Transcript キャラクターエージェントを用いたWeb情報統合

キャラクタエージェントを用いた
Web情報統合
北村泰彦
関西学院大学情報科学科
講演内容


エージェントとは何か？
エージェントによるWeb情報統合





MetaCommander：単一エージェントによる情報統合
Venus & Mars：マルチキャラクタエージェントによる協
調型情報検索
Recommendation Battlers：マルチキャラクタエージェ
ントによる競争型情報推薦
Virtual Kobe Sanda Campus：3次元仮想空間上での
情報統合
まとめと展望
エージェントとは何か？


人工知能の一分野
考えるコンピュータからふるまう（インタラクション
する）コンピュータへ


エージェントが扱う世界はOpen Ended
何とインタラクションするのか



環境（物理環境，仮想環境，ネットワーク環境）：セン
サ，アクチュエータ，モビリティ
ユーザ：インタフェース（対話，キャラクタ）
エージェント同士：協調，競争
知的・自律エージェント


「人のようにふるまう人工システム」
人工知能の現代的（現実的）アプローチ


開いた問題を有限の資源を用いて解こうとし
ている．
例


ロボット
情報エージェント
インタフェースエージェント




キャラクタや対話などを介してインタフェースとな
るエージェント
人間との円滑なコミュニケーションを支援する．
インターネットのユーザ層は多様
例




Extempo (http://www.extempo.com)
Haptek (http://www.haptek.com)
Virtual Personalities (http://www.vperson.com)
Artificial Life (http://www.artificial-life.com)
モバイルエージェント


「移動する計算プロセス」
移動することの意味付け


OSレベル：処理効率の向上．モバイルオブ
ジェクト．
概念レベル：プログラムが容易になる.場所指
向コミュニケーション
マルチエージェント


知的に相互作用するエージェント群
協調型マルチエージェントシステム




協調的：共通の目標が存在
例：生産管理システム
利点：頑健性，効率性，拡張性
競争型マルチエージェントシステム



非協調的：エージェントに個別の目標が存在
例：電子商取引システム
利点：利己性，公平性，拡張性
エージェントによるWeb情報統合


Webは社会に急速に浸透しており，われ
われの生活を支えるインフラストラクチャの
一つとなりつつある．
Webは従来の分散処理システムと異なり，
集中的な管理機構のないオープンなシス
テムであり，エージェント技術の有望な応
用領域である．
Web情報検索の問題点
レシピ
今日は豚肉を使った料理を作
ろう．昨日は中華風だったか
ら，今日は和風にしよう．少し
健康にも気をつけたほうがい
いからカロリーは控えめに．
小売
「豚肉」による検索
利用者の要求のあいまいさ
レストラン
WWW情報源のあいまいさ
Web情報検索の問題点

サーバ側




ユーザ側




膨大な量の情報が存在する
関連する情報が分散して存在する
ほとんどの情報に意味的な構造が欠けている
検索要求を明確に表すことが困難な場合がある
検索要求は変化する可能性がある
（情報を見て初めて自分が何を必要としていたのかが
理解できる．）
従来の情報検索システムは画一的かつ受動的
なシステムであった．エージェント技術の導入に
より，柔軟で能動的な情報統合システムの構築
を目指す．
MetaCommander:単一エージェ
ントによる情報統合

サーバ側の問題に対処する（ Webエー
ジェント用のセンサを開発する）



関連する情報が分散して存在する
ほとんどの情報に意味的な構造が欠けている
スクリプトベースの情報統合システム


スクリプトによる情報統合の自動化
ラッパーによる情報抽出の自動化
MetaCommander


MetaCommanderはスクリプトに基づき，利用者の代りに
WWW情報を自動的に検索，統合するシステムである．
機能







WWWサーバーからのホームページの検索
ホームページから必要なデータの切り出し
データの再配置
HTML文書としての保存
データファイルへのアクセス
計算
制御
システム構成
HTTP

