[go: up one dir, main page]

JP2011028339A - Information processor, information processing system and information processing method - Google Patents

Information processor, information processing system and information processing method Download PDF

Info

Publication number
JP2011028339A
JP2011028339A JP2009170584A JP2009170584A JP2011028339A JP 2011028339 A JP2011028339 A JP 2011028339A JP 2009170584 A JP2009170584 A JP 2009170584A JP 2009170584 A JP2009170584 A JP 2009170584A JP 2011028339 A JP2011028339 A JP 2011028339A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
storage unit
node
conditional probability
probability
prior
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2009170584A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yuichi Nakatani
裕一 中谷
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NTT Inc
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP2009170584A priority Critical patent/JP2011028339A/en
Publication of JP2011028339A publication Critical patent/JP2011028339A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Information Retrieval, Db Structures And Fs Structures Therefor (AREA)

Abstract

【課題】ユーザに対応する事象間の因果関係や条件付確率を算出し、容易にベイジアンネットワークを構築する。
【解決手段】情報処理装置は、ユーザの状態を表す複数の事象に対応する複数のノード毎に、ノードに対応する事象が生起する確率を示す事前確率と、ノードに対応する事象が生起したことを条件として他のノードに対応する事象が生起する確率を示す条件付確率がノードと他のノードとの組み合わせ毎に対応付けられた事前情報とを受信して記憶し、事前情報に基づいて、複数のノード間の親子関係を示すグラフデータと、親子関係毎に、親ノードの事象に対応して子ノードの事象が生起する条件付確率を示す条件付確率表とを生成して記憶する。
【選択図】図1
A causal relationship and a conditional probability between events corresponding to a user are calculated, and a Bayesian network is easily constructed.
An information processing apparatus includes, for each of a plurality of nodes corresponding to a plurality of events representing a user's state, a prior probability indicating a probability that an event corresponding to the node occurs, and an event corresponding to the node occurred. The conditional probability indicating the probability that an event corresponding to another node will occur under the condition is received and stored in advance associated with each combination of the node and the other node, based on the prior information, Graph data indicating a parent-child relationship between a plurality of nodes and a conditional probability table indicating a conditional probability that a child node event occurs corresponding to the parent node event are generated and stored for each parent-child relationship.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、ユーザの状態を表す複数の事象に対応する複数のノードと、複数の事象間の因果関係との情報が含まれるベイジアンネットワークを構築する技術に関する。   The present invention relates to a technique for constructing a Bayesian network including information on a plurality of nodes corresponding to a plurality of events representing a user's state and a causal relationship between the plurality of events.

近年、多様なセンサなどによって取得されたデータに基づいてユーザの状況や気分などの状態を推定し、推定した状態に応じた情報サービスをユーザに提供する情報システムが研究されている。このような情報システムは、例えば、バイタルセンサによって取得されたユーザの体温や血圧等のデータ、ユーザが保持する携帯電話端末に備えられたGPS(Global Positioning System)機能により取得されたユーザの位置データ、ユーザのスケジュールのデータなどに基づいて、ユーザの状態に応じた情報サービスをユーザ端末に提供し、ユーザの行動支援を行なう。   2. Description of the Related Art In recent years, research has been conducted on information systems that estimate a user's situation and mood based on data acquired by various sensors and provide information services according to the estimated status to the user. Such an information system includes, for example, data such as a user's body temperature and blood pressure acquired by a vital sensor, and user position data acquired by a GPS (Global Positioning System) function provided in a mobile phone terminal held by the user. Based on the user's schedule data, etc., an information service corresponding to the user's state is provided to the user terminal to support the user's behavior.

このような情報システムにおいてユーザの状態に応じた情報サービスや関連するユーザ状態のうちセンサでは取得できない高度な状態を判定するに当たっては、ベイジアンネットワークを用いることが考えられる。ベイジアンネットワークは、事象同士の関係性を抽象化して有向グラフ構造により表した確率推論のモデルである。ベイジアンネットワークでは、ある事象と他の事象との因果関係を数値化し、条件付確率によって表す。これにより複雑で不確実な事象の起こりやすさやその可能性を予測し、ユーザに提供する情報サービスや高度な状態を判定する。特許文献1または特許文献2には、ベイジアンネットワークを用いた推定を行なう情報システムが提案されている。このようなベイジアンネットワークにおける事象と事象との関係性や条件付確率は、予め取得されたデータに基づいて算出されるか、あるいはベイジアンネットワークの専門知識を持つシステム管理者によって、ユーザの特性に基づいて算出された値が用いられる。   In such an information system, it is conceivable to use a Bayesian network when determining an advanced state that cannot be acquired by a sensor among information services according to the state of the user and related user states. A Bayesian network is a model of probabilistic reasoning in which the relationship between events is abstracted and represented by a directed graph structure. In a Bayesian network, the causal relationship between an event and another event is quantified and expressed by a conditional probability. This predicts the likelihood and likelihood of a complex and uncertain event, and determines the information service and advanced state provided to the user. Patent Document 1 or Patent Document 2 proposes an information system that performs estimation using a Bayesian network. The relationship between events and conditional probabilities in such a Bayesian network is calculated based on data acquired in advance, or based on user characteristics by a system administrator with Bayesian network expertise. The value calculated in this way is used.

特開2007−279887号公報JP 2007-279887 A 特開2008−269215号公報JP 2008-269215 A

しかしながら、ベイジアンネットワークにおける事象間の因果関係を示す条件付確率のパラメータ数は、事象の数に対して組み合わせ爆発的に増加するため、実用に耐えうる程の多量の事象を含むベイジアンネットワークを構築するためには、膨大な数のデータが必要となる。多数のユーザのそれぞれに対応するこのようなデータの全てを予め取得することは困難である。一方、専門知識を持つシステム管理者によってベイジアンネットワークを構築する場合には、システム管理者が多数のユーザの全てに対応する事象やパラメータの設定を行なわなければならず、相当の手間や時間が必要となる。そこで、情報システムによる行動支援サービスを受けるユーザが、自身に対応するベイジアンネットワークを設計し構築することが考えられるが、事象と事象とに直接的な因果関係を持つ組み合わせを抽出するためには、ベイジアンネットワークに含まれる事象全体についての俯瞰的な知識が必要となる。例えば、ある事象に直接的な因果関係を持つ複数の事象の組み合わせを網羅的に把握していなければ、複数の事象間での条件付確率を設定することはできない。   However, since the number of conditional probability parameters indicating the causal relationship between events in a Bayesian network increases explosively in combination with the number of events, a Bayesian network including a large number of events that can withstand practical use is constructed. For this purpose, a huge amount of data is required. It is difficult to obtain all such data corresponding to each of a large number of users in advance. On the other hand, when a Bayesian network is constructed by a system administrator with specialized knowledge, the system administrator must set up events and parameters corresponding to all of a large number of users, which requires considerable effort and time. It becomes. Therefore, it is conceivable that a user who receives an action support service by an information system designs and constructs a Bayesian network corresponding to the user, but in order to extract a combination that has a direct causal relationship between events, A panoramic knowledge of all the events included in the Bayesian network is required. For example, if the combination of a plurality of events having a direct causal relationship with a certain event is not comprehensively understood, the conditional probability between the plurality of events cannot be set.

本発明は、このような状況に鑑みてなされたもので、ユーザに対応する事象間の因果関係や条件付確率を算出し、容易にベイジアンネットワークを構築する情報処理装置、情報処理システムおよび情報処理方法を提供する。   The present invention has been made in view of such a situation. An information processing apparatus, an information processing system, and an information processing system that easily calculate a causal relationship and a conditional probability between events corresponding to a user and easily construct a Bayesian network. Provide a method.

上述した課題を解決するために、本発明は、ユーザの状態を表す複数の事象に対応する複数のノードと、複数の事象間の因果関係との情報が含まれるベイジアンネットワークを生成する情報処理装置であって、ノード毎に、ノードに対応する事象が生起する確率を示す事前確率が対応付けられて記憶される事前確率記憶部と、ノードに対応する事象が生起したことを条件として他のノードに対応する事象が生起する確率を示す条件付確率が、ノードと他のノードとの組み合わせ毎に対応付けられて記憶される条件付確率記憶部と、複数のノード間の親子関係を示すグラフデータが記憶されるグラフ記憶部と、親子関係毎に、親ノードの事象に対応して子ノードの事象が生起する条件付確率を示す条件付確率表が記憶される条件付確率表記憶部と、事前確率と条件付確率とが含まれる事前情報を受信し、受信した事前情報に含まれる事前確率を事前確率記憶部に記憶させ、受信した事前情報に含まれる条件付確率を条件付確率記憶部に記憶させる事前情報取得部と、事前確率記憶部に記憶された事前確率と、条件付確率記憶部に記憶された条件付確率とに基づいて、条件付確率表を生成して条件付確率表記憶部に記憶させる条件付確率表生成部と、を備えることを特徴とする。   In order to solve the above-described problem, the present invention provides an information processing apparatus that generates a Bayesian network including information on a plurality of nodes corresponding to a plurality of events representing a user's state and a causal relationship between the plurality of events. A prior probability storage unit that stores a prior probability indicating a probability that an event corresponding to the node occurs for each node, and another node on condition that the event corresponding to the node has occurred Conditional probability indicating the probability that an event corresponding to the occurrence will occur in association with each combination of the node and other nodes, and a conditional probability storage unit, and graph data indicating a parent-child relationship between a plurality of nodes And a conditional probability table storage unit for storing a conditional probability table indicating a conditional probability that an event of a child node occurs corresponding to the event of the parent node for each parent-child relationship Receiving the prior information including the prior probability and the conditional probability, storing the prior probability included in the received prior information in the prior probability storage unit, and storing the conditional probability included in the received prior information as the conditional probability A conditional probability table is generated by generating a conditional probability table based on the prior information acquisition unit to be stored in the unit, the prior probability stored in the prior probability storage unit, and the conditional probability stored in the conditional probability storage unit. And a conditional probability table generation unit stored in the table storage unit.

