ナレッジグラフ
推論チャレンジ2021
チーム : カカオ65%
2022/03/07
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目次

1. チーム紹介
2. 課題
3. 推論アプローチ
4. 推論過程の説明
5. クエリと結果例
6. まとめと今後の展望

2目次

1. チーム紹介
2. 課題
3. 推論アプローチ
4. 推論過程の説明
5. クエリと結果例
6. まとめと今後の展望

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1. チーム紹介

チーム名 : カカオ65%
すがい りさじんぐうし ゆうや

たけい たくみやまもと あみ

メンバー名 : 菅井理紗 神宮司祐哉 竹井拓実 山本愛海
所属 : 電気通信大学 大学院情報理工学研究科 情報学専攻
大須賀・田原・清研究室
参加理由: 12月に伺った江上先生のお話をきっかけにナレッジグラフの活用に興味を持ったため
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目次

1. チーム紹介
2. 課題
3. 推論アプローチ
4. 推論過程の説明
5. クエリと結果例
6. まとめと今後の展望

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2. 課題題材

目的

対象の小説シャーロック・ホームズ短編集でホームズが解決した事件ナレッジグラフを用いて、ホームズと同じように事件の真相を推論（推理）し、真相と判断した理由を説明する
まだらの紐：ジュリアを殺したのは誰か？（犯人＋説明）
悪魔の足：各人物を殺したのは誰か？（犯人＋説明）

https://challenge.knowledge-graph.jp/2021/application.html

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1. チーム紹介
2. 課題
3. 推論アプローチ
4. 推論過程の説明
5. クエリと結果例
6. まとめと今後の展望

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3. 推論アプローチ
推論に用いたツール Stardog
IBM developer Works https://www.ibm.com/developerworks/jp/web/library/wa-data-integrationat-scale_sparql/index.html

推論対象作品-

まだらの紐 (Speckled Band)
悪魔の足 (Devils Foot)a) 完全

使用するデータb) 不完全(10%)c) 不完全(25%)

欠損
欠損8

3. 推論アプローチ推論方針 - ルール作成
小説の独自に記述した独自に記述した

ナレッジグラフ

小説ルール

常識オントロジー

犯人が持ちうる特徴

現場にいたか動機があるか殺す手段があるか

危険人物か

現場の物証 と関係しているか

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3. 推論アプローチ
推論方針 - ルール作成
小説の独自に記述した独自に記述した

ナレッジグラフ

小説ルール

常識オントロジー

小説内で記述されていない常識的な知識

家族関係・死因と凶器の関係など一般的な常識事件の内容に関わらずホームズが持ち合わせている専門的な知識
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が犯人！

3. 推論アプローチ

推論方針 - 犯人の特定：作成したルールをもとにしたポイント制
犯人が持ちうる特徴

現場にいたか動機があるか殺す手段があるか

危険人物か

現場の物証 と関係しているか

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目次

1. チーム紹介
2. 課題
3. 推論アプローチ
4. 推論過程の説明
5. クエリと結果例
6. まとめと今後の展望

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4. 追加した常識オントロジー
動物に関する知識-

動物の名前、生息地、特徴

家族関係に関する知識動機に関する知識
死因に関する知識13

4. 追加した常識オントロジー・ルール
動物に関する知識
家族関係に関する知識-

親、子供、配偶者、兄弟姉妹

動機に関する知識
死因に関する知識

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4. 追加した常識オントロジー
動物に関する知識
家族関係に関する知識動機に関する知識-

お金、復讐、自己防衛、協力
後悔

死因に関する知識

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4. 追加した常識オントロジー
動物に関する知識
家族関係に関する知識動機に関する知識
死因に関する知識-

毒殺、刺死、絞死、撲殺、溺死
各死因の凶器、外傷有無、症状一部抜粋

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4. 追加した小説ルールの方針
動機に関する小説ルール

動機オントロジー
動機になりうる要素：
お金、復讐、防衛

家族オントロジー

ナレッジグラフ

小説ルール

家族になりうる要素：
親、子供、配偶者、兄弟姉妹「人物Aは多額の遺産を兄弟と分配した」

人物Aは被害者を殺す動機を持っているナレッジグラフ家族ルール「被害者は人物 Aの兄である」

人物Aと被害者は兄弟である
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4. 追加した小説ルールの方針
手段に関する小説ルール

