受賞者と題名

各研究の概要

音声ドキュメントからの用語検索

森田直樹

動画検索のための音声ドキュメントからの用語検索について研究をしている。我々の大きな目標は、授業の動画を自習や復習に役立てることの補助である。視聴したい動画を見つけるには動画検索が必要である。しかし、初めて学習を行う項目などでは検索に用いるべきキーワード(用語)が思い浮かばないといった問題が起きることが考えられる。この問題に対して用語検索を用いて解決を試みる。

用語検索とは、意味や内容を表す文章表現(説明テキスト)を入力の検索クエリとし、その説明テキストが指す語句(用語)を検索するものである。目的の動画を検索するためのヒントとなる説明テキストをユーザに入力してもらい、その説明テキストから求める用語の候補を出力することで、学習支援を行うことを考えている。

音声ドキュメントからの用語検索を本研究では行う。用語検索システムは、まず検索クエリと意味的に類似している音声ドキュメントの一部(パッセージ)の中には、正解となる用語が含まれると仮定する。この仮定の基でパッセージを選択して、パッセージ中の関連語を抽出し、これらを用語候補とするものである。この検索システムを基本として、検索精度の向上のために改良を行った。具体的には、文書選択システムの改良、最適なパッセージ単位の選択、用語抽出システムの改良、入力された説明テキストの効果的な利用を行った。

実験結果は、広域文書を利用し、パッセージの長さには15発話を選択することで文書選択システムの改良ができた。用語抽出システムでは、最適な調整重みを選択したリスコアリング手法を用いることで検索精度が向上しているが、最適な調整重みの選択が今後の課題である。説明テキストを説明文ごとに分割し、各説明文から得られた用語候補群のスコアを正規化して統合することで検索精度の向上ができた。これらの結果から検索クエリと類似度の高い自動分割パッセージを見つけ、そのパッセージ中に用語が含まれると仮定して用語候補を抽出する提案手法が妥当であり、有望であることを示した。また、さらなる検索精度向上のために改良を行い、その手法の有効性を示した。

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血液透析濾過の数理モデルの研究

森本晃平

私たちの体内に流れている血液は栄養素と同時に不要な老廃物も運んでいる. 血液は腎臓で浄化される. この機能が低下している場合, 透析という方法で血液を人工的に浄化する. ヘモダイアフィルターと呼ばれる透析器を用いて内部に詰め込まれている中空糸の中に血液を流し, その周りに流れる透析液との濃度差と圧力差によって老廃物の除去を行う.

本研究では, 血液透析濾過の仕組みについて数理的な考察を行う.透析器内での血液量や透析液量, 圧力, 溶質濃度の変化を表すモデル方程式を解き, これらの解を導出する. また, 血液中の溶質が透析液側へ移動する際の膜内での溶質濃度の変化についても考察する. このとき, 膜表面には境膜と呼ばれる層が形成される.

これまでに得られた解や関係式を用いて, 低分子量から高分子量物質までの3種類の溶質を除去する場合を想定し, 限外濾過量を変化させて数値計算を行う. 結果として, 限外濾過量が0の場合に着目すると, 逆濾過という現象が起きる. これは透析液側の圧力が血液側よりも高い場合にみられる. このことから限外濾過量が0の場合にも移動は起こっていることがわかる. 溶質の移動に関して, 低分子量物質は拡散による移動が支配的, 高分子量になるほど濾過の影響を強く受けるということが確認することができた. また, 高分子量物質の場合には膜面で溶質が堆積することによって溶質濃度が上昇する濃度分極と呼ばれる現象が起きることがある. この現象が起こる条件については領域内での濃度を表す式からわかる.

最後に透析液側境膜の厚さの影響を考える. 透析器内には中空糸が多数存在するため, 透析液側境膜が隣接するものと領域が重複することがある. 2本の中空糸を並列させ, 境膜の重なりがある場合を考える. このとき透析液内での濃度が高くなるため, 拡散による除去効率が悪くなる. 一方で濾過による除去効果は良くなる.

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Last Modified: Friday, 17-Mar-2017 19:02:57 JST