また、本発明は、上述の情報処理装置が、事前確率記憶部に記憶された事前確率と、条件付確率記憶部に記憶された条件付確率とに基づいて、グラフデータを生成してグラフ記憶部に記憶させるグラフ生成部を備えることを特徴とする。   According to the present invention, the information processing apparatus described above generates graph data based on the prior probability stored in the prior probability storage unit and the conditional probability stored in the conditional probability storage unit, and stores the graph data. A graph generation unit to be stored in the unit is provided.

また、本発明は、上述のグラフ生成部は、事前確率と条件付確率とに基づいて、複数のノード毎に他のノードとのノード対の相関を示す相互情報量を算出し、算出した相互情報量が相対的に高いノード対から降順に、ノード対を対応付けるリンクを巡回経路が発生しない限りにおいて対応付けるリンク選択部と、リンク選択部によって複数のリンクが対応付けられたノードを中心ノードとして、中心ノードに隣接する複数のノードのうち、相互情報量が予め定められた閾値を下回るノードと中心ノードとを対応付けるリンクの向きを、中心ノード向きとする方向決定部と、を備え、ノード間のリンクとリンクの向きとに基づいてグラフデータを生成することを特徴とする。   Further, according to the present invention, the graph generation unit described above calculates a mutual information amount indicating a correlation of a node pair with another node for each of a plurality of nodes based on the prior probability and the conditional probability, and calculates the calculated mutual information. From a node pair having a relatively high amount of information in descending order, a link that associates a link that associates a node pair with each other as long as a cyclic route does not occur, and a node that is associated with a plurality of links by the link selector as a central node, A direction determining unit that sets the direction of the link that associates a node whose mutual information amount is below a predetermined threshold and the center node among the plurality of nodes adjacent to the center node to the center node direction, Graph data is generated based on the link and the direction of the link.

また、本発明は、上述の情報処理装置が、上述の事前確率記憶部または条件付確率記憶部に記憶された複数のノードのうち、事前情報取得部によって事前情報が受信されなかったノードに対応する事前情報を、事前情報取得部によって受信された事前情報に基づいて生成し、生成した事前情報を事前確率記憶部または条件付確率記憶部に記憶させる事前情報補完部を備えることを特徴とする。   Further, the present invention relates to a node in which the prior information is not received by the prior information acquisition unit among the plurality of nodes stored in the prior probability storage unit or the conditional probability storage unit. A prior information complementing unit that generates the prior information to be generated based on the prior information received by the prior information acquisition unit, and stores the generated prior information in the prior probability storage unit or the conditional probability storage unit. .

また、本発明は、上述の条件付確率表生成部は、単純ベイズ法を用いて条件付確率表を生成することを特徴とする。   In addition, the present invention is characterized in that the conditional probability table generation unit described above generates a conditional probability table using a naive Bayes method.

また、本発明は、上述の情報処理装置が、事象が生起しているか否かを示す観測値が記憶される観測値記憶部と、観測値を受信し、受信した観測値を観測値記憶部に記憶させる観測値受信部と、観測値記憶部に記憶された観測値と、条件付確率表記憶部に記憶された条件付確率表と、グラフ記憶部に記憶されたグラフデータとに基づいて、観測値受信部が受信した観測値が示す事象に対応する他の事象を抽出する推定部と、を備えることを特徴とする。   Further, the present invention provides an observation value storage unit that stores an observation value indicating whether an event has occurred, an observation value storage unit that receives the observation value, and the received observation value is an observation value storage unit. Based on the observation value receiving unit to be stored in the observation value, the observation value stored in the observation value storage unit, the conditional probability table stored in the conditional probability table storage unit, and the graph data stored in the graph storage unit An estimation unit that extracts another event corresponding to the event indicated by the observation value received by the observation value reception unit.

また、本発明は、ユーザの状態を表す複数の事象に対応する複数のノードと、複数の事象間の因果関係との情報が含まれるベイジアンネットワークに基づいてユーザの状態に対応する情報サービスを提供する情報処理システムであって、ノード毎に、ノードに対応する事象が生起する確率を示す事前確率が対応付けられて記憶される事前確率記憶部と、ノードに対応する事象が生起したことを条件として他のノードに対応する事象が生起する確率を示す条件付確率が、ノードと他のノードとの組み合わせ毎に対応付けられて記憶される条件付確率記憶部と、複数のノード間の親子関係を示すグラフデータが記憶されるグラフ記憶部と、親子関係毎に、親ノードの事象に対応して子ノードの事象が生起する条件付確率を示す条件付確率表が記憶される条件付確率表記憶部と、事前確率と条件付確率とが含まれる事前情報を受信し、受信した事前情報に含まれる事前確率を事前確率記憶部に記憶させ、受信した事前情報に含まれる条件付確率を条件付確率記憶部に記憶させる事前情報取得部と、事前確率記憶部に記憶された事前確率と、条件付確率記憶部に記憶された条件付確率とに基づいて、条件付確率表を生成して条件付確率表記憶部に記憶させる条件付確率表生成部と、観測値を受信し、受信した観測値を観測値記憶部に記憶させる観測値受信部と、観測値記憶部に記憶された観測値と、条件付確率表記憶部に記憶された条件付確率表と、グラフ記憶部に記憶されたグラフデータとに基づいて、観測値受信部が受信した観測値が示す事象に対応する他の事象を抽出する推定部と、を備える情報処理装置と、ユーザから入力される事前情報を、情報処理装置に送信するユーザ端末と、事象に対応する観測値を生成し、情報処理装置に送信するセンサ端末と、情報処理装置によって抽出された他の事象に対応する情報サービスをユーザ端末に送信するアプリサーバと、を備えることを特徴とする。   In addition, the present invention provides an information service corresponding to a user's state based on a Bayesian network including information on a plurality of nodes corresponding to a plurality of events representing the user's state and a causal relationship between the plurality of events. A prior probability storage unit in which a prior probability indicating a probability that an event corresponding to the node occurs is stored for each node, and an event corresponding to the node has occurred As a conditional probability storage unit in which a conditional probability indicating a probability of occurrence of an event corresponding to another node is stored in association with each combination of the node and the other node, and a parent-child relationship between a plurality of nodes A graph storage unit storing graph data indicating a conditional probability table indicating a conditional probability that an event of a child node occurs corresponding to an event of the parent node is stored for each parent-child relationship A conditional probability table storage unit that receives the prior information including the prior probability and the conditional probability, and stores the prior probability included in the received prior information in the prior probability storage unit and is included in the received prior information Based on the prior information acquisition unit that stores the conditional probability in the conditional probability storage unit, the prior probability stored in the prior probability storage unit, and the conditional probability stored in the conditional probability storage unit A conditional probability table generating unit that generates a table and stores it in the conditional probability table storage unit, an observation value receiving unit that receives observation values, and stores the received observation values in the observation value storage unit, and an observation value storage unit The event indicated by the observation received by the observation receiver based on the observation stored in the conditional probability table stored in the conditional probability table storage and the graph data stored in the graph storage An estimator that extracts other events corresponding to The information processing device provided, the user terminal that transmits the prior information input from the user to the information processing device, the sensor terminal that generates the observation value corresponding to the event and transmits it to the information processing device, and the information processing device extract And an application server that transmits an information service corresponding to the other event to the user terminal.

