シャーロックホームズ短編～ナレッジグラフ推論チャレンジ2019～2019年12月26日
株式会社野村総合研究所
田村光太郎 角田充弘 外園康智〒100-0004
東京都千代田区大手町1-9-2 大手町フィナンシャルシティ グランキューブ

第2回チャレンジで目指したこと
第１回も踏まえ、新たに５つの課題を設定した。

ナレッジグラフを介さず日本語文のみで処理できるか？

BERT
類似文判定

ホームズの鋭い観察による推理を真似できるか？

仮説推論

登場人物の発言の嘘を見抜けるか？

充足可能解
ASP
ホームズ解決の“不完全さ”を補うことができるか？

原著の手書き人形図の暗号文解読ができるか？

画像処理
暗号解読

1
Copyright© Nomura Research Institute, Ltd. All rights reserved.

パイプライン

①「短編の本文」と「犯行フレーム」に合致した文を、BERT類似文判定でファクト抽出。
②仮説推論にて、「殺人事件の背景知識」と「①ファクト」から、「犯行解の仮説」を導出。
③仮説推論が導出した「仮説」も含めて、「嘘つき問題」を含みながら、充足可能解をASP（解集合プログラミング）で導出。犯行解が一意になる条件も特定。

パイプライン（簡略版）

KG
短編本文
①
BERT
類似文
判定

生成
フレーム

重要
ファク
ト抽出

②
仮説
推論

仮説

③
ASP

フレーム
組合せ文
有限集合

充足
可能解
＝
犯行
状況

※全ての短編で、ホームズの解決シーン以前の文のみを利用
2
Copyright© Nomura Research Institute, Ltd. All rights reserved.

第2回チャレンジで目指したこと

ナレッジグラフを介さず日本語文のみで処理できるか？

ホームズの鋭い観察による推理を真似できるか？
登場人物の発言の嘘を見抜けるか？

同一事件(花婿失踪事件)
まだらの紐背中の曲がった男

ホームズ解決編の“不完全さ”を補うことができるか？

悪魔の足

原著の手書き人形図の暗号文解読ができるか？

踊る人形

3
Copyright© Nomura Research Institute, Ltd. All rights reserved.

同一事件(花婿失踪事件) 知識からフレーム設計
知識（結婚詐欺注意喚起サイト

https://fraud-lawyer.xyz/archives/515から）

 結婚式からの失踪の原因• 死ぬ、嫌いになる、結婚詐欺 xのｙへの結婚詐欺の特徴• yは財産を持つ、yはｘの住所や職業をよく知らない、ｘはｙからお金を得る、yとｘの婚約までの交際期間が短い。

 xがｙの結婚に反対する理由• ｙが結婚すると、ｘがお金を失う、ｘがｙのことを好き。

 フレーム設計(手作業）と組合せ文の作成
 組合せの中で、主体と目的が同じ場合などを省いて、69文を半自動作成
主体

メソッド

目的語

肯定・否定

ホズマ（花婿）

結婚式から失踪する

ホズマ

したサザランド(花嫁）

死ぬ

サザランド

しない

ウィンディバンク

結婚まで交際期間が短い

ウィンディバング

サザランドの母

財産を持つ
お金を得る
住所や職業を知っている
結婚が破綻するフレームの組合せで作られる文の例
・ホズマは結婚式から失踪した・サザランドはホズマと結婚までの交際期間が短い
4
Copyright© Nomura Research Institute, Ltd. All rights reserved.

同一事件(花婿失踪事件) BERT類似文判定「網羅的組合せ文」と「短編の文」の類似スコアを使い、観測事実に含めるか判定ロジックを構築
 類似度が0.85以上のものを抽出 肯定・否定で、反対の意味になっているものは、スコアの高い方を入れる。
 スコアが低くても、“意味が同じようなグループ“の中で一番スコアの高いものを入れる。(一部手作業)
類似スコアは低いが採用
フレームから網羅的に作った組合せ文

番号

短編の文（類似度の一番高い文）

類似スコア

ホズマは結婚式から失踪した

292 ホズマは14日朝失踪した

0.85

ホズマとサザランドの婚約までの交際期
間は短い

142 サザランドは初散歩の時にホズマと婚約した

0.79

ホズマの行方は分からない

202 サザランドはホズマの行方をわからない

0.87

サザランドはホズマの住所や職業をよく知らない

230 サザランドはホズマの住所を知らない

0.91

サザランドは財産を持っている87 サザランドは稼ぎを持つ

0.86

ウィンディバンクはサザランドの結婚を
承知しない

104

ウィンディバンクの結婚は破綻する

109 ウィンディバンクはサザランドを止められない

ウィンディバンクは、サザランドとサザランドの母が舞踏会に行くことを承知しない

0.90
0.74

類似スコアが低いので採用せず
5
Copyright© Nomura Research Institute, Ltd. All rights reserved.

