この数年の間にパーソナルコンピュータやインターネットが急速に普及し、情報処理技術の分野に大きな変革の波が押し寄せてきている。これにともない、従来、コンピュータとは縁の無かった人々が新しい利用者層を形成しつつあり、インターネットなどの開放型ネットワークを通じたコンピュータの新しい利用方法や使いやすさへの要求はますます強くなってきている。
このような中で、従来は種々の制約のために実現困難であった電子図書館、電子商取引、遠隔医療診断などをはじめとしたさまざまなサービスが、現実味をもって取り上げられるようになってきている。これらのサービスは、開放型ネットワーク上に構築された情報環境の中で提供されるもので、これらが身近に提供されるようになれば、経済的効果も含め、社会に大きなインパクトを与えることは間違いないと思われる。また、情報サービスの内容も大きな広がりを見せるものと予想される。
しかしながら、このように人々を取り巻く情報環境が豊かさを増すと同時に複雑にもなり、その結果、利用者はその情報環境の全容を理解することが困難になってきている。さらに、望む情報を得るためのコンピュータの操作も、実際には宣伝文句ほど容易ではなく、ますます複雑になっていき、習得が難しくなっているという状況も一方では生じている。このように、情報技術を取り巻く状況は大きく変わってきており、新たなニーズに応え、課題を解決するために、従来の情報処理の理論や技術を超えた技術革新が求められている。
この機会を機敏に捉え情報処理技術のイノベーションの進展する方向を見定め、それに向かって適切な研究開発投資を行うことが、日本の将来の情報産業を発展させる鍵となる。このような観点から、前々年度のネットワーク及びAI関連新技術に関する調査研究で、インターネットに代表される開放型ネットワークに関連する新技術、および、知的なユーザインタフェースを目指すAI技術を中心に、将来の情報産業の土台を生み出すと思われる基礎技術分野や重要と思われる研究テーマについて検討してきた。
今年度は、それらの研究テーマを「人間主体の知的情報技術」として包括的に捉え、わが国の強みを踏まえた上で、さらに具体的な目的を持った応用に切り込んで、そこにおける新技術やその実用化に関して調査する。また、その研究を効果的に進めるに必要なインフラストラクチャの整備やそのような研究開発投資の将来における社会への波及効果について調査する。
本ワーキンググループで調査対象として取り上げるべき人間主体の知的情報技術は整理すると下記の4つの軸になろう。
1.2.1 調査方針
1.2.2 調査対象
技術分野を下記の3つの技術を軸として整理してみる。
このワーキンググループでは主にこれらのミドルウェア層、および、ユーザインタフェース層を構成すると思われるソフトウェア技術、および関連する基礎技術に重点をおいて調査する予定である。
おおよその調査対象となると考えられる研究分野について以下にリストアップする。これらの分野、研究テーマの実現上の問題点、利点、社会的インパクト、研究開発投資額、期間などを分析する。
また、5年から10年先における基礎技術の開発に注目し、現在、商品が出ている領域は除外し、将来における土台となる技術をリストアップしていく。
（１）ネットワーク上の処理を含むデータベース技術
（２）ネットワークを含めたコンピュータの新しい利用形態
（３）マルチモーダル・インタフェース技術や関連AI技術
（４）モバイルコンピューティング等の新しいコンピュ−タ技術と利用
（５）社会サービスおよびそれを構成するに必要な情報処理技術
（６）その他
本ワーキング・グループでは主にこれらのミドルウェア層、および、ユーザインタフェース層を構成すると思われるソフトウェア技術、及び関連する基礎技術に重点をおいて調査を行うこととした。つまり、ネットワーク技術の進展によりモバイルコンピューティング等の技術は、近い将来に実現可能なものと仮定をおいて、調査を進めた。また、5〜10年先における基礎技術の開発に注目し、現在、商品が出始めようとしている領域は除外し、将来の基盤技術あるいは、新しい技術の萌芽となるような技術あるいは研究テーマをリストアップするように心がけた。
上述したように、人工知能およびネットワークに関連する研究分野は、拡大し、発展している。このような状況においては、わが国の研究開発力がすべての分野において卓越することは不可能と言っても過言ではないであろう。したがって、分野を選別し、選別した分野に人材費用という資源を集中化するという戦略が重要となる。本調査ワーキンググループでは、そのような戦略をたてるための調査を主眼とした。
昨年度は、本活動の３年目の区切り (最初の1年目のテーマは「ネットワークとAI」、次の2年間のテーマが「人間主体の知的情報技術」) としてとりまとめを行い、下記のような特徴を指摘し、その特徴がさまざまな分野で見られるかについて調査結果を報告した。