また、本発明は、ユーザの状態を表す複数の事象に対応する複数のノードと、複数の事象間の因果関係との情報が含まれるベイジアンネットワークに基づいてユーザの状態に対応する情報サービスを提供する情報処理システムであって、ノード毎に、ノードに対応する事象が生起する確率を示す事前確率が対応付けられて記憶される事前確率記憶部と、ノードに対応する事象が生起したことを条件として他のノードに対応する事象が生起する確率を示す条件付確率が、ノードと他のノードとの組み合わせ毎に対応付けられて記憶される条件付確率記憶部と、複数のノード間の親子関係を示すグラフデータが記憶されるグラフ記憶部と、親子関係毎に、親ノードの事象に対応して子ノードの事象が生起する条件付確率を示す条件付確率表が記憶される条件付確率表記憶部と、ユーザから入力される事前確率と条件付確率とが含まれる事前情報を受け付け、入力された事前情報に含まれる事前確率を事前確率記憶部に記憶させ、受信した事前情報に含まれる条件付確率を条件付確率記憶部に記憶させる事前情報取得部と、事前確率記憶部に記憶された事前確率と、条件付確率記憶部に記憶された条件付確率とに基づいて、条件付確率表を生成して条件付確率表記憶部に記憶させる条件付確率表生成部と、観測値を受信し、受信した観測値を観測値記憶部に記憶させる観測値受信部と、観測値記憶部に記憶された観測値と、条件付確率表記憶部に記憶された条件付確率表と、グラフ記憶部に記憶されたグラフデータとに基づいて、観測値受信部が受信した観測値が示す事象に対応する他の事象を抽出し、抽出した事象に対応する情報サービスを提供するアプリサーバから情報サービスを受信する推定部と、を備えるユーザ端末と、事象に対応する観測値を生成し、ユーザ端末に送信するセンサ端末と、ユーザ端末によって抽出された他の事象に対応する情報サービスをユーザ端末に送信するアプリサーバと、を備えることを特徴とする。   In addition, the present invention provides an information service corresponding to a user's state based on a Bayesian network including information on a plurality of nodes corresponding to a plurality of events representing the user's state and a causal relationship between the plurality of events. A prior probability storage unit in which a prior probability indicating a probability that an event corresponding to the node occurs is stored for each node, and an event corresponding to the node has occurred As a conditional probability storage unit in which a conditional probability indicating a probability of occurrence of an event corresponding to another node is stored in association with each combination of the node and the other node, and a parent-child relationship between a plurality of nodes A graph storage unit storing graph data indicating a conditional probability table indicating a conditional probability that an event of a child node occurs corresponding to an event of the parent node is stored for each parent-child relationship The conditional probability table storage unit, the prior information including the prior probability and the conditional probability input from the user is received, the prior probability included in the input prior information is stored in the prior probability storage unit, and received. Based on the prior information acquisition unit that stores the conditional probability included in the prior information in the conditional probability storage unit, the prior probability stored in the prior probability storage unit, and the conditional probability stored in the conditional probability storage unit A conditional probability table generating unit that generates a conditional probability table and stores the conditional probability table in the conditional probability table storage unit, an observation value receiving unit that receives the observation values and stores the received observation values in the observation value storage unit; The observation value reception unit receives the observation value stored in the observation value storage unit, the conditional probability table stored in the conditional probability table storage unit, and the graph data stored in the graph storage unit. Other corresponding to the event indicated by the observation A sensor that extracts an elephant and includes an estimation unit that receives an information service from an application server that provides an information service corresponding to the extracted event, and generates an observation value corresponding to the event and transmits the observation value to the user terminal A terminal and an application server that transmits an information service corresponding to another event extracted by the user terminal to the user terminal.

また、本発明は、ユーザの状態を表す複数の事象に対応する複数のノードと、複数の事象間の因果関係との情報が含まれるベイジアンネットワークに基づいてユーザの状態に対応する情報サービスを提供する情報処理システムであって、ノード毎に、ノードに対応する事象が生起する確率を示す事前確率が対応付けられて記憶される事前確率記憶部と、ノードに対応する事象が生起したことを条件として他のノードに対応する事象が生起する確率を示す条件付確率が、ノードと他のノードとの組み合わせ毎に対応付けられて記憶される条件付確率記憶部と、複数のノード間の親子関係を示すグラフデータが記憶されるグラフ記憶部と、親子関係毎に、親ノードの事象に対応して子ノードの事象が生起する条件付確率を示す条件付確率表が記憶される条件付確率表記憶部と、事前確率と条件付確率とが含まれる事前情報を受信し、受信した事前情報に含まれる事前確率を事前確率記憶部に記憶させ、受信した事前情報に含まれる条件付確率を条件付確率記憶部に記憶させる事前情報取得部と、事前確率記憶部に記憶された事前確率と、条件付確率記憶部に記憶された条件付確率とに基づいて、条件付確率表を生成して条件付確率表記憶部に記憶させる条件付確率表生成部と、観測値を受信し、受信した観測値を観測値記憶部に記憶させる観測値受信部と、観測値記憶部に記憶された観測値と、条件付確率表記憶部に記憶された条件付確率表と、グラフ記憶部に記憶されたグラフデータとに基づいて、観測値受信部が受信した観測値が示す事象に対応する他の事象を抽出し、抽出した事象に対応する情報サービスをユーザ端末に送信する推定部と、を備えるアプリサーバと、ユーザから入力される事前情報を、アプリサーバに送信するユーザ端末と、事象に対応する観測値を生成し、アプリサーバに送信するセンサ端末と、を備えることを特徴とする。   In addition, the present invention provides an information service corresponding to a user's state based on a Bayesian network including information on a plurality of nodes corresponding to a plurality of events representing the user's state and a causal relationship between the plurality of events. A prior probability storage unit in which a prior probability indicating a probability that an event corresponding to the node occurs is stored for each node, and an event corresponding to the node has occurred As a conditional probability storage unit in which a conditional probability indicating a probability of occurrence of an event corresponding to another node is stored in association with each combination of the node and the other node, and a parent-child relationship between a plurality of nodes A graph storage unit storing graph data indicating a conditional probability table indicating a conditional probability that an event of a child node occurs corresponding to an event of the parent node is stored for each parent-child relationship A conditional probability table storage unit that receives the prior information including the prior probability and the conditional probability, and stores the prior probability included in the received prior information in the prior probability storage unit and is included in the received prior information Based on the prior information acquisition unit that stores the conditional probability in the conditional probability storage unit, the prior probability stored in the prior probability storage unit, and the conditional probability stored in the conditional probability storage unit A conditional probability table generating unit that generates a table and stores it in the conditional probability table storage unit, an observation value receiving unit that receives observation values, and stores the received observation values in the observation value storage unit, and an observation value storage unit The event indicated by the observation received by the observation receiver based on the observation stored in the conditional probability table stored in the conditional probability table storage and the graph data stored in the graph storage Extract other events corresponding to the An application server comprising: an estimation unit that transmits an information service corresponding to the user terminal; a user terminal that transmits advance information input from the user to the application server; and an observation value corresponding to the event, And a sensor terminal that transmits to the server.

また、本発明は、ユーザの状態を表す複数の事象に対応する複数のノードと、複数の事象間の因果関係との情報が含まれるベイジアンネットワークを生成し、ノード毎に、ノードに対応する事象が生起する確率を示す事前確率が対応付けられて記憶される事前確率記憶部と、ノードに対応する事象が生起したことを条件として他のノードに対応する事象が生起する確率を示す条件付確率が、ノードと他のノードとの組み合わせ毎に対応付けられて記憶される条件付確率記憶部と、複数のノード間の親子関係を示すグラフデータが記憶されるグラフ記憶部と、親子関係毎に、親ノードの事象に対応して子ノードの事象が生起する条件付確率を示す条件付確率表が記憶される条件付確率表記憶部と、を備える情報処理装置の情報処理方法であって、事前確率と条件付確率とが含まれる事前情報を受信し、受信した事前情報に含まれる事前確率を事前確率記憶部に記憶させ、受信した事前情報に含まれる条件付確率を条件付確率記憶部に記憶させるステップと、事前確率記憶部に記憶された事前確率と、条件付確率記憶部に記憶された条件付確率とに基づいて、条件付確率表を生成して条件付確率表記憶部に記憶させるステップと、を備えることを特徴とする。   Further, the present invention generates a Bayesian network including information on a plurality of nodes corresponding to a plurality of events representing a user's state and a causal relationship between the plurality of events, and an event corresponding to the node for each node. A prior probability storage unit in which a prior probability indicating the probability of occurrence of an event is associated and stored, and a conditional probability indicating the probability of an event corresponding to another node occurring on the condition that an event corresponding to the node has occurred A conditional probability storage unit that is stored in association with each combination of a node and another node, a graph storage unit that stores graph data indicating a parent-child relationship between a plurality of nodes, and a parent-child relationship A conditional probability table storage unit that stores a conditional probability table that indicates a conditional probability that an event of a child node occurs in response to an event of a parent node, and an information processing method for an information processing device comprising: Prior information including prior probabilities and conditional probabilities is received, prior probabilities included in the received prior information are stored in a prior probability storage unit, and conditional probabilities included in the received prior information are conditional probability storage units And generating a conditional probability table on the basis of the prior probability stored in the prior probability storage unit and the conditional probability stored in the conditional probability storage unit. And a step of storing.

以上説明したように、本発明によれば、情報処理装置は、ユーザの状態を表す複数の事象に対応する複数のノード毎に、ノードに対応する事象が生起する確率を示す事前確率と、ノードに対応する事象が生起したことを条件として他のノードに対応する事象が生起する確率を示す条件付確率がノードと他のノードとの組み合わせ毎に対応付けられた事前情報とを受信して記憶し、事前情報に基づいて、複数のノード間の親子関係を示すグラフデータと、親子関係毎に、親ノードの事象に対応して子ノードの事象が生起する条件付確率を示す条件付確率表とを生成して記憶するようにしたので、ユーザから入力される事前情報に基づいて事象間の因果関係や条件付確率を算出し、容易にベイジアンネットワークを構築することが可能となる。   As described above, according to the present invention, the information processing apparatus includes, for each of a plurality of nodes corresponding to a plurality of events representing a user's state, a prior probability indicating a probability that an event corresponding to the node occurs, and a node Receives and stores a priori information in which a conditional probability indicating the probability that an event corresponding to another node will occur on the condition that an event corresponding to the occurrence of the event corresponds to each combination of the node and the other node Based on prior information, graph data indicating a parent-child relationship between a plurality of nodes, and a conditional probability table indicating a conditional probability that an event of a child node occurs corresponding to an event of the parent node for each parent-child relationship Are generated and stored, so that it is possible to easily construct a Bayesian network by calculating a causal relationship between events and a conditional probability based on prior information input from the user.