第2回チャレンジで目指したこと

ナレッジグラフを介さず日本語文のみで処理できるか？

ホームズの鋭い観察による推理を真似できるか？

登場人物の発言の嘘を見抜けるか？

同一事件(花婿失踪事件)
まだらの紐背中の曲がった男

ホームズ解決編の“不完全さ”を補うことができるか？

悪魔の足

原著の手書き人形図の暗号文解読ができるか？

踊る人形

6
Copyright© Nomura Research Institute, Ltd. All rights reserved.

同一事件(花婿失踪事件) 仮説推論 背景知識＋観測事実の述語論理式
背景知識と観測事実を述語論理式に変換
背景知識(WEBサイトなどから）

述語論理式

ルール1

死んだら、失踪する

dead(x) => disappear(x)ルール2

嫌いになると失踪する

hate(x,y) => disappear(x)ルール3

結婚詐欺だと失踪する

marrigetrick(x,y) => disappear(x)ルール4

yが財産をもち、yがｘをよく知らず、ｘはｙからお金を得て、交際期間が短い場合は、結婚詐欺

rich(y) ^unknown(y,x)^ getmoney(x,y) ^mijikai(x,y) =>marrigetrick(x,y)

ルール5

結婚詐欺ならば、結婚は破綻する。

marrigetrick(x,y)=>faultmarrige(y)ルール6ｙの結婚が破綻して、ｘがｙからお金を得られる
ならば、ｘはｙの結婚を承知しない。

faultmarrige(y)^getmoney(x,y)=>hantai(x,y)

観測事実（BERT類似文判定ロジックから得られた） 述語論理式
ファクト１

ホズマは結婚式から失踪した

disappear(Hozuma)

ファクト２

ホズマとサザランドの婚約までの交際期間は短い

mijikai(Hozuma,Sutherland)

ファクト３

ホズマの死体は見つかっていない!founddead(Hozuma)

ファクト4

サザランドはホズマの住所や職業をよく知らない

unknown(Sutherland,Hozuma)

ファクト５

サザランドは財産を持っているrich(Sutherland)

ファクト６

ウィンディバンクはサザランドの結婚を承知しない

hantai(keifu,Sutherland)
7
Copyright© Nomura Research Institute, Ltd. All rights reserved.

同一事件(花婿失踪事件) 背景知識＋観測事実 ⇒仮説推論エンジンの動き<背景知識>
marrigetrick(x,y) => disappear(x)marrigetrick(x,y)=>faultmarrige(y)faultmarrige(y)^getmoney(x,y)=>hantai(x,y)
rich(y) ^unknown(y,x)^ getmoney(x,y) ^mijikai(x,y)=> marrigetrick(x,y)<観測事実>
disappear(Hozuma)

Step1 marrigetrick(Hozuma,Sutherland)

mijikai(Hozuma,Sutherland)

Step2 faultmarrige(Sutherland)rich(Sutherland)

Step3 getmoney(keifu,Sutherland)

unknown(Sutherland,Hozuma)

Step4 getmoney(Hozuma,Sutherland)

hantai(keifu,Sutherland)

Step5 keifu=Hozuma＜仮説推論エンジンの仮説推論結果＞
ホズマは、サーザランドに対して結婚詐欺をした。
継父とホズマは同一だ。

動詞と目的語が同じため、主語も同一と判断

8
Copyright© Nomura Research Institute, Ltd. All rights reserved.

第2回チャレンジで目指したこと

ナレッジグラフを介さず日本語文のみで処理できるか？

ホームズの鋭い観察による推理を真似できるか？

登場人物の発言の嘘を見抜けるか？

同一事件(花婿失踪事件)
まだらの紐背中の曲がった男

ホームズ解決編の“不完全さ”を補うことができるか？

悪魔の足

原著の手書き人形図の暗号文解読ができるか？

踊る人形

9
Copyright© Nomura Research Institute, Ltd. All rights reserved.

仮説推論「密室殺人の背景知識」まだらの紐・悪魔の足・背中の曲がった男共通＜密室殺人の背景知識＞
rule kb0 {murder(x,y,r)=>dead(y,r)} #殺人が起きたら死亡する。

