制度:新 ; 文部省報告番号:乙2057号 ; 学位の種類:博士(工学) ; 授与年月 日:2006/12/21 ; 早大学位記番号:新435

Hoashi Keiichiro

DSpace at Waseda University

ユーザ嗜好に基づく情報検索・フィルタリングに関する研究

制度:新 ; 文部省報告番号:乙2057号 ; 学位の種類:博士(工学) ; 授与年月 日:2006/12/21 ; 早大学位記番号:新4351textthesi

帆足, 啓一郎

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Hoashi, Keiichiro

Waseda University Repository

早稲田大学大学院理工学研究科     博士論文審査報告書         論  文  題  目  Information Retrieval and Filtering based on User Preferences ユーザ嗜好に基づく情報検索・フィルタリングに関する研究       申  請  者 帆足 啓一郎 Keiichiro Hoashi          ２００６年  １２月 1   イ ン タ ー ネ ッ ト の 急 速 な 拡 大 に よ り ， ユ ー ザ が ア ク セ ス で き る 情 報 の 量 が 飛躍 的 に 増 加 し て い る ． あ ら ゆ る 情 報 へ の ア ク セ ス が 可 能 な 現 状 は ， ユ ー ザ に とっ て の 利 便 性 は 非 常 に 高 い も の の ， そ の 一 方 で ユ ー ザ が 必 要 と し て い る 情 報 を効 率 的 に 検 索 す る こ と が 難 し く な っ て い る ． ま た ， こ こ 数 年 の ブ ロ ー ド バ ン ド環 境 の 普 及 に よ り ， 画 像 ， 動 画 像 ， 音 楽 な ど と い っ た マ ル チ メ デ ィ ア コ ン テ ンツ も 急 速 に 増 え て い る ． こ う し た マ ル チ メ デ ィ ア コ ン テ ン ツ に つ い て も ， 従 来の テ キ ス ト 情 報 同 様 ， ユ ー ザ が 必 要 と し て い る 情 報 の 検 索 が 重 要 な 課 題 と な って い る ．    本 論 文 で は ， 上 記 の 問 題 を 鑑 み ， ユ ー ザ の 嗜 好 や 要 求 に 適 合 し た 情 報 を ， 高精 度 か つ 効 率 的 に 検 索 す る 情 報 検 索 技 術 に 関 す る さ ま ざ ま な 手 法 を 提 案 し ， 評価 実 験 を 通 じ て そ の 有 効 性 を 確 認 し て い る ． 具 体 的 に は ， テ キ ス ト 情 報 な ら びに マ ル チ メ デ ィ ア 情 報 の そ れ ぞ れ に つ い て ， ユ ー ザ が 必 要 と す る 情 報 を 効 率 的に 検 索 ・ 提 示 す る た め の 技 術 の 提 案 と 評 価 を 行 っ て い る ．    本 論 文 で 提 案 す る 上 記 の 各 技 術 に よ り ， 大 量 の テ キ ス ト 情 報 な ら び に マ ル チメ デ ィ ア 情 報 か ら ， ユ ー ザ が 必 要 と す る 情 報 を 効 率 的 か つ 高 精 度 に 検 索 ・ 提 示す る シ ス テ ム の 開 発 が 可 能 と な り ， ひ い て は ， イ ン タ ー ネ ッ ト の 利 便 性 の 大 幅な 向 上 に 貢 献 す る シ ス テ ム の 開 発 に つ な が る と 期 待 さ れ る ．   以 下 に 本 論 文 の 概 要 と そ の 評 価 に つ い て 述 べ る ．  ま ず 第 １ 章 は ，序 章 と し て こ こ で 扱 う ，テ キ ス ト 検 索 ，文 書 フ ィ ル タ リ ン グ ，マ ル チ メ デ ィ ア 情 報 検 索 の 問 題 の 定 義 を 示 す と と も に ，そ の 意 義 を 述 べ て い る ．   