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公開番号2022138323
公報種別公開特許公報(A)
公開日2022-09-26
出願番号2021038137
出願日2021-03-10
発明の名称人工頭脳システム
出願人株式会社アイエム
代理人個人
主分類G06N 5/04 20060101AFI20220915BHJP(計算;計数)
要約【課題】学習に多大な時間をかけることなく、また、学習中であっても頭脳として利用することのできる人工頭脳システムを提供することである。
【解決手段】代表概念と従属概念とを対応づける概念構造テーブルと、概念と概念値とを対応づける概念智識テーブルと、代表概念値と従属概念値とを対応づける智識テーブルとを用いて、質問情報(ピンクの春の花は何ですか)に含まれる一又は複数の要素値(ピンク、春)のそれぞれに相当する概念値(ピンク、春)に対応した概念(色、季節)によって前記質問情報(ピンクの春の花は何ですか)で問われる智識(花種名)の概念(花)が特定されることを確認し、前記要素値(ピンク、春)に相当する従属概念値(ピンク、春)に対応した代表概念値(桜、蓮華草)に基づいて、前記質問情報(ピンクの春の花は何ですか)に対する回答情報を生成し、その回答情報を出力する、構成となる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
代表概念として定められる概念と、その代表概念を特定する概念として定められた従属概念とを対応づける概念構造テーブルと、
概念と、その概念についての知識を表す情報としての概念値とを対応づける概念智識テーブルと、
前記代表概念についての知識を表す情報としての代表概念値と、その代表概念を特定する概念として定められた従属概念の知識を表す情報としての従属概念値とを対応づける智識テーブルと、を格納する記憶部と、
ある概念についての知識を、その智識を特定する一又は複数の要素のそれぞれを表す要素値を提示して、問うための質問情報を入力する情報入力部と、
前記記憶部に格納された、前記概念構造テーブル、前記概念智識テーブル、及び前記智識テーブルを用いて、前記質問情報に含まれる一又は複数の要素値のそれぞれに相当する概念値に対応した概念によって前記質問情報で問われる智識の概念が特定されることを確認し、前記要素値に相当する従属概念値に対応した代表概念値に基づいて、前記質問情報に対する回答情報を生成する情報処理部と、
前記情報処理部にて得られた前記回答情報を出力する情報出力部と、を有する人工頭脳システム。
続きを表示(約 1,800 文字)【請求項2】
前記情報処理部は、
前記概念智識テーブルにおいて、前記一又は複数の要素値のそれぞれに相当する概念値と概念との対応付けがあるか否かを判定する概念智識判定手段と、
前記概念智識判定手段により前記概念智識テーブルにおいて前記対応付けがあると判定されたときに、前記概念智識テーブルにおいて前記概念値に対応づけられる概念と、前記質問情報で問われる智識の概念とが前記概念構造テーブルにおいて対応づけられていることを確認する概念構造確認手段と、
前記概念構造確認手段による確認の後、前記智識テーブルにおいて前記一又は複数の要素値に相当する従属概念値に対応づけられる代表概念値に基づいて前記回答情報を生成する回答生成手段と、を有する請求項1記載の人工頭脳システム。
【請求項3】
前記回答生成手段は、
前記概念智識テーブルにおいて前記代表概念値に対応する概念値を回答概念値として決定する回答決定手段を有し、
前記回答決定手段にて決定された回答概念値に基づいて前記回答情報を生成する、請求項2記載の人工頭脳システム。
【請求項4】
前記情報処理部は、
前記概念智識判定手段により、前記概念智識テーブルにおいて、前記質問情報の前記一又は複数の要素値のそれぞれに相当する概念値と概念との対応づけがあると判定されたときに、その概念値を対応する概念の覚醒概念値として管理する第1覚醒概念値管理手段と、
前記第1覚醒概念値管理手段により覚醒概念値として管理される概念値と同じ前記智識テーブルにおける従属概念値を覚醒概念値として管理する第2覚醒概念値管理手段と、
前記第2覚醒概念値管理手段により覚醒概念値として管理される前記従属概念値に対応する代表概念値(桜、蓮華草)と同じ前記概念智識テーブルにおける概念値を、覚醒概念値として管理する第3覚醒概念値管理手段を有し、