今年度からは、次のステップとして、「今後、わが国における中長期的研究への国の支援はどのような分野、もしくは、テーマに重点をおくべきか」を提言することを最終目的として活動を行う。
本活動は、「わが国の情報技術研究開発のあり方」の一環として別途予定している『わが国が研究開発支援すべき重点技術分野』の検討における、『少し先を見たテーマ／分野』のマップ作成の技術的裏付けとなる議論となることを想定している。したがって、各委員が研究を進める上で調べていると想定される関連研究・動向調査などを生かして、その分野／テーマの研究開発の政府支援の有効性・方向性を議論する。さらに、その成果を『研究開発支援すべき重点技術分野』のマップに反映することによって、その分野のプロジェクト提案が非常にやりやすくなるというメリットが期待される。
方針
具体的な議論の第一ステップとしては、次のようなことを検討する。すなわち、中長期的な研究は、将来の産業に技術シーズとなるようなものが望ましく、米国の「HPCC計画や最近発表されたITスクェアド計画」をベースとして、わが国として、重要と思われる分野やテーマを選択し、それらの研究や技術内容の特徴や水準の日米の相違の分析を行う。つまり、各委員と委員会事務局は、以下のような方針で調査に望むこととする。
本ワーキンググループの活動経緯は下記の通りである。
| 海外調査 |
9/21〜 |
奥乃主査、北畠、小林、「CSCWD'99 参加」、および 英国・仏国調査 |
| 第1回会合 | 11/9 | 活動内容討議 北畠 「米国政府支援の人間中心システム研究開発動向」 |
| 第2回会合 | 12/3 | 児島委員 「音声認識研究の動向と今後の展開」 宮田委員 「ディジタル映像とコンピュータの歩み」 |
| 第3回会合 | 1/14 |
國藤委員 「ナレッジマネジメント技術の現状と課題」 |
| 第4回会合 | 1/28 |
長尾委員 「セマンティック・トランスコーディング： |
| 第5回会合 | 3/3 | 横田委員 「Back to the Future『紙と鉛筆』へのこだわり」 大須賀委員 「ネットワークエージェント技術の現状と課題」 |
| 海外調査 | 3/3〜 3/11 |
横田委員 米国調査（MIT Media lab.,他） |
本WGの調査活動を通じて、次のような特徴が明らかになってきた。
オリジナルの情報に、より正確に記述できるように付加情報としての「アノテーション」与える。アノテーションは、テキストデータだけでなく、画像、音声、映像など各種マルチメディアデータにも付加できるので、検索、翻訳、要約、メディア間の統合などにも使用できる。「メタデータ」は、文献に対する書誌情報に対応するディジタル文献に対する書誌情報であり、メタデータを付加することにより、アノテーションと同様の効果が期待できる。ディジタル映像においても、映像検索を効率化、高度化するため同種のデータの付加が検討されている。
Webの検索エンジンや分類ページでは、提示されるリンクが実体のない宙ぶらりの場合が少なからずあり、いかに高速に効率良く世の中にあるページを収集するかが重要な課題である。集中してページを収集しようとすると、ネットワークの負荷がボトルネックとなる。このようなボトルネックを分散収集システムで回避する技術は、不可欠である。また、収集した情報はすぐに適切な処理をすることが通常は必要であり、そのためにエージェント技術を使用して他のエージェントとの仲介を行ったり、連携をすることが不可欠である。
次期の検討課題
調査報告では、下記の点に留意をした。
各委員の報告の概要を以下に示す。詳細は、第3章で詳しく述べる。
1.5.1 ナレッジマネジメントと情報技術 --- 國藤 委員
ナレッジマネジメントとは、企業の営存の価値を高めるようなナレッジを、強力な情報技術の助けを借りながら、ナレッジワーカーがナレッジを創造、共有、再利用するプロセスを高速化、効率化するマネジメントのことである。ナレッジマネジメントは一般に「人、組織文化、プロセス、技術、知識」の５つの視点から分析されることが多い。本節では、ナレッジマネジメントによる知識創造企業のサーベイ結果を踏まえて、人工知能技術を含む情報技術がどのようにナレッジマネジメントに貢献できるかについて、遅れている日本の情報技術、組織文化の中で、どのように実際的に問題を解決していくかの克服法を述べる。これにより、21世紀日本の知識産業を創出する情報ビジネス展開法が提言される。
1.5.2 音声認識技術の動向と今後の展開 --- 児島 委員
音声認識の分野は、統計的認識手法の確立と、計算機の処理性能の向上により、一般ユーザも含めて、応用システムの普及が急速に進んでいる。現在は、それも一段落しつつあり、今後の新たな方向性を探る段階にあると言える。 本稿では、統計的手法の枠組みの問題点を検討し、音声認識の研究および応用の今後の方向性について、現在の認識方式を用いてそれを発展させていく場合と、新たな認識方式を開発する場合とに分けて展望する。 また、システムに音声を使うことの利便性の本質が、「気軽な対話による意思の疎通」にあるととらえ、それを実現するための課題と、大局的な方向性について述べる。