HTT
P
MetaCommanderはJava言語で記述され，Unix,
Macintosh, Windows上で動作する．
スクリプトの主要関数

ページ検索








getAnchor(rep)
getString(rep)
searchString(string,rep)
searchTag(tag_string, rep)
cutString(b_string, t_string, mode)
出力


getURL(url [,argv1] [,argv2] ...)
postURL(url [,argv1] [,argv2] ...)
password(username, password)
print( [string1] [,string2] ...)
ページレイアウト

tag(string)
ファイルアクセス




データ抽出





計算





open(filename, fp,mode)
eof(fp)
getline(fp)
putline(fp,string)
fprint(fp,string1,string2,...)
set(val , string)
unset(val)
strcat(val, string)
calc(val,formula)
制御






if(condition)
foreach(val,list)
while(condition)
exit
break
continue
スクリプトの例

1:
2:
3:
4:
5:
DNA配列 (GenBank)データベースから"human aids"に関する文献
情報を集めるスクリプト.
set( url, "http://www.genome.ad.jp/htbin/www_bfind_sub" )
set( dbkey, "genbank" )
set( mode, "bfind" )
set( max_hit, 5 )
set( keywords, "human aids")
6: getURL( $url, "dbkey"=$dbkey, "keywords"=$keywords, "mode"=$mode,
"max_hit"=$max_hit) {
7: getAnchor($max_hit) {
8:
print
9:
tag("BR")
10:
getURL($_) {
11:
cutString("REFERENCE","FEATURES") {
12:
tag("PRE") {
13:
print }}}}}
MetaCommander: Result
MetaCommanderの応用

新聞の切り抜き



朝日新聞
読売新聞
電子カタログ


SYSTEMWORKS
TWOTOP
マルチキャラクタインタフェース

ユーザ側の問題に対処する（ Webエージェント
用のユーザインタフェースを開発する）


サーバ側の問題に対処する．


柔軟かつ能動的に情報検索を支援する．
複数の情報源を統合する．
応用例


Venus & Mars: 協調型レシピ検索システム
Recommendation Battlers: 競争型レストラン推薦シ
ステム
マルチキャラクタインタフェース
の構成
マルチキャラクタ
インタフェース
専門検索
エージェント
検索
汎用検索
エンジン
専門検索
エージェント
検索
汎用検索
エンジン
専門検索
エージェント
検索
対話
ユーザー
個人エージェント
データベース
Venus & Mars：協調型レシピ検
索システム
個人エージェント
献立検索エージェント
健康ものしりエージェント
役割
利用者の話し相手
利用者情報収集
レシピ検索支援
健康と食の知識提供
知識
利用者情報
献立名、材料名、味
付け
健康に関する食材の効
能
弁財天
恵比寿
寿老人
ペッコ
（おなかペッコペコ）
コンさん
（献立のコンさん）
チョーさん
（長寿のチョーさん）
モチーフ
愛称
マルチキャラクタインタフェース構成図
Actuator
Controller
Actuator
Q
interpreter
Sensor
Actuator
Sensor
Actuator
Controller
Controller
Sensor
buffer
Q
interpreter
server3
Sensor
Actuator
Actuator
Controller
client
Internet Explorer
with MS-Agent
（Directory
Service）
interpreter
Sensor
Sensor
Controller
buffer
server2
Sensor
Java Applet
Q
BlackBoard
Sensor
Controller
Sensor
buffer
Laboratories of Image
Information Science and
Technology
server1
Linux with PostgreSQL, Servlet, and Chasen
21
Client architecture of MCI
Control Frame
Agent Manager
(Java Script)
Agent Frame 1
Com. Recv.
(Applet)
Com. Trans.
(Applet)
Character Cont.
(Java Script)
User Manager
(JS+Cookie)
Dialogue Manager
(JS+Token)
Agent Frame 2
Com. Recv.
(Applet)
Com. Trans.
(Applet)
Character Cont.
(Java Script)
…
Recommendation Battlers：競
争型レストラン推薦システム