本発明の一実施形態による情報処理システムの構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the information processing system by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態により定義されるノードの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the node defined by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態による事前確率テーブルのデータ例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the example of data of the prior probability table by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態による条件付確率テーブルのデータ例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the example of data of the conditional probability table by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態により補完された事前確率テーブルのデータ例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the example of data of the prior probability table complemented by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態により補完された条件付確率テーブルのデータ例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the example of data of the conditional probability table complemented by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態により定義されたノード間のリンク例を示す図である。It is a figure which shows the example of the link between the nodes defined by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態により定義されたノード間のリンク方向の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the link direction between the nodes defined by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態により生成されたグラフのデータ例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the example of data of the graph produced | generated by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態により生成された条件付確率の例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the example of the conditional probability produced | generated by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態により生成されたCPTの例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the example of CPT produced | generated by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態による観測値のデータ例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the example of data of the observation value by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態による情報処理システムの動作例を示すシーケンス図である。It is a sequence diagram which shows the operation example of the information processing system by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態によるリンク選択処理の動作例を示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows the operation example of the link selection process by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態によるリンク方向判定処理の動作例を示すフローチャート図である。It is a flowchart figure which shows the operation example of the link direction determination process by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態による情報処理システムの構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the information processing system by one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態による情報処理システムの構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structural example of the information processing system by one Embodiment of this invention.

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。図1は、本実施形態による情報処理システム1の構成を示すブロック図である。情報処理システム1は、複数のユーザ端末400(ユーザ端末400−1、ユーザ端末400−2、ユーザ端末400−3、・・・)と、情報処理装置10と、複数のアプリサーバ500(アプリサーバ500−1、アプリサーバ500−2、アプリサーバ500−3、・・・)と、複数のセンサ端末600(センサ端末600−1、センサ端末600−2、センサ端末600−3、・・・)とを備えている。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of an information processing system 1 according to the present embodiment. The information processing system 1 includes a plurality of user terminals 400 (user terminals 400-1, user terminals 400-2, user terminals 400-3,...), An information processing apparatus 10, and a plurality of application servers 500 (application servers). 500-1, application server 500-2, application server 500-3,...) And a plurality of sensor terminals 600 (sensor terminal 600-1, sensor terminal 600-2, sensor terminal 600-3,...). And.

ユーザ端末400は、入力部や送信部を備えるコンピュータ端末であり、ユーザから入力される事前情報を情報処理装置10に送信する。事前情報は、事象と、その事象が生起する確率とが対応付けられた情報である。確率には、条件がない場合に対応する事象が生起している確率を示す事前確率と、ある事象が生起している場合に他の事象が生起する確率を示す条件付確率とが含まれる。例えば、事前情報には、事象「自宅」に対応する事前確率(例えば、0.15)や、事象「自宅」が生起している場合に事象「動画をみたい」が生起する条件付確率(例えば、0.6)などの情報が含まれる。   The user terminal 400 is a computer terminal that includes an input unit and a transmission unit, and transmits prior information input from the user to the information processing apparatus 10. The prior information is information in which an event is associated with a probability that the event occurs. The probability includes a prior probability indicating a probability that a corresponding event occurs when there is no condition, and a conditional probability indicating a probability that another event occurs when a certain event occurs. For example, the prior information includes a prior probability (for example, 0.15) corresponding to the event “home”, and a conditional probability (for example, the event “I want to watch a video” occurs when the event “home” occurs) , 0.6).

情報処理装置10は、ユーザ端末400から送信される事前情報に基づいて、ユーザの状態を表す複数の事象に対応する複数のノードと、複数の事象間の因果関係との情報が含まれるベイジアンネットワークを生成して記憶する。情報処理装置10は、複数のセンサ端末600によって取得されたユーザの位置やスケジュールなどのデータを受信し、受信したデータとユーザに対応するベイジアンネットワークとに基づいて、ユーザの状態の事象に対応する事象を判定する。また、情報処理装置10は、判定した事象に対応する情報サービスを提供するアプリサーバ500による情報サービスをユーザ端末400に推薦する情報を送信する。情報処理装置10は、確率ネットワーク作成部100と、ベイジアンネットワーク記憶部200と、推定部300とを備えている。確率ネットワーク作成部100は、事前情報取得部110と、事前情報保持部120と、グラフ生成部130と、CPT生成部140を備えている。   The information processing apparatus 10 is based on prior information transmitted from the user terminal 400 and includes information on a plurality of nodes corresponding to a plurality of events representing a user state and causal relationships between the plurality of events. Is generated and stored. The information processing apparatus 10 receives data such as user positions and schedules acquired by the plurality of sensor terminals 600, and responds to the event of the user state based on the received data and the Bayesian network corresponding to the user. Determine the event. In addition, the information processing apparatus 10 transmits information recommending to the user terminal 400 an information service by the application server 500 that provides an information service corresponding to the determined event. The information processing apparatus 10 includes a probability network creation unit 100, a Bayesian network storage unit 200, and an estimation unit 300. The probability network creation unit 100 includes a prior information acquisition unit 110, a prior information holding unit 120, a graph generation unit 130, and a CPT generation unit 140.

事前情報取得部110は、ユーザ端末400から、事前確率と条件付確率とが含まれる事前情報を受信し、受信した事前情報に含まれる事前確率を事前確率記憶部121に記憶させ、受信した事前情報に含まれる条件付確率を条件付確率記憶部122に記憶させる。
事前情報保持部120は、事前確率記憶部121と、条件付確率記憶部122と、事前情報補完部123とを備えている。
The prior information acquisition unit 110 receives the prior information including the prior probability and the conditional probability from the user terminal 400, stores the prior probability included in the received prior information in the prior probability storage unit 121, and receives the received prior information. The conditional probability included in the information is stored in the conditional probability storage unit 122.
The prior information holding unit 120 includes a prior probability storage unit 121, a conditional probability storage unit 122, and a prior information complement unit 123.

事前確率記憶部121には、ベイジアンネットワークのノード毎に、ノードに対応する事象が生起する確率を示す事前確率が対応付けられて記憶される。ここで、事前確率記憶部121には、ユーザ端末400から送信された事前情報に含まれる複数の事前確率が含まれる事前確率テーブルが記憶される。ここでは、システム管理者による事前設定として、ベイジアンネットワークのノードが全ユーザに共通的に定義される。図2は、ベイジアンネットワークに定義されるノードの例を示す図である。例えば、「音楽をききたい」、「ゲームをしたい」、「自宅」などの事象を示すノードが定義される。各事象は、例えば、生起(例えば、「1」)または非生起(例えば、「0」)の2値のいずれかの値に対応付けられる。また、これらのノードにはノードを識別する識別情報(ノードID)が付与される。ノードIDは、数値などの情報であって良いが、本実施形態では、「音楽をききたい」、「自宅」などの文字列がそのままノードIDであるとして説明する。   The prior probability storage unit 121 stores, for each node of the Bayesian network, a prior probability indicating the probability that an event corresponding to the node occurs in association with each other. Here, the prior probability storage unit 121 stores a prior probability table including a plurality of prior probabilities included in the prior information transmitted from the user terminal 400. Here, a Bayesian network node is commonly defined for all users as a pre-configuration by the system administrator. FIG. 2 is a diagram illustrating an example of nodes defined in the Bayesian network. For example, nodes indicating events such as “I want to listen to music”, “I want to play a game”, “Home”, and the like are defined. Each event is associated with one of two values, for example, occurrence (for example, “1”) or non-occurrence (for example, “0”). Further, identification information (node ID) for identifying the node is given to these nodes. Although the node ID may be information such as a numerical value, in the present embodiment, a description will be given assuming that a character string such as “I want to hear music” or “Home” is the node ID as it is.

図3は、このように定義されたノードに対応付けられた事前確率のデータ例を示す図である。図に示されるように、例えば、事前確率テーブルには、事象「自宅」をノードとする事前確率「0.15」と、事象「ゲームをしたい」をノードとする事前確率「0.2」とがそれぞれ対応付けられて記憶される。事前確率テーブルには、この例以外にも複数のノードに対応する事前確率がそれぞれ記憶されるようにして良い。ここで、本実施形態において説明する各記憶部には、複数のユーザのそれぞれを識別する識別情報に対応付けて、ユーザ毎の事前確率の情報が記憶されることとして良いが、ここでは、説明の簡略化のため1ユーザに対応する情報について説明する。   FIG. 3 is a diagram illustrating a data example of prior probabilities associated with the nodes defined as described above. As shown in the figure, for example, in the prior probability table, the prior probability “0.15” having the event “home” as a node and the prior probability “0.2” having the event “I want to play a game” as a node are shown. Are stored in association with each other. In addition to this example, prior probabilities corresponding to a plurality of nodes may be stored in the prior probability table. Here, in each storage unit described in the present embodiment, information on prior probabilities for each user may be stored in association with identification information for identifying each of a plurality of users. For simplicity, information corresponding to one user will be described.

