データ
⿟医療診断支援、専門家の故障診断支援システム」ᩘ䝕䞊䝍䛾⤫ྜ䝕䞊䝍䛾᳨⣴

連絡先：市瀬 龍太郎［情報学プリンシプル研究系 准教授］

14

研究者の発明⿟特許第4734559号：時系列データ分析装置および時
系列データ分析プログラム

URL：http://ri-www.nii.ac.jp/index_j.html

Email：ichise@nii.ac.jp

KEYWORDS

知能情報学／人工知能／知的インタラクティブシステム／ヒューマンエージェントインタラクション

人間とAIエージェントが協調するシステム
コンテンツ科学研究系

教授

山田 誠二

研究背景・目的

研究内容

これまで人工知能AIを実装した様々なAIエージェン

人間とAIエージェントが協調するシステムの枠組み

トやデータマイニングシステムが研究開発されてきましと要素技術の開発のために、我々の研究チームでは、以たが、それらのシステムが人間の助けなく単独で実稼働下の２つの研究を行っています。

するケースはそれほど多くはありません。例えば、機械⿟ヒューマンエージェントインタラクションHAI：人間

学習を初めとする実際のAIアルゴリズムは、様々なパラとAIエージェントが効率的に協調するために、有効なメータ調整を必要とし、ユーザは現場で実稼働をしつつ、インタラクションデザイン方法論の確立を目指してい複雑なパラメータ調整を行う必要がある場合が多いからます。具体的には、新しい探索的UIデザインの枠組です。このような状況にも関わらず、これまでのAIエーみを提案します。そして、探索空間を特徴付けるためジェントやデータマイニングは、システム単独での利用に、ユーザの認知モデルによる特徴点の選択方法を開を想定して研究されてきました。

発し、様々なケーススタディにおいて、参加者実験に

このような背景から、我々は実際的な応用場面で役による検証・結果分析までを行っています。

立つ、人間と密に協調することを指向した人間-AIエー⿟知的インタラクティブシステムIIS：方法論的には、

ジェント協調系の枠組みを開発しています。そして、そ上記のHAIにおける探索的UIデザインを用いて、人間の枠組みで必須となる要素技術である、人間とインタラとデータマイニング、機械学習システムの効果的な協クティブに問題解決を行うAI、GUIデザインの技術、人調を実現するためのインタラクションデザイン研究を間の認知モデルを積極的に取り込んだ人間とAIエー

行っています。研究テーマは、AIによる非明示的ユー

ジェントのインタラクションデザイン技術を研究していザフィードバック最大限利用のためのインタラクショ

ます。応用領域は、オンラインショッピングにおける推ンデザイン、インタラクティブパラメータ探索システ

薦エージェント、視覚的分析システム、意思決定におけム、人間の能動学習用GUIなどです。

る人間とAIの競合解消など多岐にわたります。

産業応用の可能性

かの設計アドバイス
⿟エンドユーザが探索を自由にコントロールすることで大きくパフォーマンスを向上できる視覚的分析システ
ムの設計論⿟AIエージェントの意思伝達方法の設計支援【知的インタラクティブシステム】【ユーザ】

ユーザフィードバックの獲得と活用

ユーザの適応を促進するシステム
フィードバックUIIISのためのインタラ
クションデザイン

連絡先：山田 誠二［コンテンツ科学研究系 教授］

ユーザフィードバック指向機械学習

Email：seiji@nii.ac.jp

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人工知能

AIエージェントの外見や振る舞いをいかに設計する

７

⿟オンラインショッピングで購買意欲を向上させる推薦

KEYWORDS

社会言語科学／会話情報学／手話学「生きたことば」をつかまえる

手話の多様な広がりを記録・分析する
コンテンツ科学研究系

准教授

坊農 真弓

研究背景・目的
私は、これまで手話の相互行為の研究を進めてきましがある場合があることが分かってきました。驚いたこと

たが、現代社会における手話使用の実態はまだそれほどに「野菜」の表現など、家庭内で頻繁に使用する単語が明らかになっていません。これまでの取り組みは次のよ

地域によって、年代によって、ときには個人によって表うなものです。

現が違ったりします。これは手話が言語として確立され⑴遠隔通信環境での手話使用の実態分析ていないということを意味するわけではありません。手⑵日本手話の話し言葉を全国で収集し、言語情報を付与

話は類像性の高い言語です。それゆえその場で現象をイ
メージ通りに描写して、表現を創造し、相手に意味を伝したコーパスを構築する試み

えることができます。我々は手話の相互行為を詳しくみ⑶ろうベース盲ろう者の一部が用いる触手話コミュニていくこといくことで、音声言語を対象に作られた様々

ケーションの分析なコミュニケーション理論の再考を進めています。

⑷手話通訳者が果たしている役割の分析
本研究では、手話の多様な広がりを研究対象として扱い、誰もが研究目的で使用できるデータ集の作成を進めています。

産業応用の可能性
⿟マルチモーダルインタラクションのアノテーション手法の提供、コーパス構築のノウハウ共有

研究内容

⿟インクルーシブ・デザインを考慮したシステムの開発

手話には書き言葉がありません。例えば、「日本手話
はこれまでどのような変化を遂げて現在の形になったの研究者の発明か」と考えるとき、参照できるデータがありません。そ⿟特開2006-127353：会話参与手続き認識装置およびのような中、我々は日本手話の話し言葉を全国各地で映会話参与手続き認識システム（出願人：株式会社国際像収録し、コーパスとしてまとめる研究をしています。