WWW上に、より上位の構造を構築する手法を紹介する。その上位構造はWeb の情報に新たな利用法と価値を与えるものである。具体的には、Webドキュメントの任意のエレメントにアノテーションと呼ばれる付加情報を付与する仕組みを導入し、そのドキュメントへのリクエストに対してアノテーションを考慮して加工した結果を返すプロキシーを実現した。この場合のコンテンツ加工(
一般にトランスコーディングと呼ばれる) は、アノテーションに基づくドキュメントの意味的内容を考慮したものなのでセマンティック・トランスコーディングと呼ばれる。アノテーションには、大きく分けて、文章の言語構造を付与する言語的アノテーション、イメージやリンクなどのエレメントに対するコメントアノテーション、ビデオなどのマルチメディアデータの意味的構造に関するマルチメディアアノテーションがある。コメントアノテーションには文章の他にリンクやイメージを含めることもでき、文章の場合はやはりその言語構造が
XML 形式のタグとして埋め込まれている。
セマンティック・トランスコーディングの具体例として、ビデオや音声などのマルチメディアデータを含むドキュメントの要約、翻訳、音声化、視覚化などがある。また、アノテーションのその他の利用法には、自然言語による内容検索や、関連するコンテンツの検索と要約、さらに知識発見がある。
1.5.4 ディジタル映像に関わる動向 --- 宮田 委員
ディジタル映像の歴史は、まさにコンピュータの発展と共にあったと言え、コンピュータの処理能力の向上に従い、コンピュータグラフィックスで作り出される映像もますますきれいになり、現実感を増してきている。本報告では、始めに、CGとコンピュータの歴史および特撮映画との関係について、10年区切りで述べる。つづいて、ディジタル映像産業の現状について、ディジタル映像技術の応用領域や米国との比較に重点を置いて述べ、CGの最近の研究動向について簡単に触れる。最後に、ディジタル映像産業の将来について述べる。
1.5.5 Webデータ収集の現状と課題 --- 山名 委員
WWWサーバ上のデータを例として取り上げ大規模なデータを高速に収集する手法の現状と今後の課題を明らかにする。WWWサーバ数は毎年ほぼ倍々で増加し続けており、今後もこの傾向が続くと考えられる。WWWサーバの増加に伴って、Webページも指数関数的に増大しており、2000年1月現在では、約17.8 億ページと予測される。このように、WWWはインターネットの一般市民への浸透に伴って急速に広まっており、WWWを通して世界中に分散するデータを巨大データベースとして活用できれば、その経済的効果は莫大なものになると推測される。しかし、現存の最大の検索サービスでも約3億ページの収集に留まる。このようなWWW空間の巨大データに対する索引付けを行うためには、従来のように、一カ所からだけではなく、インターネット上の複数カ所から協調して高速にデータを収集するという新しいインフラ整備が必要になる。さらに、これまでのような「検索を１カ所で実現する」という考え方から、「検索自体も分散させる」という新しい発想と研究が重要となる。
1.5.6 知的文書インタフェース --- 横田 委員
電子化の急進により全ての情報をコンピュータで閲覧せざるを得ない状況になりつつある。電子書籍も出版コストの観点から期待されている。一方、コンピュータディスプレイは長い文章を読むのに相変わらず向いていない。紙の利用は増加の一途である。解決策の一つとして電子インク技術が注目されている。電子的な紙は人間と電子世界をつなぐ重要なメディアであり、その実現は創造性の向上や活字文化の再生の鍵となろう。
1.5.7 ディジタル図書館（電子図書館、Digital Library）--- 杉本委員
ディジタル図書館に関する研究開発の現状について述べる。また、インターネットやディジタル図書館上での情報アクセスと利用において重要な役割を果たすメタデータについて述べる。さらに、この領域における研究開発の重要性について筆者の観点から述べる。
1990年代に入って、WWWやMosaic に代表される情報提供とアクセスのためのソフトウェアと使いやすいブラウザの登場によりインターネットが爆発的に広がった。そうした背景に加えて、国家情報基盤(National
Information Infrastructure)や、それに続くG7による世界情報基盤(Global Information Infrastructure)構想の中でディジタル図書館が重要な応用分野として位置づけられ、その後、新しい情報技術の研究開発と図書館の両方の分野でディジタル図書館に関するさまざまな活動、プロジェクトが進められてきている。
研究助成プログラムとしてはアメリカで進められているNSF他の国の機関による共同助成によるDigital Library Initiative (1994年から1998年までの第1フェーズ(DLI-1)と、1998年から、第2フェーズ