２体の競争的レストラン推薦エージェント



Peedy: Yahoo!グルメ
Genie: 関西 Walker Plus
レストランの平均予算（円）と最寄り駅から
の距離（ｍ）を元に競争的に情報推薦を行
う．
システム構成
推薦ブラックボード
ブラウザ
ユーザ
エージェント
エージェント
情報の収集
制
提
情報収集モジュール
示
制 御
提 ア
推示決 イ
御 プ
ア定 テ
プ ロ 決 決薦
キャラクタ推定情イ ム
ロ グ
定 薦 報テ の アイテム
ラ
グ
キャラクタ モ ア のム
ＤＢ
ラ ム ジ イ 決の アイテム
ュテ定
ＤＢ
ム
ー
ルム
Ｗ
ｅ
ｂ
情報抽出

抽出元のWebページ

出力結果
<?xml version="1.0"
encoding="Shift-JIS" ?>
- <shopData>
<name>ルーデリー</name>
<address>大阪市中央区東心斎橋
1－18－2 アマキビル
1F</address>
- <budget>
700円～800円(昼)
<BR />
1100円～1500円(夜)
</budget>
</shopData>
距離の導出
レストランの住所や最寄駅を変換テーブルにより
緯度・経度に変換する
 レストランの住所と最寄り駅の２点の経度・緯度
0 , 0 , 1 ,1
を
とし，
cos A  cos0 cos1 cos 0  1   sin 0 sin 1
からAを求める
 ２点間の距離ｄは

d  rA
より求めることができる（ただしｒは地球の半径）
距離の導出の例
住所＝大阪市中央区東心斎橋１丁目
→ 緯度＝124814.339，経度＝487824.75
 最寄り駅＝心斎橋
→ 緯度＝124815.811，緯度＝487811.396

↓

２点間の距離＝336ｍ
合理的提案手法
利用者がある提案を受理した時
受理不可能なアイテムが属する領域→I
受理可能なアイテムが属する領域→R
受理可能性が不明なアイテムが属する領域→U
距離
U
I
R
U
500m
2000円
予算
Rからの提案
距離
距離
I
U
500m
400m
U
I
R
U
500m
R
800円
400m
U
2000円
予算
800円
2000円
I n  I n1 [(x  xn )  ( y  yn )]
Rn  [(x  xA1 )  ( y  y A1 )] [(x  xA2 )  ( y  y A2 )]
[(x  xAm )  ( y  y Am)]
U n  Rn  I n
予算
Uからの提案が受理された時
距離
U
900m
I
U
受理
500m
I
900m
U
500m
R
800円
R
U
2000円
予算
800円
I n  I n1 [(x  xn )  ( y  yn )]
Rn  Rn1 [(x  xn )  ( y  yn )]
U n  Rn  I n
U
2000円
予算
Uからの提案が拒否された時
距離
900m
距離
I
U
I
900m
拒否
500m
U
500m
R
800円
R
U
2000円
予算
800円
I n  I n1 [(x  xn )  ( y  yn )]
Rn  Rn1
U n  Rn  I n
U
2000円
予算
3次元仮想空間上での情報統合



3次元仮想空間上で情報統合を行う．
ユーザに対してInformation Richな情報統
合環境を提供する．
ユーザはエージェントを介して，より高度な
情報検索が可能になる．

単なる情報検索だけでなく，インタラクション
（疑似体験）を引き起こす．例：「北村研究室ま
で連れてって．」
3次元仮想空間のモデル化
３次元仮想空間
能動的動作不可能
オブジェクト
背景
インタラクション可能
エージェント
能動的動作可能
システム概念図
実世界情報
Web
時間
wrapper
GeneSys
エージェント・オブジェクト・背
景Qファイル
FreeWalk
User
3次元仮想空間
FreeWalk V4



京都大学で開発された、人間とエージェントが社
会的、空間的にインタラクションをすることができ
る３次元仮想空間のプラットフォーム である。
エージェント、オブジェクト、背景を表現する
VRMLファイルを読み込み、それを1つの空間に
統合することによって３次元仮想空間を実現する。
3次元仮想空間上のエージェント、オブジェクト、
背景の振る舞いは、インタラクション記述言語Q
で記述されたシナリオによって制御される。
FreeWalkの出力
GeneSys