条件付確率記憶部122には、ベイジアンネットワークのノードに対応する事象が生起したことを条件として他のノードに対応する事象が生起する確率を示す条件付確率が、ノードと他のノードとの組み合わせ毎に対応付けられて記憶される。ここで、条件付確率記憶部122には、ユーザ端末400から送信された事前情報に含まれる複数の条件付確率が条件付確率テーブルとして記憶される。図4は、条件付確率記憶部122に記憶される条件付確率テーブルのデータ例を示す図である。条件付確率テーブルには、親ノードに対応する事象が生起しているか否かを示す親ノード値に応じて、子ノードに対応する事象が生起する確率である条件付確率が対応付けられて記憶されている。例えば、図に示されるように、親ノード「自宅」の親ノード値が「1」であり生起している場合に、子ノード「動画をみたい」が生起する条件付確率が「0.6」であることが対応付けられて記憶されている。   In the conditional probability storage unit 122, a conditional probability indicating a probability that an event corresponding to another node occurs on the condition that an event corresponding to the node of the Bayesian network has occurred is a combination of the node and the other node. It is stored in association with each other. Here, the conditional probability storage unit 122 stores a plurality of conditional probabilities included in the prior information transmitted from the user terminal 400 as a conditional probability table. FIG. 4 is a diagram illustrating a data example of the conditional probability table stored in the conditional probability storage unit 122. In the conditional probability table, a conditional probability that is a probability that an event corresponding to a child node occurs is stored in association with a parent node value indicating whether or not an event corresponding to the parent node has occurred. Has been. For example, as shown in the figure, when the parent node value of the parent node “home” is “1” and the parent node value has occurred, the conditional probability that the child node “I want to watch a movie” occurs is “0.6”. Are stored in association with each other.

事前情報補完部123は、事前確率記憶部121に記憶されたノードのうち、ユーザ端末400から送信された事前情報に値が含まれておらず事前確率が記憶されていないノードに対応する事前確率を推定して算出し、事前確率記憶部121に記憶させる補完処理を行う。ここで、事前情報補完部123は、ベイズの定理に基づいた補完処理を行う。例えば、ベイズの定理では、事象X、Yが存在する場合、事象Yの事前確率P(Y)と、事象Yが生起したときに事象Xが生起する条件付確率P(X|Y)とを乗じた値を、事象Xが生起したときに事象Yが生起する条件付確率P(Y|X)によって割った商によって事象Xの事前確率P(X)を表すことができる(P(X)=P(Y)・P(X|Y)/P(Y|X))。   The prior information complementing unit 123 corresponds to a node stored in the prior probability storage unit 121 and corresponding to a node whose value is not included in the prior information transmitted from the user terminal 400 and no prior probability is stored. Is estimated, calculated, and stored in the prior probability storage unit 121. Here, the prior information complementing unit 123 performs a complementing process based on Bayes' theorem. For example, in the Bayes' theorem, if events X and Y exist, the prior probability P (Y) of event Y and the conditional probability P (X | Y) that event X occurs when event Y occurs The prior probability P (X) of event X can be expressed by the quotient divided by the conditional probability P (Y | X) that event Y occurs when event X occurs (P (X)) = P (Y) · P (X | Y) / P (Y | X)).

ここで、図3に示したように、事前確率記憶部121にノード「動画をみたい」の事前確率が未知である場合を考える。ここで、ノード「動画をみたい」に対応する事前確率は、ベイズの定理により、事前確率テーブルに記憶されたノード「自宅」に対応する事前確率と、条件付確率テーブルに記憶されたノード「自宅」とノード「動画をみたい」とに基づいて算出する。すなわち、ノード「動画をみたい」の事前確率(P(動画をみたい))は、ベイズの定理によって以下式により算出することができる。
P(動画をみたい)=P(自宅)・P(動画をみたい|自宅)/P(自宅|動画をみたい)
Here, as shown in FIG. 3, a case is considered where the prior probability of the node “I want to watch a movie” is unknown in the prior probability storage unit 121. Here, the prior probability corresponding to the node “I want to watch a movie” is calculated based on the prior probability corresponding to the node “home” stored in the prior probability table and the node “home” stored in the conditional probability table by Bayes' theorem. ”And the node“ I want to watch a movie ”. In other words, the prior probability (P (I want to watch a moving image)) of the node “I want to watch a moving image” can be calculated by the following formula by Bayes' theorem.
P (I want to watch a movie) = P (Home) / P (I want to watch a movie | Home) / P (Home)

ここでは、P(自宅)の事前確率が「0.15」であり、P(動画をみたい|自宅)の条件付確率が「0.6」であり、P(自宅|動画をみたい)の条件付確率が「0.9」であるから、事前情報補完部123は、ベイズの定理により、P(動画をみたい)の値を示す(0.15・0.6/0.9=)「0.1」を算出する。このように、事前情報補完部123は、ベイズの定理を用いて、既知である条件付確率に基づいて、未知の事前確率を算出する。事前情報補完部123は、算出した事前確率を事前確率記憶部121に記憶させる。図5は、このように事前情報補完部123によって算出された事前確率が補完されて記憶された事前確率テーブルのデータ例を示す図である。同様に、事前情報補完部123は、ベイズの定理を用いて、既知である事前確率に基づいて、未知の条件付確率を算出する。図6は、事前情報補完部123によってベイズの定理を用いて算出された条件付確率が補完された条件付確率テーブルのデータ例を示す図である。   Here, the prior probability of P (home) is “0.15”, the conditional probability of P (watching a movie | home) is “0.6”, and the condition of P (home | watching like a movie) Since the attached probability is “0.9”, the prior information complementing unit 123 indicates the value of P (seeing a moving image) according to Bayes' theorem (0.15 · 0.6 / 0.9 =) “0”. .1 "is calculated. As described above, the prior information complementing unit 123 calculates an unknown prior probability based on a known conditional probability using Bayes' theorem. The prior information complementing unit 123 stores the calculated prior probability in the prior probability storage unit 121. FIG. 5 is a diagram illustrating a data example of the prior probability table in which the prior probability calculated by the prior information complementing unit 123 is complemented and stored in this manner. Similarly, the prior information complementing unit 123 calculates an unknown conditional probability based on a known prior probability using Bayes' theorem. FIG. 6 is a diagram illustrating a data example of the conditional probability table in which the conditional probability calculated by the prior information complementing unit 123 using the Bayes' theorem is supplemented.

グラフ生成部130は、各ノード対の相関を用いてベイジアンネットワークを生成する。グラフ生成部130は、リンク選択部131と、方向決定部132とを備えている。
リンク選択部131は、事前確率記憶部121に記憶された事前確率テーブルと、条件付確率記憶部122に記憶された条件付確率とに基づいて、MWST(Maximum Weight Spanning Tree)法により、複数のノード毎に他のノードとのノード対の相関を示す相互情報量を算出し、算出した相互情報量が相対的に高いノード対から降順に、ノード対を対応付けるリンクを巡回経路が発生しない限りにおいて対応付けるリンクの選択処理を行う。ここでは、以下式(1)によりノードXとノードYとの相関を示す相互情報量(I(X、Y))を算出する。
The graph generation unit 130 generates a Bayesian network using the correlation of each node pair. The graph generation unit 130 includes a link selection unit 131 and a direction determination unit 132.
The link selection unit 131 uses a MWST (Maximum Weight Spanning Tree) method based on the prior probability table stored in the prior probability storage unit 121 and the conditional probability stored in the conditional probability storage unit 122. As long as a cyclic route does not generate a link that associates a node pair in descending order from a node pair with a relatively high calculated mutual information amount, calculating the mutual information amount indicating the correlation of the node pair with other nodes for each node. Select the link to be associated. Here, the mutual information (I (X, Y)) indicating the correlation between the node X and the node Y is calculated by the following equation (1).

Figure 2011028339
Figure 2011028339

例えば、図3〜図6に示したデータに基づいて上記式(1)によりノード「自宅」とノード「勤務日」との相互情報量を算出すると「0」となる。この場合、「自宅」と「勤務日」には相関がなく、すなわち因果関係がないことを示す。リンク選択部131は、後述するように、このような各ノード対の相互情報量を用いてリンクの選択処理を行う。   For example, when the mutual information amount between the node “home” and the node “working day” is calculated by the above formula (1) based on the data shown in FIGS. 3 to 6, it becomes “0”. In this case, there is no correlation between “home” and “working day”, that is, there is no causal relationship. As will be described later, the link selection unit 131 performs link selection processing using such mutual information of each node pair.

このようなリンク選択処理により、ノード「自宅」とノード「動画をみたい」、ノード「勤務日」とノード「動画をみたい」などのそれぞれの相互情報量が算出され、相関が高いノード間を示すリンクが選択される。図7は、図2に対して選択されたノード間のリンクの例を示す図である。ここでは、例えば、相関値が0より大きいノード間の全てにリンクを生成しても良いし、相関値が予め定められた閾値以上であるノード間にリンクを生成するようにしても良い。   By such link selection processing, the mutual information such as the node “home” and the node “I want to watch a video”, the node “working day” and the node “I want to watch a video” are calculated, and indicate between nodes having high correlation A link is selected. FIG. 7 is a diagram illustrating an example of a link between nodes selected with respect to FIG. Here, for example, links may be generated between all nodes having a correlation value greater than 0, or links may be generated between nodes having a correlation value equal to or greater than a predetermined threshold.