殺されたら死ぬ#密室部屋の殺人は、外からの侵入か、自殺か、部屋内部に潜む犯行か、空気性毒物か、ドリンク系薬物か、#外からの侵入のケース
rule kb11 {motive(x) ^ invade(x,r,o) => murder(x,y,r)} #外部から部屋へ侵入して殺害
rule kb12 {windowopen(r) ^hide(x,o) => invade(x,r,o) } #窓が空いているならば、部屋に侵入可能。
rule kb13 {invade(x,r,o) => footprint(o)} #侵入があったならば、外部に足跡が残る。
窓、通気口、扉
rule kb14 {locatbig(o) =>hide(x,o)} #隠れる場所は大きくなければならない。
が開いてたら外
rule kb15 {keylock(r,t)=> !invade(x,r,t)} #ドアロックされていると通路からは部屋には侵入できない。
部からの侵入のrule kb16 {keyholder(x,r)=>invade(x,r,o)} #キーの保有者は部屋に入れる。
可能性がある。
rule kb101 {tuukikou(r,o) ^small(x) => invade(x,r,o)} #通気口は小さいものならば、通れる#自殺のケース
rule kb21 {motive(y) => murder(y,y,r)} #自殺動機ありの場合は、自殺#部屋内部に潜む犯行の場合
rule kb31 {motive(x)^hide(x,r)^escape(x,r,o) => murder(x,y,r)} #中に隠れ、かつ、そこから、外に脱出できる必要がある。
rule kb32 {escape(x,r,o) => footprint(o)} #脱出できるならば、外部に足跡が残る。
rule kb33 {windowopen(r) ^hide(x,r) => escape(x,r,o)} #窓が開いていて、部屋に隠れれば脱出できる。
#空気系毒物のケース
rule kb41 {airpoison(r) ^ !windowopen(r) ^ !tuukikou(r) => dead(y,r)} #窓と通気口が開いておらず、部屋に空気系毒があると死亡
rule kb42 {airpoison(r) ^ !windowopen(r) ^ !tuukikou(r) => damagednerve(y,r)} #窓と通気口が開いておらず、部屋に空気系毒があると神経がマヒする。
rule kb43 {airpoison(r) => moekasu(r)} #空気系毒が部屋にあると、その燃えカスが残る。
毒物があった場#ドリンク系毒物
合の効果
rule kb51 {drinkpoison(y) => dead(y,r)}#ドリンク系毒を飲むと死亡する。
rule kb52 {drinkpoison(y) => damegednerve(y,r)}#ドリンク系毒を飲むと神経がマヒする。
rule kb53 {drinkpoison(y) => foundpoison(y)} #ドリンク系毒を飲むと毒が体内から毒が発見される。
rule kb54 {foundpoisoncup(y,r) => drinkpoison(y)} #毒入りカップが発見されると、ドリンク系毒を飲んでいる。
10
Copyright© Nomura Research Institute, Ltd. All rights reserved.

「密室殺人の背景知識」と「各短編の観測事実」より、仮説推論を実行
まだらの紐の観測事実
ヘレンは、ヘレンの部屋で死んだ。
dead(Helen,HelenRoom)
窓は閉まっていた。
!windowopen(HelenRoom)
庭は広い
locatbig(Garden)
部屋は広くない!locatbig(HelenRoom)
通気口がある。
tuukikou(HelenRoom,RoylotRoom)
何者かは小さいsmall(strange)

drinkpoison(Helen)
airpoison(HelenRoom)hide(man,Garden)
invade(man,Living,Garden)
murder(man,Helen,HelenRoom)hide(man,HelenRoom)
invade(man,HelenRoom,Garden)
invade(strange,HelenRoom,RoylotRoom)murder(strange,Helen,HelenRoom)

×
×
×
×
×
×
×
〇
〇

★小さい生き物がヘレンの部屋の中に侵入し、殺害

背中の曲がった男の観測事実
動機のある男
motive(man)バークレイは居間で死んだ
dead(Berkeley,Living)
居間の窓は開いていた
windowopen(Living)
庭は広いlocatbig(Garden)
庭に足跡がある
footprint(Garden)
居間は鍵がかかっている
keylock(Living,Rouka)

invade(man, Living, Garden)
hide(man, Garden)
hide(man, Living)(man = Berkeley)murder(man, Berkeley, Living)murder(Berkeley, Berkeley, Living)