死因オントロジー中毒死に関わる 凶器：
薬物、蛇死因オントロジー

小説ルール

小説ルール

中毒死に関わる 症状：
震える、真っ青，めまい

人物Aは薬物（凶器）を所持している

人物Aは被害者を殺す手段を持っているナレッジグラフ

小説ルール「被害者の顔は真っ青だった」

被害者の死因は中毒死
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4. 追加した小説ルールの方針
現場に関する小説ルール
ナレッジグラフから、事件発生時刻に現場にいる人物を推論

事件現場被害者が死んだ日

where

when

該当シーン

危険人物に関する小説ルール
ナレッジグラフから、危険人物の特徴をもつ人物を推論

ロイロット

subject

hasProperty

欲深い

hasProperty

狡猾

該当シーン

subject

物証に関する小説ルール
ホームズが言及している事件現場の違和感に関連する人物を推論

モーティマー19

4. 追加した小説ルールの方針
まだらの紐 ポイント結果

現場

動機

ジュリア

◯

ロイロット

◯◯ヘレン◯

◯ロマ◯

◯

手段

危険人物

物証

合計
1

◯

◯◯

52

◯

320

4. 追加した小説ルールの方針
悪魔の足 ブレンダ殺害事件(①) ポイント結果
現場

動機

手段手段

危険人物

モーティマー

◯◯

◯

◯

オーウェン

◯1

ジョージ

◯

1

ラウンドヘイポーター
スタンデール

物証

合計
40
◯

1
◯◯

2
21

4. 追加した小説ルールの方針
悪魔の足 モーティマー殺害事件(②) ポイント結果

モーティマー

現場

動機

手段手段

危険人物

◯◯

◯

◯

物証

合計
4オーウェン0

ジョージ

0

ラウンドヘイ0

ポーター

0

スタンデール

◯◯

◯

◯

◯

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目次

1. チーム紹介
2. 課題
3. 推論アプローチ
4. 推論過程の説明
5. クエリと結果例
6. まとめと今後の展望

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5. 「まだらの紐」クエリ例<ジュリア殺害事件: 犯人の推論>
・データ範囲: 完全

ポイントが一番高い
ロイロットが犯人と推測される

・データ範囲: 不完全(10%)・不完全(25%)

ロイロット、ロマ、ヘレンが犯人と推測される

Stardog内での検索クエリ

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5. クエリ結果 まだらの紐
犯人は誰か？

動機は何か？

殺害方法

完全

ロイロット

お金

ヘビ

不完全（10%）

ロイロット・ロマ・ヘレン

お金（ロイロット・ヘレン）
協力（ロマ）

該当なし

不完全（25%）

ロイロット・ロマ・ヘレン

お金（ロイロット・ヘレン）
協力（ロマ）

該当なし
25

5. クエリ結果 悪魔の足 ブレンダ殺害事件(①)
犯人は誰か？

動機は何か？

殺害方法

完全モーティマーお金

魔足根不完全（10%）

モーティマーお金

魔足根不完全（25%）

モーティマー

お金

該当なし
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5. クエリ結果 悪魔の足 モーティマー殺害事件(②)
犯人は誰か？

動機は何か？

殺害方法

完全スタンデール復讐魔足根不完全（10%）

スタンデール復讐魔足根

不完全（25%）

モーティマー

後悔による自殺

該当なし
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目次

1. チーム紹介
2. 課題
3. 推論アプローチ
4. 推論過程の説明
5. クエリと結果例
6. まとめと今後の展望

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6. まとめと今後の展望
まとめ・2作品についてホームズの推理を再現することができた・常識オントロジーと小説ルールの併用により汎用性と説明性を両立・ポイント制を用いることで、不完全なデータでも推論が可能になった29