方向決定部132は、リンク選択部131によって選択されたリンクの向きを示すリンク方向の判定処理を行う。ここで、方向決定部132は、リンク選択部131によって複数のリンクが対応付けられたノードを中心ノードとして、中心ノードに隣接する複数のノードのうち、相互情報量が予め定められた閾値を下回るノードと中心ノードとを対応付けるリンクの向きを、中心ノード向きとする。例えば、方向決定部132は、リンクが生成されたノード間の相互情報量に基づいて、相互情報量が「0」となるノードグループを生成する。例えば、ノード「動画をみたい」はノード「自宅」とノード「勤務日」との双方に接続されており、かつノード「自宅」とノード「勤務日」との相関は0であるため、それらの間のリンクは、「自宅」と「勤務日」とから「動画をみたい」へ向いたリンクとなる。図8は、方向決定部132によってリンク方向が判定されたノードの関係を示す図である。方向決定部132は、このようにノード間に選択されたリンクとリンクの方向に基づいて、対応する親ノードと子ノードとを対応付けたグラフデータを生成し、グラフ記憶部210に記憶させる。図9は、リンク選択部131と方向決定部132とによって生成されるグラフデータの例を示す図である。   The direction determination unit 132 performs link direction determination processing that indicates the direction of the link selected by the link selection unit 131. Here, the direction determination unit 132 sets a node associated with a plurality of links by the link selection unit 131 as a central node, and the mutual information amount falls below a predetermined threshold among a plurality of nodes adjacent to the central node. The direction of the link that associates the node with the central node is the central node direction. For example, the direction determining unit 132 generates a node group in which the mutual information amount is “0” based on the mutual information amount between the nodes for which the links are generated. For example, the node “I want to watch a movie” is connected to both the node “home” and the node “working day”, and the correlation between the node “home” and the node “working day” is 0. The link between them is the link from "Home" and "Working day" to "Watch the video". FIG. 8 is a diagram illustrating the relationship of nodes whose link directions have been determined by the direction determining unit 132. The direction determining unit 132 generates graph data in which the corresponding parent node and child node are associated with each other based on the link selected between the nodes and the link direction in this manner, and stores the graph data in the graph storage unit 210. FIG. 9 is a diagram illustrating an example of graph data generated by the link selection unit 131 and the direction determination unit 132.

CPT生成部140は、事前確率記憶部121に記憶された事前確率と、条件付確率記憶部122に記憶された条件付確率とに基づいて、条件付確率表(CPT(Conditional Probability Table))を生成してCPT記憶部220に記憶させる。ここで、CPT生成部140は、グラフ生成部130によって算出された各ノード対の相関を用いて、単純ベイズ法(Naive Bayes法)によりグラフデータに対応するCPTを生成するNB実行部141を備える。   The CPT generation unit 140 generates a conditional probability table (CPT) based on the prior probabilities stored in the prior probability storage unit 121 and the conditional probabilities stored in the conditional probability storage unit 122. It is generated and stored in the CPT storage unit 220. Here, the CPT generation unit 140 includes an NB execution unit 141 that generates a CPT corresponding to graph data by a simple Bayes method (Naive Bayes method) using the correlation of each node pair calculated by the graph generation unit 130. .

例えば、ノード「動画をみたい」を子ノードとし、ノード「自宅」およびノード「勤務日」を親ノードとする条件付確率の算出方法をする場合、ノード「自宅」とノード「勤務日」とが、ノード「動画をみたい」に対して条件付独立であると仮定する。ここで、NB実行部141は、p(動画をみたい=1、自宅、勤務日)=p(動画をみたい=1)×p(自宅|動画をみたい=1)×p(勤務日|動画をみたい=1)=0.054、p(動画をみたい=0、自宅、勤務日)p(動画をみたい=0)×p(自宅|動画をみたい=0)×p(勤務日|動画をみたい=0)=0.02を求める(ここでは、p(自宅|動画をみたい=0)やp(勤務日|動画をみたい=0)も補完によって得られている)。   For example, when the conditional probability calculation method has the node “I want to watch a movie” as a child node and the node “home” and the node “work day” as a parent node, the node “home” and the node “work day” Suppose that the node “I want to watch a movie” is conditionally independent. Here, the NB execution unit 141 is p (want to watch a movie = 1, home, work day) = p (want to watch a movie = 1) × p (home | want to watch a movie = 1) × p (working day | I want to watch = 1) = 0.054, p (I want to watch a video = 0, home, work day) p (I want to watch a video = 0) x p (Home | I want to watch a video = 0) x p (work day | I want to watch a video = 0) = 0.02 (here, p (home | watching movie == 0) and p (working date | watching movie = 0) are also obtained by interpolation).

一方、ベイズの定理により、p(動画をみたい=0、自宅、勤務日)とp(自宅=0、動画をみたい、勤務日)との比が、p(動画をみたい=1|自宅、勤務日)とp(動画をみたい=0|自宅、勤務日)との比に等しいため、正規化によってp(動画をみたい=1|動画をみたい、勤務日)≒0.73とp(自宅=0|動画をみたい、勤務日)≒0.27とを求める。このようにしてp(動画をみたい=1|自宅=0、勤務日=0)などについても同様に条件付確率を求めると、NB実行部141は、図10に示すように、ノード「自宅」とノード「勤務日」に対応するノード「動画をみたい」の条件付確率を求めることとができる。NB実行部141は、ノード毎にこのように算出した条件付確率が含まれるCPTを生成し、CPT記憶部220に記憶させる。   On the other hand, according to Bayes' theorem, the ratio of p (watching videos = 0, home, working days) to p (home = 0, watching videos, working days) is p (watching videos = 1 | home, working) Day) and p (want to watch video = 0 | home, working day) is equal to the ratio of p (want to watch video = 1 | want to work, working day) ≈0.73 and p (home = 0 | I want to watch a video, work day) ≒ 0.27. In this way, when the conditional probability is similarly obtained for p (want to watch a movie = 1 | home = 0, work day = 0) and the like, the NB execution unit 141, as shown in FIG. And the conditional probability of the node “I want to watch a movie” corresponding to the node “working day”. The NB execution unit 141 generates a CPT including the conditional probability calculated in this way for each node, and stores the CPT in the CPT storage unit 220.

ベイジアンネットワーク記憶部200には、確率ネットワーク生成部100によって生成されたグラフデータとCPTとが記憶される。このようなグラフデータとCPTとによってベイジアンネットワークが表される。ベイジアンネットワーク記憶部200は、グラフ記憶部210と、CPT記憶部220とを備えている。   The Bayesian network storage unit 200 stores the graph data generated by the probability network generation unit 100 and the CPT. A Bayesian network is represented by such graph data and CPT. The Bayesian network storage unit 200 includes a graph storage unit 210 and a CPT storage unit 220.

グラフ記憶部210には、ベイジアンネットワークにおける複数のノード間の親子関係を示すグラフデータが記憶される。グラフ記憶部210に記憶されるグラフデータは、グラフ生成部130によって生成される。図9は、グラフ生成部130によって生成されグラフ記憶部210に記憶されるグラフデータの例を示す図である。   The graph storage unit 210 stores graph data indicating a parent-child relationship between a plurality of nodes in the Bayesian network. The graph data stored in the graph storage unit 210 is generated by the graph generation unit 130. FIG. 9 is a diagram illustrating an example of graph data generated by the graph generation unit 130 and stored in the graph storage unit 210.

CPT記憶部220には、ベイジアンネットワークにおけるノード間の親子関係毎に、親ノードの事象に対応して子ノードの事象が生起する条件付確率を示す条件付確率表(CPT)が記憶される。CPT記憶部220に記憶されるCPTは、CPT生成部140によって生成される。図11は、CPT記憶部220に記憶されるCPTのデータ例を示す図である。ここで、シーケンス番号は、各子ノードについて親ノードに0から順番に割り当てたものであり、パターン番号は親ノードの組合せパターンを2進数で表すとして、親ノードの値をシーケンス番号目の桁に割り当てたものである。ここで、CPT記憶部220に記憶されたCPTとグラフ記憶部210に記憶されたグラフデータとを同じデータベースに収容し、効率的に正規化したテーブルとするようにしても良い。   The CPT storage unit 220 stores a conditional probability table (CPT) indicating a conditional probability that an event of a child node occurs corresponding to an event of the parent node for each parent-child relationship between nodes in the Bayesian network. The CPT stored in the CPT storage unit 220 is generated by the CPT generation unit 140. FIG. 11 is a diagram illustrating an example of CPT data stored in the CPT storage unit 220. Here, the sequence number is assigned to the parent node in order from 0 for each child node. The pattern number represents the combination pattern of the parent node in binary number, and the value of the parent node is set to the digit of the sequence number. Assigned. Here, the CPT stored in the CPT storage unit 220 and the graph data stored in the graph storage unit 210 may be accommodated in the same database so that the table is efficiently normalized.

推定部300は、アプリ判定部310と、観測値記憶部320と、観測値受信部330とを備えている。
アプリ判定部310は、観測値記憶部320に記憶された観測値と、CPT記憶部220に記憶されたCPTと、グラフ記憶部210に記憶されたグラフデータとに基づいて、観測値受信部330が受信した観測値が示す事象に対応する他の事象を抽出する。また、アプリ判定部310は、抽出した事象に対応する情報サービスを提供するアプリサーバ500を判定し、判定したアプリサーバ500に対して、情報サービス推薦要求を送信する。例えば、アプリ判定部310の記憶領域には、ベイジアンネットワークに記憶されたノード毎に、事象に対応する情報サービスを提供するアプリサーバ500を識別する識別情報が対応付けられて記憶されている。
The estimation unit 300 includes an application determination unit 310, an observation value storage unit 320, and an observation value reception unit 330.
The application determination unit 310 is based on the observation value stored in the observation value storage unit 320, the CPT stored in the CPT storage unit 220, and the graph data stored in the graph storage unit 210, and the observation value reception unit 330. The other event corresponding to the event indicated by the observation value received by is extracted. In addition, the application determination unit 310 determines an application server 500 that provides an information service corresponding to the extracted event, and transmits an information service recommendation request to the determined application server 500. For example, in the storage area of the application determination unit 310, identification information for identifying the application server 500 that provides an information service corresponding to an event is stored in association with each node stored in the Bayesian network.