前記回答決定手段は、前記概念智識テーブルにおいて、前記第3覚醒概念値管理手段により覚醒概念値として管理される概念値を、前記回答概念値として決定する、請求項3記載の人工頭脳システム。
【請求項5】
前記第1覚醒概念値管理手段及び前記第3覚醒概念値管理手段のそれぞれは、前記概念智識テーブルにおける各概念値に対応づけられ、当該概念値が前記覚醒概念値であるか否かで異なる状態を有する覚醒フラグを含む、請求項4記載の人工頭脳システム。
【請求項6】
前記第2覚醒概念値管理手段は、前記智識テーブルにおける各従属概念値に対応づけられ、当該従属概念値が前記覚醒概念値であるか否かで異なる状態を有する覚醒フラグを含む、請求項4または5に記載の人工頭脳システム。
【請求項7】
前記情報処理部は、
前記智識テーブルにおいて、代表概念値を前記回答情報の生成に用いるか否かを制御する回答制御手段を有する、請求項2乃至6のいずれかに記載の人工頭脳システム。
【請求項8】
前記回答決定制御手段は、前記智識テーブルにおける代表概念値に対応づけられ、当該代表概念値を前記回答情報の生成に用いるか否かで異なる状態を有する回答制御フラグを有する、請求項7記載の人工頭脳システム。
【請求項9】
前記回答生成手段により前記質問情報に対する回答情報の生成に用いられた代表概念値と同じ従属概念値に前記智識テーブルにおいて対応する代表概念値に基づいて、前記回答情報に関連する関連回答情報を生成する関連回答生成手段を有し、
前記情報出力部は、前記連携回答生成手段により生成された前記関連回答情報を出力する、請求項1乃至8のいずれかに記載の人工頭脳システム。
【請求項10】
前記情報処理部は、
前記質問情報で問われている智識の概念を特定するための概念を表す概念値が不足して、前記回答情報を得ることができない場合、その不足している概念の概念値が何であるかを問合わせるための概念問合せ情報を生成し、その概念問合せ情報を前記情報出力部から出力させる概念問合せ制御手段を有し、
前記概念問合せ情報が前記情報出力部から出力された後に、前記情報入力部に入力される前記不足している概念を表す概念値の情報を加味して前記回答情報を生成する、請求項1乃至9のいずれかに記載の人工頭脳システム。
(【請求項11】以降は省略されています)

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、人工頭脳システムに関する。
続きを表示(約 2,700 文字)【背景技術】
【0002】
脳の情報処理様式を真似た演算処理モデルとしてニューラルネットワークが提案されている(特許文献1参照)。このニューラルネットワークは、脳のニューロンおよびシナプスを模して考えられたモデルであり、学習および識別の2段階の処理により構成される。学習段階では、多数の入力からその特徴が学習され、識別処理のためのニューラルネットワークが構築される。識別段階では、ニューラルネットワークを用いて新たな入力が何であるかが識別される。
【0003】
近年では、学習段階の技術が大きく発展しており、例えば、ディープラーニング(深層学習)により、高い表現力を持った多層ニューラルネットワークを構築できるようになりつつある。ニューラルネットワークの知識構造は、概念知識の構造が変化しない知識として推論を行う場合は処理速度も速く、最適な知識構造と言うことができる。また、多くの親データを学習するほど特徴概念の知識が深くなり、概念知識全体で評価する場合には優れた知識推論システムということができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
特開2010-146514号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、脳の情報処理様式を真似た人工的な頭脳であるといい得るニューラルネットワークでは、学習には多数の入力情報からその特徴を抽出する必要があり、その学習に多大な時間を要する。また、その多大な時間を要する学習中に識別動作(推論動作)を行うことができず、学習中のニュウラルネットワークを頭脳として利用することができない。