電気通信基礎技術研究所）

手話は世界共通ではありません。日本には日本手話、

⿟特許第4183645号：会話先導者判別装置および会話

アメリカにはアメリカ手話、イギリスにはイギリス手話

先導者判別方法（特許権者：株式会社国際電気通信基があり、どれも全く違う言語です。最近の我々の研究で礎技術研究所） ほか

は、国ごとだけでなく、地域によっても表現にバラつき

８ メディア
図１

プロジェクトのホームページ

連絡先：坊農 真弓［コンテンツ科学研究系 准教授］

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図２

ELANを用いたデータ分析例

Email：bono@nii.ac.jp

KEYWORDS

コンピュータグラフィクス／ユーザインタフェース

3Dモデリングのための
直感的なインタフェース
コンテンツ科学研究系

助教

高山 健志

研究背景・目的
CG技術は映画やゲームといった映像作品の形で広く

三次元物体の内部構造をモデリングする技術

親しまれていますが、それ以外にも、例えば医療におけ

果物や肉など自然物の多くは、物体表面だけでなくそる手術シミュレーションや診断補助、3Dプリンタを活の内部にも複雑な構造を含んでいますが、こういった

用した個人ベースのモノづくり、建築や服飾など、実にデータをモデリングするための技術はまだまだ発展途上

様々な分野で活用されており、近年ますますその重要度です。その一つとして、3Dテクスチャに基づく手法やが高まっています。その基盤の一つが、三次元物体の形

スケッチインタフェースに基づく手法を研究していま状や材質をデジタルデータとしてモデリングする技術です。

す。CG分野において特徴的なのは、ユーザ（アーティ

入力形状を高品質なメッシュで分割し直す技術

スト）の頭の中にあるデザインの意図をコンピュータ上

CGでは、入力の表面形状を高品質な四角形メッシュに忠実に表現できるような技術が求められている点でで分割し直すことで、より高品質な形状表現が可能になす。このような背景のもと、インタラクティブな3Dモることが知られています。また様々な物理シミュレー

デリングのための直感的なインタフェースに関する研究

ションにおいては、二次元的（三次元的）な領域形状をを行っています。

高品質な四角形（六面体）メッシュで分割し直すことで、計算効率を改善できることが知られています。こうした研究内容

メッシュ生成のための技術として、スケッチインタ
フェースを活用した手法を研究しています。

三次元物体の表面形状をモデリングする技術
CG制作の現場では、粘土を彫刻していくような感覚
で三次元形状をモデリングする「デジタルスカルプティ

産業応用の可能性ング」と呼ばれる手法が広く使われていますが、一つ一

⿟3Dモデリング作業の効率化

つのモデルを作るのには膨大な手間がかかっています。

⿟内部構造を考慮した3D物体表現

そこで既存のモデルの一部を再利用することで、新しい⿟一般的なCG・CADソフトへの技術移転モデルを簡単に生成できる手法を研究しています。

８ メディア

連絡先：高山 健志［コンテンツ科学研究系 助教］

http://research.nii.ac.jp/~takayama/

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KEYWORDS

情報学／知覚情報処理／コンピュータビジョン

3D Digitization through the World’s Photo

Geometric and Photometric Modeling and Inferenceof Large-Scale Internet Image Collections
コンテンツ科学研究系

鄭研究背景・目的

助教

銀強

研究内容

The famous landmarks and tourism sites aroundOur first-hand experiences indicate thatthe world, such as the Rome Trevi Fountain andtraditional models and inference algorithms are

the Tokyo Train Station, have been photographed

inadequate for large-scale Internet image

hundreds of thousands of times, at different timecollections, due to their poor accuracy or（and）

and places by different photographers.

unfavorable computational efficiency. Therefore,

Nowadays, as the online photo and video sharing

the primary research topics include:sites, like Flickr and YouTube, are becoming⿟Incremental 3D reconstruction pipeline without

popular, a portion of these images are publicly
available on the Internet. These Internet image
collections are tremendously huge in quantity

using intermediate 3D information;
⿟Fast minimal problem solvers for the relative
and absolute pose estimation;and extremely diverse in viewpoints, color tones,

⿟Reflectance and texture recovery via intrinsic

light/shadow effects and so on. If the embedded

image decomposition guided by sparse

viewpoint and appearance variations could becorrespondence.

properly exploited, large-scale Internet image
collections are capable of offering us abundant

産業応用の可能性

in-depth information, including 3D geometric⿟Photo tourism with user designations

structure, surface reflective properties, texture⿟Mobile image-based localizationand more,⿟Posterior high-fidelity image editing

which are not available in small

scattered image sets.