観測値記憶部320には、ベイジアンネットワークに対応する事象が生起しているか否かを示す観測値が記憶される。観測値記憶部320には、観測値受信部330がセンサ端末600から受信した観測値が記憶される。図12は、観測値記憶部320に記憶される観測値のデータ例を示す図である。ここでは、ノード「自宅」に対応する観測値「1」と、ノード「勤務日」に対応する観測値「0」とが記憶されている。
観測値受信部330は、センサ端末600から送信される観測値を受信し、観測値記憶部320に記憶させる。
The observation value storage unit 320 stores an observation value indicating whether or not an event corresponding to the Bayesian network has occurred. The observation value storage unit 320 stores observation values received by the observation value reception unit 330 from the sensor terminal 600. FIG. 12 is a diagram illustrating an example of observation value data stored in the observation value storage unit 320. Here, an observation value “1” corresponding to the node “home” and an observation value “0” corresponding to the node “working day” are stored.
The observation value receiving unit 330 receives the observation value transmitted from the sensor terminal 600 and stores it in the observation value storage unit 320.

アプリサーバ500は、定められた情報サービスを提供するコンピュータ装置である。例えば、情報処理装置10のアプリ判定部310によって、ユーザの現在の事象において「動画をみたい」が生起している確率が高いと判定されると、複数のアプリサーバ500のうち、動画情報を配信するアプリサーバ500に情報サービス推薦要求が送信される。アプリサーバ500は、情報処理装置10のアプリ判定部310から情報サービス推薦要求が送信されると、例えば、対応するユーザ端末400に対して、動画情報を配信する提供メニュー画面を送信する。ユーザ端末400には、アプリサーバ500から送信された動画配信のメニュー画面が表示される。これにより、ユーザ端末400のユーザは、現在の自身の状態に応じた情報サービスの推薦を受けることができる。   The application server 500 is a computer device that provides a defined information service. For example, when the application determination unit 310 of the information processing apparatus 10 determines that there is a high probability that “watch a video” has occurred in the current event of the user, the video information is distributed among the plurality of application servers 500. An information service recommendation request is transmitted to the application server 500. When the information service recommendation request is transmitted from the application determination unit 310 of the information processing apparatus 10, the application server 500 transmits a provision menu screen that distributes moving image information to the corresponding user terminal 400, for example. On the user terminal 400, a moving image distribution menu screen transmitted from the application server 500 is displayed. Thereby, the user of the user terminal 400 can receive the recommendation of the information service according to the current own state.

センサ端末600は、ユーザの状況や気分などの状態を示すデータを取得して、観測値受信部330に送信するコンピュータ端末である。センサ端末600には、例えば、ユーザの体温や血圧等のデータを取得するバイタルセンサ、ユーザの位置データを取得するGPS機能を有する携帯電話端末、ユーザの移動速度を示すデータを取得する加速度センサ、照度センサ、ユーザのスケジュールのデータが入力される入力端末などが適用できる。   The sensor terminal 600 is a computer terminal that acquires data indicating the state of the user, mood, and the like and transmits the data to the observation value receiving unit 330. The sensor terminal 600 includes, for example, a vital sensor that acquires data such as a user's body temperature and blood pressure, a mobile phone terminal that has a GPS function that acquires user's position data, an acceleration sensor that acquires data indicating the moving speed of the user, An illumination sensor, an input terminal to which user schedule data is input, and the like can be applied.

次に、情報処理システム1の動作例を説明する。図13は、情報処理システム1の動作例を示すシーケンス図である。
ここでは、図2に示したようなノードが予め定義され、事前確率記憶部121に記憶されているとする。情報処理装置10は、事前情報取得部110と、観測値受信部330との機能を公開して、事前情報取得部110はユーザ端末400からのデータの受付を開始し、観測値受信部330はセンサ端末600からのデータの受付を開始する。確率ネットワーク作成部100は、ユーザ端末400から送信される事前情報を受信する(ステップS100)。
Next, an operation example of the information processing system 1 will be described. FIG. 13 is a sequence diagram illustrating an operation example of the information processing system 1.
Here, it is assumed that nodes as shown in FIG. 2 are defined in advance and stored in the prior probability storage unit 121. The information processing apparatus 10 discloses the functions of the prior information acquisition unit 110 and the observation value reception unit 330, the prior information acquisition unit 110 starts accepting data from the user terminal 400, and the observation value reception unit 330 Data reception from the sensor terminal 600 is started. The probability network creation unit 100 receives prior information transmitted from the user terminal 400 (step S100).

事前情報取得部110は、ユーザ端末400から受信した事前情報に含まれる事前確率を事前確率記憶部121に記憶させ、条件付確率を条件付確率記憶部122に記憶させる(ステップS110)。事前情報取得部110が、ユーザ端末400から事前情報を受信したことを事前情報補完部123に通知すると(ステップS120)、事前確率記憶部121は、事前確率記憶部121または条件付確率記憶部122に記憶された事前確率テーブルまたは条件付確率テーブルに記憶された情報のうち、欠落した情報の補完処理を行う(ステップS130)。   The prior information acquisition unit 110 stores the prior probability included in the prior information received from the user terminal 400 in the prior probability storage unit 121, and stores the conditional probability in the conditional probability storage unit 122 (step S110). When the prior information acquisition unit 110 notifies the prior information complement unit 123 that the prior information has been received from the user terminal 400 (step S120), the prior probability storage unit 121 may include the prior probability storage unit 121 or the conditional probability storage unit 122. Among the information stored in the prior probability table or the conditional probability table stored in step S130, the missing information is complemented (step S130).

事前情報補完部123による補完処理が完了したことを事前情報取得部110に通知すると(ステップS140)、事前情報取得部110は、グラフ生成部130にリンク作成要求を行う(ステップS150)。グラフ生成部130は、事前確率記憶部121および条件付確率記憶部122を参照して、事前確率と条件付確率とを読み出す(ステップS160)。グラフ生成部130は、MWST法によるリンク選択処理と、リンク方向の決定処理を行う(ステップS200)。   When the advance information acquisition unit 110 is notified that the completion process by the advance information complement unit 123 has been completed (step S140), the advance information acquisition unit 110 makes a link creation request to the graph generation unit 130 (step S150). The graph generation unit 130 reads the prior probability and the conditional probability with reference to the prior probability storage unit 121 and the conditional probability storage unit 122 (step S160). The graph generation unit 130 performs link selection processing by the MWST method and link direction determination processing (step S200).

図14は、MWST法によるリンク選択処理の動作例を詳細に示すフローチャートである。グラフ生成部130のリンク選択部131は、全リンクが未選択であり、全リンクを選択候補としてリンク選択処理を開始する(ステップS201)。リンク選択部131は、各ノード対の相互情報量を算出し(ステップS202)、算出した相互情報量を降順にソーティングする(ステップS203)。リンク選択部131は、候補リストに含まれるリンクのうち、相互情報量が0でなく、かつ最大である候補を仮に選択し、候補リストから削除する(ステップS204)。   FIG. 14 is a flowchart showing in detail an operation example of link selection processing by the MWST method. The link selection unit 131 of the graph generation unit 130 has not selected all links, and starts link selection processing using all links as selection candidates (step S201). The link selection unit 131 calculates the mutual information amount of each node pair (step S202), and sorts the calculated mutual information amount in descending order (step S203). The link selection unit 131 temporarily selects a candidate whose mutual information amount is not 0 and is the largest among the links included in the candidate list, and deletes the candidate from the candidate list (step S204).

そして、リンク選択部131は、候補リストに候補が存在するか否かを判定し、存在しないと判定すると、処理を終了する(ステップS205:No)。一方、存在すると判定すると(ステップS205:Yes)、仮選択リンクと選択リンクとのグラフに無向ループが存在するか否かを判定する(ステップS206)。ここで、リンク選択部131が、無向ループが存在すると判定すると(ステップS206:Yes)、仮選択リンクを選択解除し(ステップS207)、ステップS204に戻る。   And the link selection part 131 determines whether a candidate exists in a candidate list, and when it determines with there not existing, a process is complete | finished (step S205: No). On the other hand, if it is determined that it exists (step S205: Yes), it is determined whether an undirected loop exists in the graph of the temporary selection link and the selection link (step S206). If the link selection unit 131 determines that an undirected loop exists (step S206: Yes), the temporary selection link is deselected (step S207), and the process returns to step S204.

一方、ステップS206において、リンク選択部131が、無向ループが存在しないと判定すると(ステップS206:No)、選択リンク数に1を加える(ステップS208)。そして、リンク選択部131は、選択リンク数が、ノード数−1の値と一致するか否かを判定する(ステップS209)。リンク選択部131は、選択リンク数がノード数−1の値と一致すると判定すると(ステップS209:Yes)、処理を終了する。選択リンク数がノード数−1の値と一致しないと判定すると(ステップS209:No)、仮選択リンクを選択リンクとして(ステップS210)、ステップS204に戻る。   On the other hand, if the link selection unit 131 determines in step S206 that there is no undirected loop (step S206: No), 1 is added to the number of selected links (step S208). Then, the link selection unit 131 determines whether or not the number of selected links matches the value of the number of nodes−1 (step S209). If the link selection unit 131 determines that the number of selected links matches the value of the number of nodes−1 (step S209: Yes), the link selection unit 131 ends the process. If it is determined that the number of selected links does not match the value of the number of nodes −1 (step S209: No), the temporarily selected link is set as the selected link (step S210), and the process returns to step S204.