6. まとめと今後の展望
今後の展望
・犯人推論のポイントの重み付け- 犯人推測により関わる事由に、ポイントの重みを付ける
・ホームズ他作品における汎用性の追求-

今回追加した常識オントロジーの拡張
wikidataなど外部知識を活用した新たな常識オントロジーの追加
ネガポジ判定による、より客観的な評価の検討
単語の共起頻度を始めとするNLPの知識・技術の検討
30参考文献等
参考文献
第一回ナレッジグラフ推論チャレンジ2018 塚越雄登さん
第一回ナレッジグラフ推論チャレンジ2018 上小田中411チーム
第一回ナレッジグラフ推論チャレンジ2018 株式会社野村総合研究所チーム

パフォーマンス情報
OS: macOS Monterey ver12.0
Stardog server 7.8.2

CPU: Apple M1 Pro

Java 1.8.0
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付録～URL一覧～

Github ・・・ 実行プログラムがあるGithubです
https://github.com/tottoma/holmes2021

Miro ・・・ アイディア整理の為に使用したMiroのホワイトボードです（閲覧のみ可能）https://miro.com/app/board/uXjVOY2VrOc=/?invite_link_id=111838331320
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33

2. まだらのヒモ クエリ結果②<犯人の持つ動機についての推論>
・データ範囲: 完全・不完全(10%)・不完全(25%)
犯人ロイロットの殺害動機がお金と推測される

ロイロットと同様に犯人と推測されるロマ・ヘレンの動機

Stardog内での検索クエリ抜粋
ロマヘレン34

2. まだらのヒモ クエリ結果③<犯人の殺害方法についての推論 >・データ範囲: 完全

ロイロットがヘビを使用してジュリアを殺した・データ範囲: 不完全(10%)・不完全(25%)
出力結果なしStardog内での検索クエリ
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2. 悪魔の足 クエリ結果③<犯人の殺害方法についての推論 : ブレンダ殺害事件 >・データ範囲 : 完全・不完全 10%
モーティマー が魔足根を使用してブレンダ を殺したStardog内での検索クエリ

・データ範囲 : 不完全(25%)
出力結果なし36

2. 悪魔の足 クエリ結果④<犯人の推論 : モーティマー殺害事件>
・データ範囲: 完全
データの範囲が完全•不完全10%ではスタンデールが犯人と推測され,25%ではモーティマー自身と推測

・データ範囲: 不完全(10%)

・データ範囲: 不完全(25%)

Stardog内での検索クエリ

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2. 悪魔の足 クエリ結果⑤<犯人の持つ動機についての推論 : モーティマー殺害事件>
・データ範囲: 完全・不完全(10%)

犯人スタンデールが復讐を動機として殺害したことが分かる
Stardog内での検索クエリ
・データ範囲: 不完全(25%)

犯人モーティマーが後悔を動機として自殺したことが分かる
Stardog内での検索クエリ

38

2. 悪魔の足 クエリ結果⑥<犯人の殺害方法についての推論 : モーティマー殺害事件>
・データ範囲: 完全・不完全(10%)

犯人スタンデールが魔足根を使って殺害したことが分かる

・データ範囲: 不完全(25%)

Stardog内での検索クエリ

出力結果なし39

2. 悪魔の足 クエリ結果②<犯人の持つ動機についての推論 : ブレンダ殺害事件>
・データ範囲: 完全・不完全(10%)・不完全(25%)

犯人モーティマ―の殺害動機がお金と推測される
Stardog内での検索クエリ抜粋

40

4. 追加した「まだらの紐」小説ルール

41

4. 追加した「まだらの紐」小説ルール

42

4. 追加した「悪魔の足」小説ルール

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4. 追加した「悪魔の足」小説ルール

44

4. 追加した「悪魔の足」小説ルール

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5. 「悪魔の足」 クエリ例
<犯人の推論 : ブレンダ殺害事件>
・データ範囲: 完全

どのデータ範囲でもポイントが一番高い
モーティマーが犯人と推測される

・データ範囲: 不完全(10%)

・データ範囲: 不完全(25%)

Stardog内での検索クエリ

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