第 2 章 で は ，「 単 語 寄 与 度 」 と い う 概 念 を 利 用 し た 検 索 式 拡 張 手 法 を 提 案 して い る ． テ キ ス ト 情 報 検 索 シ ス テ ム へ の 入 力 文 か ら 生 成 さ れ る 検 索 式 の 情 報 を拡 張 す る こ と に よ っ て よ り 高 い 精 度 の 検 索 を 図 る 「 検 索 式 拡 張 」 の 有 効 性 は さま ざ ま な 研 究 事 例 に よ っ て 実 証 さ れ て い る が ， 検 索 式 拡 張 に 使 用 さ れ る 単 語 の選 択 時 に は ， TF*IDF な ど ， 適 合 文 書 集 合 に お け る 平 均 的 な 重 要 性 の み が 考 慮さ れ る 場 合 が 多 く ， そ の 単 語 が 入 力 文 と 個 々 の 適 合 文 書 の 間 の 類 似 度 に 与 え る考 慮 さ れ て い な い ． そ の た め ， 検 索 式 拡 張 に お い て 有 効 な 単 語 が 選 択 さ れ て いな い 可 能 性 が あ る と 考 え ら れ る ． 本 研 究 で は 類 似 度 へ の 単 語 の 影 響 力 を 数 値 化し た 「 単 語 寄 与 度 」 と い う 概 念 を 定 義 し ， 単 語 寄 与 度 に 基 づ い た 新 た な 検 索 式拡 張 手 法 を 提 案 し て い る ．ま た ，検 索 式 拡 張 の 代 表 的 な 手 法 で あ る Rocchio のア ル ゴ リ ズ ム に 基 づ く 検 索 式 拡 張 と の 比 較 実 験 を 通 し ， 提 案 手 法 の 有 効 性 を 示し て い る ．     第 ３ 章 で は ， 検 索 式 拡 張 で 利 用 さ れ る 適 合 文 書 と ， 初 期 検 索 式 と の 類 似 度 を考 慮 し た 新 た な 検 索 式 拡 張 手 法 を 提 案 し て い る ． 従 来 の 検 索 式 拡 張 手 法 で は ，適 合 文 書 集 合 に 含 ま れ る 文 書 は ， 初 期 検 索 式 と の 類 似 度 に 関 わ ら ず ， 全 て 同 等に 扱 わ れ る ． こ の た め ， 初 期 検 索 式 と の 類 似 度 が 高 い 文 書 か ら 抽 出 さ れ た 単 語と 類 似 度 が 低 い 文 書 か ら 抽 出 さ れ た 単 語 が 同 等 に 扱 わ れ る こ と に な り ， こ れ ら 2   の 単 語 を 利 用 し て 拡 張 さ れ た 検 索 式 に 基 づ く 検 索 の 精 度 の 劣 化 の 原 因 と な っ てい る ． 本 研 究 で は ， 協 調 フ ィ ル タ リ ン グ で 使 用 さ れ る 評 価 値 予 測 ア ル ゴ リ ズ ムを 応 用 し ， 初 期 検 索 式 に 出 現 し な い 単 語 の ス コ ア を 「 予 測 」 す る こ と に よ っ て検 索 式 拡 張 を 行 う 手 法 を 提 案 し て い る ． 協 調 フ ィ ル タ リ ン グ で は ， 評 価 対 象 ユー ザ と の 相 関 が 強 い ユ ー ザ の 評 価 デ ー タ を 利 用 し ， そ の ユ ー ザ の ア イ テ ム 評 価値 を 予 測 す る ． 本 手 法 を 検 索 式 拡 張 に 応 用 す る こ と に よ り ， 拡 張 対 象 単 語 の スコ ア 算 出 時 に 初 期 検 索 式 と の 類 似 度 が 考 慮 さ れ る た め ， 拡 張 さ れ た 検 索 式 を 利用 し た 検 索 精 度 向 上 が 期 待 さ れ る ． こ の 提 案 手 法 の 有 効 性 を 実 証 す る た め ，TREC デ ー タ を 利 用 し た 評 価 実 験 を 行 い ， そ の 効 果 を 確 認 し て い る ．    第 ４ 章 で は ， テ キ ス ト 文 書 の 流 れ の 中 か ら ユ ー ザ の 要 求 （ プ ロ フ ァ イ ル ） に適 合 し た 文 書 を 選 択 す る 文 書 フ ィ ル タ リ ン グ 手 法 を 提 案 し て い る ． 文 書 フ ィ ルタ リ ン グ の シ ス テ ム で は ， 多 く の 場 合 ， プ ロ フ ァ イ ル と 検 索 対 象 文 書 と の 類 似度 を 計 算 し ， そ の 類 似 度 が 閾 値 を 超 え た 文 書 を 選 択 す る 手 法 が と ら れ て い る ．