８ メディア
連絡先：鄭 銀強［コンテンツ科学研究系 助教］

18

Email：yqzheng@nii.ac.jp

KEYWORDS

電子通貨体制論／地域情報政策論／電子商取引論

仮想通貨の登場が国家・経済・社会に及ぼす影響に関する研究

ブロックチェイン技術の経済社会への応用
情報社会相関研究系

准教授

岡田 仁志

研究背景・目的

研究内容

2008年に登場した分散型仮想通貨の技術は、インブロックチェインを応用すると、地域内で流通する電ターネットを流通するデファクトの通貨として世界中で子マネーや商店街のポイントなどを軽量に設計すること利用されています。

ができます。

分散型仮想通貨は、これまでの電子決済では不可欠とブロックチェインの動作可能性を検証するため、国産されてきた信頼できる第三者機関の設置を必要としませのRuby言語を用いてプログラムを実装している研究者ん。代わりに、P2Pネットワークの参加ノードが記録のコミュニティと共同して、ブロックチェイン電子マネー

正当性を検証する、ブロックチェイン技術によって支えの試験的システムを構築し、研究室環境において流通実られています。

験を行っています。

ブロックチェイン技術は、仮想通貨のような決済の用

従来の電子マネーと比べて、ブロックチェインで構築

途に限らず、ある出来事が起こったことを不可逆的に記した電子マネーは人から人へと転々流通する汎用性と、録する仕組みとして、インターネット取引のあらゆる場

特定のデバイスに依存することなくインターネットで接面に応用できます。

続された誰にでも支払うことのできる普遍性を兼ね備え

国際的な企業グループ間における契約関係の記録や、IoTにおける機器間コントラクトの証明など、ブロック
チェイン技術は無限の応用可能性を秘めています。
ブロックチェインの実用化には、消費者の技術受容や法制度の整備など、社会的課題を解決する必要がありまています。
ブロックチェイン電子マネーの特性である汎用性と普遍性は、全ての取引をインターネットにつなげて、経済を可視化する可能性を有します。
仮想通貨の技術・制度・法律に関する諸問題を学際的す。

に分析する共同研究ネットワークを構築して、ブロック

⿟岡田仁志・高橋郁夫・山﨑重一郎【2015年】『仮想通貨』

チェインを経済社会に応用する可能性と課題について検（東洋経済新報社）

証しています。

産業応用の可能性
⿟ブロックチェイン技術を応用したインターネット向け
電子マネー
⿟スマートフォンで動作する普遍性・汎用性の高いモバ
イル電子マネー⿟コミュニティ内で可視的に流通するブロックチェイン
応用型の電子マネー

９
社会制度

連絡先：岡田 仁志［情報社会相関研究系 准教授］

Email：okada@nii.ac.jp

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KEYWORDS

経済物理学／ファイナンス／経済ネットワーク／ネット市場／バブルやブーム

経済物理学の視点から、バブルの法則を解明
情報社会相関研究系

准教授

水野 貴之

研究背景・目的
コンピューターネットワークの普及によって、人々のの検出が可能行動が次々とクラウドに記録されるようになりました。

・報道されるニュース数から価格の予測が可能

この人間行動のビッグデータを利活用して、経済・社会

・同一内容のニュースに対する【新規性】【話題性】の現象を自然科学と同じように実証に基づいて解き明かそ

抽出により、予測精度が向上うというのが経済物理学とよばれる新しい学問です。私は経済物理学の立場から、ブームやバブルに潜む法則を解き明かしたいと考えています。
そうなれば、市場のルー
ル作りや経済政策の面でも役立てられるのではないかと思います。将来的には、時々刻々と流れるデータから、ブームの終焉やバブル崩壊のリスクを監視し、経済の熱
気を科学的に制御できる社会が実現できるはずです。

⿟Burearu Van Dajk, FactSet, Sansan, DowJones

研究内容と産業応用

提供のデータ
企業数１億社，企業関係者１億人, 要注意人物150万人

１．不動産バブルの察知⿟リクルート提供のデータ
場所：関東全域

３．経済ネットワークによるお金・物・情報の波及予測

バブル
ブーム
とは格差

企業間関係400万ペア，名刺交換6500万件
・紛争にお金・物を流さないサプライチェーンの健全化

期間：1986～現在の28年間

・経済ネットワークを介したグローバル金融危機の予測

物件数：72万物件（全取引・人脈という無形資産の見える化の95%以上をカバー）
・同一属性を持つ物件間の価格の格差に注目することにより各物件のバブル度を抽出［Ohnishi, Mizuno et.al. 2012］

その他、移動ログを使った商業地の地価分析、POSを使った企業業績・株価の予測、ネット市場の値崩れ対策など研究者の発明９

⿟特開 2003-216883：インフレーション分析処理装

社会制度

置、インフレーション分析処理方法、並びにコンピュー
２．ニュースによる金融バブルの検出

タ・プログラム（出願人：ソニー株式会社）

⿟NYSE, S&P, Thomson Reuters等提供のデータ
金融取引：250テラバイト
ニュース：30テラバイト
・株価の銘柄間格差から投機マネーの集中によるバブル
連絡先：水野 貴之［情報社会相関研究系 准教授］

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時代を躍進する NII 研究者による研究シーズ集2016 年３月

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