(DLI-2))が最も著名なものであろう。NSFでは大学学部レベルの教育のためにディジタルコンテンツとその利用環境を整備するためのプログラム(NSDL)も進めている。イギリスでは1995年からElectronic
Library Program (eLib)が JISCの下で進められてきている。また、EUでは科学技術研究を進める5th Frameworkの中のInformation
Societies Technologyプログラムにおいてこの分野に関する助成が行われている。
図書館においてはアメリカ議会図書館や英国図書館に代表される国立図書館や、カリフォルニア大学、ミシガン大学などの大規模大学図書館を中心に、各図書館の特色を反映したディジタルコンテンツ提供への取組みが進められてきている。我が国においても、学術審議会から出された建議を背景に国立大学図書館での取組みや国立国会図書館での電子図書館機能への取組みが活発である。
こうした研究開発における重要な点は、計算機だけ、コンテンツだけという技術ではなく、計算機とコンテンツ、情報、利用者にまたがる技術の研究開発が要求されること、ネットワークに対応する新しい社会システムを支える情報技術が要求されることであろう。たとえば、コンテンツは長生きできなければならないが、一方で計算機ハードウェア・ソフトウェアは一般に短命である。こうしたギャップを埋める技術はディジタル図書館のために求められる技術の例であろう。
ディジタル図書館にとって、ネットワーク上でいかに効率よく、また利用者にとって適切かつ有用な情報資源を見つけ出し、アクセスし、利用するかということは基本的な要求である。これには適切に構成されたメタデータ、すなわち「データに関するデータ」が重要な役割を持っている。WWW上での情報資源発見を目的として草の根的に作り上げられてきたDublin
Core Metadata Element SetやWWWコンソーシアム(W3C) で進められているResource Description Frameworkなどはディジタル図書館に関する重要な話題の一つである。また、いろいろな分野でメタデータの開発が進んでおり、将来はそれらを組み合わせてネットワーク上で利用できること、細粒度の情報資源に対してもメタデータを必要とすること、メタデータサービス間で相互利用が可能になること、また長期に渡って利用できるようにすることなどの重要性が増すと考えられる。
1.5.8 感性メディア技術の現状と今後の課題 --- 加藤委員
人間中心の情報環境で扱う情報には、従来の情報環境が扱っていた論理的・記号的情報だけでなく、人間の感性に訴える情緒的な情報、および、五感に直接感じることができる物理的な情報を含める必要がある。感性メディア技術とは、このような情報の内、人間の感受性、嗜好性等を対象とした情報技術である。具体的な研究開発事例としてヒューマンメディアプロジェクトを取り上げ、感性メディア技術の到達点を分析・評価した。
物理・生理・心理・認知の各レベルを想定した感性の階層的モデル、個別のメディアごとに各レベルの情報を対応づける感性の分析法は、基本的な枠組みが確立し、研究開発の手法として定着しつつある。
一方、感性をシステムに教示する際の利用者の心理的な負担をどう軽減するかというヒューマンファクタの方法論、異なった感覚のチャネルを統合して知覚する感性のマルチモーダル性のモデル化、知覚と創出を統合するような感性の相互作用性のモデル化は、今後の重要な課題である。
1.5.9 情報収集・連携エージェント技術 --- 大須賀委員
インターネット技術の普及により、さまざまな種類の情報がさまざまな場所から発信され、さまざまな利用者がさまざまな場所からそれらの情報を利用するという状況が生じている。情報を利用する目的も、これまでの娯楽中心のものから、ビジネス、行政、教育、医療、福祉、防災のための利用へと広がりを見せている。しかし、このように多種多様で膨大な量の情報がネットワーク上に広域に分散し、その内容や構成が日々変化し続けるといった状況においては、一般の利用者が必要な情報をネットワークから探し出すのは困難となっている。このため、インターネット上から必要に応じて必要な情報を収集したり、インターネット上のサービスを連携させる情報収集・連携エージェントの重要性が増している。情報収集・連携エージェントは、情報提供側のエージェント、利用者側のエージェント、仲介エージェントなどから構成される。情報提供側のエージェントはどのような情報がどこで提供されているかを管理し、利用者側のエージェントは利用者がいつどのような情報を必要とするかを管理する。仲介エージェントは情報提供側のエージェントと利用者側のエージェントの間を効率よく仲介する。ここでは、ネットワーク上における高度な情報利用技術として、情報収集・連携エージェントの事例を紹介する。