〇
〇
×
×
〇
×

★男が庭から侵入し、バークレーをリビングで殺害

11
Copyright© Nomura Research Institute, Ltd. All rights reserved.

悪魔の足 観測事実と仮説推論の結果

悪魔の足の観測事実
第3者が犯人である
motive(man)ブレンダリビングで死んだ
dead(Brend,Living)
リビングの窓が閉まっていた!windowopen(Living)
庭は広いlocatbig(Garden)
リビングに燃えカスがあった
moekasu(Living)
リビングは狭い!locatbig(Living)
リビングにカップがあった
foundcup(Living)
ジョージは狂った
damagednerve(George)
オーウェンは狂った
damagednerve(Owen)
庭に足跡はない!footprint(Garden)}
ヘレンは、ヘレンの部屋で死んだ。 dead(Helen,HelenRoom)
窓は閉まっていた。
!windowopen(HelenRoom)
庭は広い
locatbig(Garden)
部屋は広くない!locatbig(HelenRoom)
通気口がある。
tuukikou(HelenRoom,RoylotRoom)
何者かは小さいsmall(strange)

drinkpoison(Living)
escape(man, Living)invade(man, Living, Garden)
airpoison(Living)murder(man, Brend, Living)hide(man, Garden)
hide(man, Living)

×
×
×
〇
×
×
×

★リビングで空気系の毒の犯行の可能性を示唆
第三者の侵入の可能性は低い

あくまでも仮説が提示されるだけなので、この仮説の検証プロセスが必要

12
Copyright© Nomura Research Institute, Ltd. All rights reserved.

各短編の解法手法 （ここまで説明したこと、これから説明すること）
短編①BERT 類似文判定

同一事件（花婿失踪事件）②仮説推論

結婚式からの失踪の知識フレーム
BERT類似文判定＋仮説推論

まだらの紐

ー

悪魔の足

ー

③「嘘つき問題」を含む充足可能解の導出ー（第一回コンテストでSATで示したため、今回実施なし）

密室殺人の仮説推論
背中の曲がった男

嘘つき問題を含む充足可能解の導出

密室殺人の知識フレーム踊る人形

画像認識AI＋暗号解読

13
Copyright© Nomura Research Institute, Ltd. All rights reserved.

第2回チャレンジで目指したこと

ナレッジグラフを介さず日本語文のみで処理できるか？

ホームズの鋭い観察による推理を、真似できるか？
登場人物の発言の嘘を見抜けるか？

同一事件(花婿失踪事件)
まだらの紐背中の曲がった男

ホームズ解決の“不完全さ”を補うことができるか？

悪魔の足

原著の手書き人形図の暗号文解読ができるか？

踊る人形

14
Copyright© Nomura Research Institute, Ltd. All rights reserved.

背中の曲がった男 犯行時の状況と各人の発言
バークリ大佐、ナンシー夫人、ジェーン、御者、コック、“男？”が屋敷にいた。
屋敷の構造
庭

21時30分頃

コック

男

居間

ジェーン

バークレ

庭

21時45分頃

御者

通路

コック
男

広間

料理場

窓

御者

通路

バークレ死

居間

ナンシ
窓

ジェーン

広間

料理場

ナンシ
気絶

真偽により、犯行解への影響する発言例
コック発言 「居間の鍵がかかっていた」⇒ 廊下から居間に入ることが可能

御者 発言 「窓が開いていた」⇒ 庭から“男”が入ることが出来ない。

ジェーン発言「ナンシとバークリが言い争い」 ⇒ ナンシーの動機がなくなる
３人「凶器を知らなかった」⇒ 犯行現場にいた場合は、凶器を知っているはずで、発言者は嘘つきになる。
15
Copyright© Nomura Research Institute, Ltd. All rights reserved.

背中の曲がった男

ASPで犯行を記述%短編の登場人物と時間と場所
person(berkeley;coachman;jane;man;cook;nancy).
time(0;1). %犯行前時間と、犯行時間のみ設定
locat(living;rouka;garden).
0 {motive(P):person(P)}n. %動機のある人の数がパラメーター%被害者の設定
1 {victim(P):person(P)}1.
1 {victim_time(T):time(T)}1.
1 {victim_locat(L):locat(L)}1.
:- victim(P),motive(P).%被害者は動機を持たない

その１%殺害事件は、被害者と動機がある人が同じ場所にいて、かつ、凶器があると成立。この場合同時刻に、そこにいた場合は、殺人者とみなす
Q{murder(M,V,T,W,L):victim(V),victim_time(T),victim_locat(L),motive(M),person_at(M,T,L),person_at(V,T,L),murder_method(W),not
murder_method(jiko),not sleep(M,T)}Q :- Q=#count{person(P):person_at(P,T,L),not
victim(P),not sleep(P,T),motive(P)}.
%事故の場合は自分で死ぬ。
1{murder(V,V,T,W,L):victim(V),victim_time(T),victim_locat(L),person_at(V,T,L),murder_met
hod(W),not sleep(V,T)}1:-murder_method(jiko).