し か し ， こ の よ う な 類 似 度 に 基 づ い た 手 法 で は ， 閾 値 を 高 く 設 定 し た 場 合 多 くの 適 合 文 書 が 見 逃 さ れ て し ま い ， ま た ， 逆 に 閾 値 を 低 く 設 定 し た 場 合 は 多 く の非 適 合 文 書 が 誤 っ て 選 択 さ れ て し ま う な ど ， 十 分 な フ ィ ル タ リ ン グ 精 度 が 得 られ て い な い の が 現 状 で あ る ． そ こ で 本 論 文 で は 従 来 の プ ロ フ ァ イ ル に 加 え ， 非適 合 文 書 か ら 抽 出 さ れ た 情 報 に 基 づ い た 非 適 合 プ ロ フ ァ イ ル を 利 用 す る 新 た なフ ィ ル タ リ ン グ 手 法 を 提 案 し て い る ．TREC デ ー タ に 対 す る 評 価 実 験 を 行 な い ，提 案 手 法 の 適 用 に よ っ て 文 書 フ ィ ル タ リ ン グ の 精 度 が 向 上 す る こ と を 確 認 し てい る ．  上 記 ２ － ４ 章 の 結 果 に よ り ， ユ ー ザ の 嗜 好 に 応 じ た テ キ ス ト 情 報 検 索 ・ 文 書フ ィ ル タ リ ン グ が 可 能 と な り ， そ の 精 度 を 格 段 に 向 上 さ せ る こ と に 成 功 し て いる ． こ れ ら の 技 術 は ， イ ン タ ー ネ ッ ト 時 代 の ユ ー ザ の ニ ー ズ に 応 え た も の と して 高 く 評 価 で き る ．    続 い て 第 ５ 章 で は ， ユ ー ザ か ら 提 供 さ れ る 少 量 の 学 習 情 報 に 基 づ き ， ユ ー ザの 音 楽 嗜 好 を 抽 出 し ， 大 量 の 音 楽 デ ー タ の 中 か ら ユ ー ザ が 好 む と 推 測 さ れ る 楽曲 を 検 索 す る 音 楽 情 報 検 索 手 法 を 提 案 し て い る ． 提 案 手 法 は ， 楽 曲 の 音 楽 的 特徴 を 抽 出 す る ツ リ ー ベ ク ト ル 量 子 化 手 法 （ TreeQ） に よ り 抽 出 さ れ た ユ ー ザ の音 楽 的 嗜 好 を 表 す ユ ー ザ プ ロ フ ァ イ ル と 検 索 対 象 楽 曲 の ベ ク ト ル 間 の 類 似 度 を基 に ユ ー ザ が 好 む 楽 曲 を 検 索 す る 音 楽 情 報 検 索 手 法 で あ る ． ま た ， ユ ー ザ か らの 適 合 フ ィ ー ド バ ッ ク 情 報 を 利 用 し ， ユ ー ザ プ ロ フ ァ イ ル を 更 新 し ， 検 索 精 度の 向 上 を 図 る 手 法 も 提 案 し て い る ． さ ら に ， 提 案 手 法 に お け る 学 習 処 理 の 効 率化 の た め に ， ユ ー ザ の ジ ャ ン ル 嗜 好 を 表 す ジ ャ ン ル プ ロ フ ァ イ ル を 基 に 検 索 を行 う 手 法 も 提 案 し て い る ． 各 提 案 手 法 の 有 効 性 を 確 認 す る た め ， ユ ー ザ の 主 観評 価 が 付 与 さ れ た 実 験 用 音 楽 デ ー タ を 構 築 し ， 同 実 験 デ ー タ に 基 づ く 評 価 実 験を 行 っ て い る ． 本 実 験 に お い て ， 一 般 的 な 音 楽 特 徴 抽 出 手 法 と の 比 較 の 結 果 ，提 案 手 法 の 有 効 性 を 確 認 す る と と も に ，ジ ャ ン ル プ ロ フ ァ イ ル 手 法 に つ い て も ， 3   適 合 フ ィ ー ド バ ッ ク を 適 用 し た 結 果 ， ユ ー ザ の 嗜 好 に 適 合 す る 楽 曲 を 高 精 度 で検 索 す る こ と が で き る こ と を 示 し て い る ．    第 ６ 章 で は ， ユ ー ザ 嗜 好 に 適 合 し た 動 画 像 情 報 検 索 シ ス テ ム に 重 要 な 要 素 技術 で あ る 「 動 画 像 話 題 分 割 」 に お い て ， 分 析 対 象 動 画 像 コ ン テ ン ツ 種 別 に 依 存し な い 汎 用 的 な 手 法 の 提 案 と 評 価 を 行 な っ て い る ． 