【0006】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、学習に多大な時間をかけることなく、また、学習中であっても頭脳として利用することのできる人工頭脳システムを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明に係る人工頭脳システムは、代表概念として定められる概念と、その代表概念を特定する概念として定められた従属概念とを対応づける概念構造テーブルと、概念と、その概念についての知識を表す情報としての概念値とを対応づける概念智識テーブルと、前記代表概念についての知識を表す情報としての代表概念値と、その代表概念を特定する概念として定められた従属概念の知識を表す情報としての従属概念値とを対応づける智識テーブルと、を格納する記憶部と、ある概念(花)についての知識(花種名)を、その智識(花種名)を特定する一又は複数の要素のそれぞれを表す要素値(ピンク、春)を提示して、問うための質問情報(ピンクの春の花は何ですか)を入力する情報入力部と、前記記憶部に格納された、前記概念構造テーブル、前記概念智識テーブル、及び前記智識テーブルを用いて、前記質問情報(ピンクの春の花は何ですか)に含まれる一又は複数の要素値(ピンク、春)のそれぞれに相当する概念値(ピンク、春)に対応した概念(色、季節)によって前記質問情報(ピンクの春の花は何ですか)で問われる智識(花種名)の概念(花)が特定されることを確認し、前記要素値(ピンク、春)に相当する従属概念値(ピンク、春)に対応した代表概念値(桜、蓮華草)に基づいて、前記質問情報(ピンクの春の花は何ですか)に対する回答情報を生成する情報処理部と、前記情報処理部にて得られた前記回答情報を出力する情報出力部と、を有する構成となる。
なお、カッコ内の記述は、例示であって、本発明の構成を限定するものではない(課題を解決するための手段の項において同じ)。
【0008】
このような構成によれば、ある概念(花)についての知識(例えば、花種名)を、その智識(花種名)を特定する一又は複数の要素のそれぞれを表す要素値(ピンク、春)を提示して、問うための質問情報(ピンクの春の花は何ですか)が入力されると、概念構造テーブル、概念智識テーブル、及び智識テーブルの3つのテーブルを用いて、前記質問情報(ピンクの春の花は何ですか)に含まれる一又は複数の要素値(ピンク、春)のそれぞれに相当する概念値(ピンク、春)に対応した概念(色、季節)によって前記質問情報(ピンクの春の花は何ですか)で問われる智識(花種名)の概念(花)が特定されることが確認され、前記要素値(ピンク、春)に相当する従属概念値(ピンク、春)に対応した代表概念値(桜、蓮華草)に基づいて回答情報が生成される。そして、その回答情報(桜、蓮華草)が、前記質問情報で表される質問(ピンクの春の花は何ですか)に対する回答として出力される。
【0009】
本発明に係る人工頭脳システムにおいて、前記情報処理部は、前記概念智識テーブルにおいて、前記一又は複数の要素値(ピンク、春)のそれぞれに相当する概念値(ピンク、春)と概念(色、季節)との対応付けがあるか否かを判定する概念智識判定手段と、前記概念智識判定手段により前記概念智識テーブルにおいて前記対応付けがあると判定されたときに、前記概念智識テーブルにおいて前記概念値(ピンク、春)に対応づけられる概念(色、季節)と、前記質問情報(ピンクの春の花は何ですか)で問われる智識(花種名)の概念(花)とが前記概念構造テーブルにおいて対応づけられていることを確認する概念構造確認手段と、前記概念構造確認手段による確認の後、前記智識テーブルにおいて前記一又は複数の要素値(ピンク、春)に相当する従属概念値(ピンク、春)に対応づけられる代表概念値(桜、蓮華草)に基づいて前記回答情報を生成する回答生成手段と、を有する構成とすることができる。
【0010】
このような構成によれば、概念智識テーブルにおいて、一又は複数の要素値(ピンク、春)のそれぞれに相当する概念値(ピンク、春)と概念(色、季節)との対応付けがあると判定されると、その概念智識テーブルにおいて前記概念値(ピンク、春)に対応づけられる概念(色、季節)と、前記質問情報(ピンクの春の花は何ですか)で問われる智識(花種名)の概念(花)とが前記概念構造テーブルにおいて対応づけられていることが確認され、その確認の後、智識テーブルにおいて前記一又は複数の要素値(ピンク、春)に相当する従属概念値(ピンク、春)に対応づけられる代表概念値(桜、蓮華草)に基づいて前記回答情報が生成される。
(【0011】以降は省略されています)

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