%殺害事件現場には、被害者以外の正直者が1人もいないこと（寝ていないことが前提）
嘘つきの人数の設定や、その発言の記述法、嘘つきによる発言内容の成立・不成立{murder(M,V,T,W,L):victim(V),victim_time(T),victim_locat(L),motive(M),person_at(M,T,L),person_at(V,T,L),murder_method(W)}=0:- 2{honest(P):person_at(P,T,L),victim_time(T),victim_locat(L),not sleep(P,T)}.

①嘘つきは、登場人物の中で、0人からｎ人まで設定%Pが嘘つきならば、Pの発言内容は、成立するかしないかどちらかになる。ただしm=1の0 {liar(P):person(P)}n.

%嘘つきは複数。動機がある場合は嘘つきである。
0{liar(P):person(P)}.
liar(P):- motive(P).
motive(P):-liar(P).

②各人物の発言を記述場合は嘘つきの発言は必ず嘘になる。
m{holds(-S)}1 :- says(P,S,1),liar(P).
%Pが嘘つきならば、Pの否定発言は、成立するかしないかどちらかになる。ただしm=1の場合は嘘つきの発言は必ず嘘になる。
m{holds(S)}1 :- says(P,S,0),liar(P).

%6人の登場人物は嘘つきか正直者かどちらか
例「ジェーンは、『バークレとナンシーが討論していた』と言った」
R{honest(P):person(P);liar(P):person(P)}R :says(jane,argue(berkeley,nancy),1).
R=#count{person(berkeley;coachman;jane;man;cook;nancy)}.
%Pが正直ものならば、Pの発言は、本当になる。
holds(S) :- says(P,S,1),honest(P).
:- honest(P),liar(P).
%Pが正直ものならば、Pの否定発言は、成立しない。
③正直者が話すことは正しいとするが、嘘つきが話したことは誤り。
holds(-S) :- says(P,S,0),honest(P).
%前部屋と屋敷のトポロジーがつながっていれば、移動可能
holds(S):- says(P,S,1),honest(P).
Pが正直者ならば、Pの発言内容Sは成立。
1{person_at(P,T,L):valid_move(Lp,L)}1:- person(P),%犯行現場にいたものは、凶器について知っている。
time(T),person_at(P,T-1,Lp),locat(Lp).
-holds(S) :- says(P,S,1),liar(P).
Pが嘘つきならば、Pの発言内容Sは不成立。
know(P,murder_method(W)):victim_time(T),victim_locat(L),murder_method(W),person_at(P,T,L).
%凶器が何だったか知っているものは、凶器となった物体について知っている。
%言い争いしていた二人は、動機がある
know(P,W):- know(P,murder_method(W)).
0{motive(P)}1:-argue(person(P),person(Q)).
%know(P,murder_method(W)):- know(P,W).
0{motive(Q)}1:-argue(person(P),person(Q)).

16
Copyright© Nomura Research Institute, Ltd. All rights reserved.

背中の曲がった男%ファクト%各人の居場所アリバイ
person_at(nancy,0,living).
person_at(nancy,1,living).

ASPで犯行を記述

各登場人物の居場所に関するファクト

person_at(berkeley,0,living).
person_at(berkeley,1,living).

被害者の犯行時刻と死因の記述%被害者と被害時刻と場所
victim(berkeley).
victim_time(1).
victim_locat(living).
1{murder_method(stick;jiko)}1.%死因は打撲か、事故%夫人は時刻１で気絶していたか、そうでないか
1{sleep(nancy,1)}1 :- honest(nancy).
%夫人が嘘つきの場合は、夫人は気絶しない。
0{sleep(nancy,1)}0 :- liar(nancy).

person_at(jane,0,rouka).
%person_at(jane,1,living).

%言い争いについての発言
says(jane,argue(berkeley,nancy),1).
says(cook,argue(berkeley,nancy),1).
says(coachman,argue(berkeley,nancy),1).

真偽を加味する証言についてのファクト

person_at(coachman,0,rouka).
%person_at(coachman,1,garden).

person_at(cook,0,rouka).
%person_at(cook,1,rouka).