従 来 ， 主 に ニ ュ ー ス 番 組 に対 す る 動 画 像 話 題 分 割 手 法 が 提 案 さ れ て き た が ， こ れ ら の 既 存 手 法 で は ， ニ ュー ス に 特 化 し た ア ン カ ー シ ョ ッ ト 検 出 結 果 な ど の 特 徴 量 を 利 用 し て い る た め ，ニ ュ ー ス 以 外 の 動 画 像 コ ン テ ン ツ へ の 適 用 は 困 難 で あ る ． こ れ に 対 し ， 提 案 手法 で は ， 各 シ ョ ッ ト の 色 配 置 情 報 ， 動 き 情 報 ， 音 情 報 な ど ， コ ン テ ン ツ に 依 存し な い 特 徴 を 個 々 の シ ョ ッ ト か ら 抽 出 し ， 話 題 分 割 点 が 含 ま れ る シ ョ ッ ト を サポ ー ト ベ ク タ ー マ シ ン (SVM)に よ っ て 識 別 し ， 話 題 分 割 を 行 っ て い る ． 提 案 手法 の 評 価 の た め ，TRECVID 2004 デ ー タ（ ニ ュ ー ス 番 組 ）と ，NII -VDB（ 情 報バ ラ エ テ ィ 番 組 ） の そ れ ぞ れ の 実 験 デ ー タ を 利 用 し た 評 価 実 験 を 行 い ， い ず れの 実 験 デ ー タ で も 高 精 度 で の 話 題 分 割 が 可 能 で あ る こ と を 示 し て い る ．    上 記 ５ ， 6 章 の 結 果 に よ り ， 近 年 急 増 し て い る マ ル チ メ デ ィ ア コ ン テ ン ツ から ユ ー ザ の 嗜 好 に 適 合 し た デ ー タ を 検 索 す る た め の 技 術 が 実 現 さ れ た ． 本 技 術は ， 今 後 益 々 重 要 性 が 高 ま る こ と が 予 想 さ れ る マ ル チ メ デ ィ ア コ ン テ ン ツ の 検索 技 術 の 基 盤 を 構 成 す る も の と し て 高 く 評 価 で き る ．  第 ７ 章 で は ， 本 論 文 の 結 論 と し て ， 本 研 究 で 提 案 し た 各 手 法 の 評 価 結 果 を 総括 す る と と も に ， テ キ ス ト 情 報 検 索 ， な ら び に マ ル チ メ デ ィ ア 情 報 検 索 技 術 の展 望 を 述 べ て い る ．   以 上 を 要 す る に ， 本 研 究 で は ， ユ ー ザ の 嗜 好 や 要 求 に 適 合 し た 情 報 を ， 高 精度 か つ 効 率 的 に 検 索 す る 情 報 検 索 技 術 に 関 す る さ ま ざ ま な 手 法 を 提 案 し ， 評 価実 験 を 通 じ て そ の 有 効 性 を 確 認 し た も の で あ り ， 従 来 に な い 利 便 性 高 い 情 報 検索 技 術 を 提 供 し た も の で あ り ， そ の 工 学 的 価 値 は 高 い ． よ っ て ， 本 論 文 は ， 博士 （ 工 学 ） の 学 位 に ふ さ わ し い も の と 認 め る ．   ２ ０ ０ ６ 年 １ ２ 月   審 査 員  （ 主 査 ）  早 稲 田 大 学 教 授  工 学 博 士 （ 早 稲 田 大 学 ）    白 井   克 彦       早 稲 田 大 学 教 授  工 学 博 士 （ 早 稲 田 大 学 ）             Ph .D . (Stanford  Univ. )   松 山   泰 男  早 稲 田 大 学 教 授  工 学 博 士 （ 早 稲 田 大 学 ）    小 林  哲 則  早 稲 田 大 学 教 授  博 士 （ 工 学 ）（ 東 京 大 学 ）  甲 藤   二 郎       

Traditional Chinese

Information retrieval and filtering based on user preferences =Yuza shiko ni motozuku joho kensaku, firutaringu ni kansuru kenkyu

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ユーザ嗜好に基づく情報検索・フィルタリングに関する研究

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