スケッチに基づく濃淡画像からの知識獲得と概念形成

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本研究においては、機械による情報処理においても、スケッチを活用して濃淡画像の認識・理解と知識獲得、概念形成にいたる手順の実現を試みようとして計画された。まず、スケッチの意義・形態に関しては、スケッチの意義、スケッチの表現形態、スケッチの利用形態、スケッチと知識獲得、などの現状を整理し、本研究の基礎資料とした。次に、スケッチを利用した知識獲得と概念形成に関連して、画像からの知識獲得の一例として、我々が開発した画像処理エキスパートシステムIMPRESSをとりあげた。IMPRESSは、濃淡画像(=処理対象)とそこから抽出すべき図形(=サンプル図形=ゴール)から、このサンプル図形を抽出する処理手順を自動的に生成する。しかし、その中における知識の扱いについてはこれまでほとんど検討されていなかった。そこで、このシステムの機能を知識獲得の観点からとらえなおし、スケッチからのアルゴリズムの学習という形での知識獲得機能の一例を検討した。まず、ツールとしてのIMPRESSを使い易くし、また、その中で最適な解を求めるために行われる解空間の探索をより省力化するような知識の構成法についても検討し、実際に効率のよいシステムを実現した。3番目に、やはりIMPRESSの学習において従来は正サンプルのみを与えていたのに対して、負サンプルを与えて画像処理手順を自動生成するシステムを初めて開発し、実際に実現した。これによって、画像サンプルのセットとそれに対応するスケッチのサンプルを与えることによって、「ある種の画像から***のような手順によって抽出されるもの」という形での一種の概念形成機能を実現できることが実験的に確かめられた。