その２

仮説推論で出た“男”の追加%仮説推論で男の存在が出たので、その追加
person_at(man,0,garden).
%not person_at(man,2,living).

%屋敷のトポロジー
valid_move(living,living).
valid_move(rouka,rouka).
%valid_move(rouka,living).←鍵がかかっている発言の真偽%valid_move(living,garden).←窓は開いていた発言の真偽%valid_move(garden,living).←窓は開いていた発言の真偽
valid_move(garden,garden).
屋敷の構造にvalid_move(rouka,garden).

関するファクト%リビングの鍵が開かなかったことの発言
says(coachman,valid_move(rouka,living),0).
says(jane,valid_move(rouka,living),0).
says(cook,valid_move(rouka,living),0).
%御者の窓が開いていた発言
says(coachman,valid_move(living,garden),1).
says(coachman,valid_move(garden,living),1).
%廊下にいたならば、リビングに入る。(緊急事態）
person_at(P,1,living):-valid_move(rouka,living),person_at(P,0,rouka).
%棍棒を知らなかった発言
says(jane,know(jane,stick),0).
says(coachman,know(coachman,stick),0).
says(cook,know(cook,stick),0).
%ナンシーは口論の動機が証明されない場合は、動機なし
not motive(Q):--argue(P,Q).
not motive(P):--argue(P,Q).
17
Copyright© Nomura Research Institute, Ltd. All rights reserved.

背中の曲がった男

ASPの結論 本解 嘘つきがいない。全ての証言内容が真実として扱った場合の結論
 物語通りの結論：バークリは、事故（卒中）で死亡

庭

21時30分頃
コック

男

居間

ジェーン

バークレ

庭

21時45分頃
御者

コック

通路

男
広間

ジェーン

ナンシ
窓

窓

通路

バークレ死

居間

料理場

御者

広間

料理場

ナンシ
気絶

正直嘘つき

居間の鍵

凶器

言い争い

窓が開いていた

ナンシー夫人

正直⇒気絶

ー

ー

ー

ー

男

（正直）

ー

ー

ー

ー

ジェーン
（メイド）

正直

居間は鍵がか
かっていた

知らなかった言い争いしていた

ー

御者

正直

居間は鍵がか
かっていた

知らなかった言い争いしていた居間の窓は開いていた

コック

正直

居間は鍵がか
かっていた

知らなかった言い争いしていたー18
Copyright© Nomura Research Institute, Ltd. All rights reserved.

背中の曲がった男

ASPの結論 別解④

ジェーン、御者、コックの3人は嘘つきで、3人の共同犯行
 証言「居間は鍵がかかっていた」→実際「開いていた」 ：ジェーン・御者・コックが居間に侵入可能
 証言「窓が開いていた」→実際「閉まっていた」：男は侵入できず

 証言「言い争いをしていた」→実際「言い争いなし」：ナンシーに動機なし

庭

21時30分頃

ジェーン

コック

御者

通路

通路
コック

男

居間

庭

21時45分頃

バークレ

広間

男

料理場

居間ジェーン

ナンシ
窓

バークレ死

窓

御者

広間

料理場

ナンシ気絶

正直嘘つき

居間の鍵

凶器

言い争い

窓が開いていた

ナンシー夫人

正直⇒気絶

ー

ー

ー

ー

男

ー

ー

ー

ー

ー

ジェーン
（メイド）

嘘つき

鍵がかかっていた⇒鍵は開いていた

知らなかった⇒知っていた言い争いしていた⇒していなかった⇒ナンシー動機なし

ー

御者

嘘つき

鍵がかかっていた⇒鍵は開いていた

知らなかった⇒知っていた言い争いしていた⇒していなかった

窓は開いていた⇒窓は閉まっていた

コック

嘘つき

鍵がかかっていた⇒鍵は開いていた

知らなかった⇒知っていた言い争いしていた⇒していなかったー
19
Copyright© Nomura Research Institute, Ltd. All rights reserved.