GeneSysは３次元仮想空間上でのWeb情
報統合を可能にし、さらに統合対象のWeb
情報が変化すればその変化に応じて３次
元仮想空間の状態を変化させるシステム
である。
VKSCへのGeneSysの応用



天気情報(Web)と背景のリンク
休暇情報(Web)とオブジェクトのリンク
研究室情報(Web)とエージェントのリンク
背景へのリンク
天気予報サイト
wrapper使用
GeneSys
FreeWalk
Qファイル生成
時間
背景の変化
昼 ← 晴れ → 夜
昼 ← 曇り → 夜
昼 ← 雨 → 夜
オブジェクトへのリンク

Web （http://www.kwansei.ac.jp/student/year
s_calender.html）から得られる関西学院大学の
長期休暇情報と実時間情報（ここでは月、日、曜
日、時刻情報を指す）を、VKSCのオブジェクト理
工学部正面玄関に反映させることを実現する。
扉が開いている状態
扉が閉じている状態
エージェントへのリンク

VKSC自動案内への応用




ホームページ内に記述された位置情報をもとに、その
場所までガイドエージェントが最短経路で案内する。
ホームページ内に記述された位置情報を変更したとし
ても、エージェントは自動的にその位置まで案内してく
れる。
案内する際に、扉が閉じている場所があると、そこは
通れないと判断し、避けて通る。
各ホームページから情報を収集する際に各ホーム
ページ固有のwrapperを記述することを避けるために
GeneSysタグを用いる。
GeneSysタグ
<GeneSys:
name = " 北村泰彦"
school = " 理工学部"
department = " 情報科学科"
location = "北村教授室 "
information =
{－ 現在の研究プロジェクト －
○3次元仮想空間とキャラクタを用いたWeb情報統合に関する研究
○アクティブマイニングのための発見ルールフィルタリングシステムの研
究（科研費特定領域研究）
○先行投機計算におけるリスク管理に関する研究（科研費基盤研究）}
:GeneSys>
まとめ


エージェント技術を用いたWeb情報統合システムについて紹介した．
MetaCommander




Venus & Mars




キャラクタ，（検索隠し味）
情報統合，協調的連想検索
「風邪に効く料理は？」（あいまいな質問）
Recommendation Battlers




ラッパー，スクリプト
情報統合，情報抽出
「最新のニュースは？」（明確な質問）
キャラクタ，合理的推薦
情報推薦
「大阪・梅田のレストランを推薦して」（あいまいな評価基準）
VKSC



3次元仮想空間＋（マルチ）エージェント
情報統合，ナビゲーション，疑似体験
「北村研究室まで連れてって」（体験の要求）
今後の課題


Semantic Web技術による情報統合の高
度化．
擬人化Webインタフェースの可能性．



可視化の効果．マルチキャラクタはシングル
キャラクタより効果的か？
評価法の確立．Ex. Media Equation.
Web情報源とユーザをシームレスに接続
するエージェント技術の確立
参考文献

エージェント一般



MetaCommander


北村泰彦，山田晃弘，山本太三，辻本秀樹，辰己昭治．WWW情報統合のため
のマルチキャラクタインタフェースとその評価，コンピュータソフトウェア，20(1):215, 2003.
Recommendation Battlers


北村泰彦，野崎哲也，辰巳昭治．スクリプトに基づくWWW情報統合支援システ
ムとゲノムデータベースへの応用，電子情報通信学会論文誌，J81-D-I(5):451459, 1998.
Venus and Mars


西田，木下，北村，間瀬：エージェント工学，オーム社，ISBN4-274-13247-1,
2002.
JIPDEC編：エージェントと創るインタラクティブネットワーク，培風館，ISBN4-56301552-0，2003.
阪本俊樹，北村泰彦，辰己昭治．競争型情報推薦システムとその合理的推薦手
法，電子情報通信学会論文誌D-I, J86-D-I(8):608-617, 2003.
Virtual Kobe Sanda Campus

北村泰彦，長宗誠，長田典子．三次元仮想空間上でのWeb情報統合システム
GeneSysの試作，電子情報通信学会人工知能と知識処理研究会, 2004 （発表
予定）.