第2回チャレンジで目指したこと

ナレッジグラフを介さず日本語文のみで処理できるか？

ホームズの鋭い観察による推理を、真似できるか？

登場人物の発言の嘘を見抜けるか？

同一事件(花婿失踪事件)
まだらの紐背中の曲がった男

ホームズ解決の“不完全さ”を補うことができるか？

悪魔の足

原著の手書き人形図の暗号文解読ができるか？

踊る人形

20
Copyright© Nomura Research Institute, Ltd. All rights reserved.

背中の曲がった男 犯行解を一意に特定する条件
 嘘つき問題を含む充足可能性からは、5つの犯行解が提示される。
 ASP上で次の条件を入れると、各解が一意になる。
犯行解

犯行解を一意に特定する条件

本解

バークリは、卒中で死亡・「犯行の凶器は棍棒」が否定され、卒中のみ。

別解①

ナンシー単独犯・居間の鍵が開かず、かつ、窓が閉まっていたことの証明

別解②

ナンシーと“男”

・コックたち3人の発言に関わらず、居間の鍵が開かないこと
・窓が開いていたことの証明

別解③“男”の単独犯

・窓が開いていたことの証明
・ナンシーの気絶が嘘でないことの証明

別解④

コック、召使い、御者が犯人・ナンシーの気絶が嘘でないことの証明
・御者、召使い、コックが凶器の棍棒を知っていたこと
または、居間の鍵がかかっていたが嘘であることの証明

シャーロック短編では、犯人が自白か死亡などで、解決していることが多い。

犯行解を一意に特定するため、各条件がホームズが証明すべきことだと言える。
21
Copyright© Nomura Research Institute, Ltd. All rights reserved.

悪魔の足 犯行解の可能性のまとめ
 仮説推論でガス系薬物による犯行の可能性が導かれた。
 本解にするには、ホームズは犯行当夜にスタンデールがプリマスにいたことや、ラウンディ
が教会地区にいたことを証明する必要がある。
解の区分

モーティマー発言「兄妹と自分だけ」

スタンデール発言「プリマスにいた」

ラウンディ発言「教会地区にいた」

犯人

解を一意にする条件

本解

真実

ー

ー

モーティマー

事件当夜の現場の状況

真実

不審者(?)

薬物でないため不成立

嘘ラウンディ / モーティ
マー

真実

スタンデール / モーティ
マー

嘘スタンデール / ラウン
ディ / モーティマー

ー

真実

別解１

嘘

別解２

嘘
別解３

本解
状況

遠隔地

事件当夜の
ラウンディの所在
スタンデールの所在

スタンデール 遠隔地
司祭ラウンディスタンデール 遠隔地
司祭ラウンディ司祭ラウンディ司祭ラウンディ

屋外

屋外

屋外

屋外

・モーティマー
毒
ガ
ス

毒ガス

・兄妹
・モーティマー・兄妹（死）

3月15日
～10時

3月15日
10時～

屋内

屋内

遠隔地

・スタンデール
毒ガ・スタンデールス・モーティマー屋内

屋内

・モーティマー

3月18日
朝

毒ガス

3月18日 時間軸
Copyright©朝
Nomura Research Institute, Ltd. All rights reserved.

22

第2回チャレンジで目指したこと

ナレッジグラフを介さず日本語文のみで処理できるか？

ホームズの鋭い観察による推理を、真似できるか？

登場人物の発言の嘘を見抜けるか？

同一事件(花婿失踪事件)
まだらの紐背中の曲がった男

ホームズ解決編の“不完全さ”を補うことができるか？

悪魔の足

原著の手書き人形図の暗号文解読ができるか？

踊る人形

23
Copyright© Nomura Research Institute, Ltd. All rights reserved.

踊る人形
Step1 人形図の同一性を画像認識AIを使って判別する
Step2 人形図をローマ字一文字に変換して、単換字暗号解く。

画像認識

暗号復号化
③字当て

①与えられた暗号文②類似画像の判別
a
b
c
d
e
f
g
h
i
j
k

ピクセル比較
特徴量比較

ab cded afd ghaidj
ak dhelmdg
nobd dhgld
idpde
dhgld qedqaed ko bddk kcj mor

④換字復号
l
m
n
o
p
q
r

総当たりで変換。
単語辞書で妥当性判定

am here abe slaneyat elriges
come elsie
never
elsie prepare to meet thy god

24
Copyright© Nomura Research Institute, Ltd. All rights reserved.

踊る人形

画像認識の２つの手法

 原著、再版書籍などで人形図の字体が異なる。
 オープンソースフォントより、原著の字体ゆれがある手書きのほうが画像認識は難しかった。
手法１：オープンソースフォントを利用し、旗認
識や全文字種認識まで行った（ピクセル比較）

手法２：原著の手書き人形図を利用し、字体ゆれを特徴量を利用し、クラスタリング

出典：GL-DancingMen/Gutenberg Labo/2011

 輪郭線検出と矩形認識

 特徴点計算とクラス分類

 内側輪郭線の多角形近似の例

 特徴点抽出はKAZEアルゴリズムを利用

 画像類似度を算出しクラス分類

 人形図ごとに全ての特徴点の距離を計算

 ピクセルごとに距離を計算し類似性判定 閾値をもって類似性を判定
KAZEによる特徴点

特徴点マッチングの例

25
Copyright© Nomura Research Institute, Ltd. All rights reserved.

各短編のAIの結論

26

同一事件（花婿失踪事件）
 課題
 花婿はなぜ消えたか？

 結論
仮説推論
 ホズマは、サザランドに対して、結婚詐欺をした。
 ホズマと継父は同一人物

27
Copyright© Nomura Research Institute, Ltd. All rights reserved.

まだらの紐 課題
 ヘレンを殺したのは誰か？（犯人＋説明）

 結論
仮説推論
 “密室に侵入する小さいもの”の存在の可能性を推論
SAT（前回チャレンジ） 充足可能性問題の結論
 ロイロットがジュリア殺人の犯人
 別解 ヘレンが犯行に加わったことは否定できない。
 ヘレンに殺意がないことの証明が必要

28
Copyright© Nomura Research Institute, Ltd. All rights reserved.

悪魔の足
 課題
 各人物を殺したのは誰か？（犯人＋説明）

 結論
仮説推論
 密室の“毒ガス”で殺人が起こった可能性を推論
ASP モーティマーとスタンデールが犯人
 別解 スタンデール、司祭ラウンディが別個にあるいは両方ともがモーティマーと共謀

29
Copyright© Nomura Research Institute, Ltd. All rights reserved.

背中の曲がった男
 課題
 バークリはなぜ死んだのか？（説明）

 結論
仮説推論
 “庭に男が潜んで、部屋に侵入した”可能性を推論。
ASP

 本解

バークリ大佐は、卒中で死亡

 別解① ナンシー夫人単独
 別解② ナンシー夫人単独または“男”がグル 別解③ “男”の単独犯行
 別解④ コック、召使い、御者のグルで犯行

30
Copyright© Nomura Research Institute, Ltd. All rights reserved.

踊る人形
 課題
 暗号を解け（暗号の解読）

 結論
画像認識
 全人形図に対して字当て可能
換字暗号復号

 am here abe slaney at elriges come elsie never elsie prepare to meet thy god
 暗号を解読できたエイブ・スレニーが犯人

31
Copyright© Nomura Research Institute, Ltd. All rights reserved.

各短編のAIの結論まとめ
短編

出題者の課題②仮説推論

同一事件（花婿失踪事件）

花婿はなぜ消えたか？
（説明）・ホズマは、サザランドに対して、結婚詐欺をした。
・ホズマと継父は同一人物。

まだらの紐ヘレンを殺したのは誰か？（犯人＋説明）“密室に侵入する小さいもの”の存在の可能性を推論

③「嘘つき問題」を含む充足可能解
犯行解を一意にするの条件
ー

・結論
・別解
い。

ロイロットがジュリア殺人の犯人
ヘレンが犯行に加わったことは否定できな
ヘレンに殺意がないことの証明

悪魔の足

各人物を殺したのは誰か？（犯人＋説明）

密室の“毒ガス”で殺人が起こった可能性を推論

・結論 モーティマーとスタンデールが犯人・別解 スタンデール、司祭ラウンディが別個にあるいは両方ともがモーティマーと共謀していた可能
性

背中の曲がった男

バークリはなぜ死んだのか？（説明）“庭に男が潜んで、部屋に侵入した”可能性を推論

本解
別解①
別解②
別解③
別解④

踊る人形

暗号を解け（暗号の解
読）

暗号の解読結果

バークリ大佐は、卒中で死亡
ナンシー夫人単独
ナンシー夫人単独または“男”がグル“男”の単独犯行
コック、召使い、御者のグルで犯行

am here abe slaney at elriges come elsie never elsie prepare to meet thy god
暗号を解読できたエイブ・スレニーが犯人

32
Copyright© Nomura Research Institute, Ltd. All rights reserved.

第2回チャレンジで目指したことの達成度

ナレッジグラフを介さず日本語文のみで処理できるか？

ホームズの鋭い観察による推理を真似できるか？

登場人物の発言の嘘を見抜けるか？

ホームズ解決の“不完全さ”を補うことができるか？

原著の手書き人形図の暗号文解読ができるか？

33
Copyright© Nomura Research Institute, Ltd. All rights reserved.

34
Copyright© Nomura Research Institute, Ltd. All rights reserved.