図15は、グラフ生成部130の方向決定部132によるリンク方向判定処理の動作例を示すフローチャートである。
まず、方向決定部132は、リンク選択部131から、リンク選択部131が選択した無効リンクのリストと、ノード間の相互情報量リストとを取得する(ステップS220)。方向決定部132は、複数ノードと隣接するノードのリストを生成する(ステップS221)。また、全リンクの方向を未定とする(ステップS222)。そして、複数ノードと隣接するノード毎に、ステップS224からステップS225までの処理を繰り返す。ステップS224では、方向決定部132は、隣接ノード間で相関が0となる隣接ノードを抽出する(ステップS224)。そして、方向決定部132は、リンク方向を、抽出ノードから繰り返しの中心ノード向きとして決定する(ステップS225)。
FIG. 15 is a flowchart illustrating an operation example of the link direction determination process by the direction determination unit 132 of the graph generation unit 130.
First, the direction determination unit 132 acquires from the link selection unit 131 a list of invalid links selected by the link selection unit 131 and a mutual information amount list between nodes (step S220). The direction determining unit 132 generates a list of nodes adjacent to the plurality of nodes (step S221). Further, the direction of all links is undetermined (step S222). Then, the processing from step S224 to step S225 is repeated for each node adjacent to the plurality of nodes. In step S224, the direction determining unit 132 extracts an adjacent node having a correlation of 0 between adjacent nodes (step S224). Then, the direction determining unit 132 determines the link direction as the repeated central node direction from the extraction node (step S225).

複数ノードと隣接するノード毎にステップS223からステップS225までの処理を繰り返した後、方向決定部132は、全リンクの方向が決定したか否かを判定する(ステップS226)。ここで、方向決定部132は、全リンクの方向が決定したと判定すると(ステップS226:Yes)、処理を終了する。一方、全リンクの方向が決定していないと判定すると(ステップS226:No)、方向未決定のリンクを抽出し(ステップS227)、抽出リンクと接続されるノードの中で、自ら向きリンク数が最大のノードを抽出する(ステップS228)。そして、方向決定部132は、抽出ノードと接続されるリンクについて、抽出ノードをリンク先として決定し(ステップS229)、ステップS226に戻る。   After repeating the processing from step S223 to step S225 for each node adjacent to the plurality of nodes, the direction determining unit 132 determines whether the directions of all the links have been determined (step S226). Here, when the direction determination unit 132 determines that the directions of all the links have been determined (step S226: Yes), the process ends. On the other hand, if it is determined that the directions of all the links have not been determined (step S226: No), the direction undecided links are extracted (step S227), and the number of direction links is determined among the nodes connected to the extracted links. The largest node is extracted (step S228). Then, the direction determination unit 132 determines the extraction node as a link destination for the link connected to the extraction node (step S229), and returns to step S226.

図13に戻り、リンク選択処理とリンク方向の判定処理を行うと、作成したリンク構造に基づいたグラフをグラフ記憶部210に記憶させる。そして、CPT生成部140は、グラフ生成部130が生成したグラフ構造と、事前確率記憶部121に記憶された事前確率と、条件付確率記憶部122に記憶された条件付確率とに基づいて、CPTを生成し(ステップS310)、CPT記憶部220に記憶させる(ステップS320)。このようにして、ベイジアンネットワークが作成される。   Returning to FIG. 13, when link selection processing and link direction determination processing are performed, a graph based on the created link structure is stored in the graph storage unit 210. Then, the CPT generation unit 140 is based on the graph structure generated by the graph generation unit 130, the prior probability stored in the prior probability storage unit 121, and the conditional probability stored in the conditional probability storage unit 122. A CPT is generated (step S310) and stored in the CPT storage unit 220 (step S320). In this way, a Bayesian network is created.

一方、ユーザ端末400のユーザは、情報処理システム1のシステム管理者とセンササービスの契約を行なう(ステップS400)。また、ユーザ端末400のユーザは、情報処理システム1のシステム管理者とアプリサーバの契約を行なう(ステップS410)と、アプリサーバ500は、推定部300から配信されるユーザ状況の購読予約を開始する(ステップS420)。センサ端末600が、生成した観測値を推定部300に送信すると(ステップS430)、推定部300は、グラフ記憶部210およびCPT記憶部220からベイジアンネットワークを読み出し、読み出したベイジアンネットワーク上に観測値を集約して、ユーザ状況の事象に対応する事象を推定して判定する(ステップS450)。推定部300は、判定したユーザの事象をアプリサーバ500に通知する。アプリサーバ500は、ユーザの事象に応じた情報サービスをユーザ端末400に送信する(ステップS470)。   On the other hand, the user of the user terminal 400 makes a sensor service contract with the system administrator of the information processing system 1 (step S400). In addition, when the user of the user terminal 400 makes a contract with the system administrator of the information processing system 1 for the application server (step S410), the application server 500 starts a subscription reservation of the user situation distributed from the estimation unit 300. (Step S420). When the sensor terminal 600 transmits the generated observation value to the estimation unit 300 (step S430), the estimation unit 300 reads the Bayesian network from the graph storage unit 210 and the CPT storage unit 220, and displays the observation value on the read Bayesian network. Collectively, the event corresponding to the event of the user situation is estimated and determined (step S450). The estimation unit 300 notifies the application server 500 of the determined user event. The application server 500 transmits an information service corresponding to the user event to the user terminal 400 (step S470).

このようにすると、例えば、GPS機能およびスケジューラを搭載した携帯電話端末であるセンサ端末600が、GPS機能を用いてユーザの現在の状態が「自宅」であり、スケジューラによりユーザが「勤務日」でない(値が0である)ことを示す観測値を観測値受信部330に送信すると、送信した観測値が、観測値記憶部320に記憶される。アプリ判定部310は、観測値記憶部320に記憶された観測値と、ベイジアンネットワーク記憶部200に記憶されたベイジアンネットワークとに基づいて、Belief Propagation法等によって「動画をみたい」確率を推定すると、図10のCPTからわかるように確率が0.47と推定され、動画の推薦は行われない。さらに時間が経過し、携帯電話から「勤務日」であることが通知された場合には、「動画をみたい」確率が0.73となり、これがアプリサーバ500に通知され、動画情報サービスの提供が推薦される。なお、センサ端末600から受信した観測値は0か1かの2値であるとして説明したが、実際には0.3など生起確率を受信してもよい。   In this case, for example, the sensor terminal 600, which is a mobile phone terminal equipped with a GPS function and a scheduler, uses the GPS function, and the current state of the user is “home”, and the user is not “working day” by the scheduler. When the observed value indicating that the value is 0 is transmitted to the observed value receiving unit 330, the transmitted observed value is stored in the observed value storage unit 320. Based on the observation value stored in the observation value storage unit 320 and the Bayesian network stored in the Bayesian network storage unit 200, the application determination unit 310 estimates the probability of “watching a video” by the Belief Propagation method or the like. As can be seen from the CPT in FIG. 10, the probability is estimated to be 0.47, and no moving picture is recommended. Further, when time passes and the mobile phone notifies that it is a “working day”, the probability of “watching a video” becomes 0.73, which is notified to the application server 500, and the video information service is provided. Recommended. In addition, although the observation value received from the sensor terminal 600 has been described as being a binary value of 0 or 1, an occurrence probability such as 0.3 may actually be received.

なお、本字実施形態では、情報処理装置10が、確率ネットワーク生成部100と、ベイジアンネットワーク記憶部200と、推定部300とを備える例を説明したが、各部は、ユーザ端末400またはアプリサーバ500が備えるようにしても良い。図16は、ユーザ端末1400が、確率ネットワーク生成部1410と、グラフ記憶部1420と、推定部1430とを備える例を示す図である。ユーザ端末1400が備える各部は、情報処理装置10が備える同名の各部と同様の機能である。図17は、アプリサーバ1500が、確率ネットワーク生成部1510と、グラフ記憶部1520と、推定部1530とを備える例を示す図である。アプリサーバ1500が備える各部は、情報処理装置10が備える同名の各部と同様の機能である。
なお、本実施形態はあくまでも本発明の実施の一形態を示すものであり、特許請求の範囲を限定するものではない。
In the present embodiment, the example in which the information processing apparatus 10 includes the probability network generation unit 100, the Bayesian network storage unit 200, and the estimation unit 300 has been described. May be provided. FIG. 16 is a diagram illustrating an example in which the user terminal 1400 includes a probability network generation unit 1410, a graph storage unit 1420, and an estimation unit 1430. Each unit provided in the user terminal 1400 has the same function as each unit having the same name provided in the information processing apparatus 10. FIG. 17 is a diagram illustrating an example in which the application server 1500 includes a probability network generation unit 1510, a graph storage unit 1520, and an estimation unit 1530. Each part with which application server 1500 is provided is the same function as each part with the same name with which information processor 10 is provided.
Note that this embodiment is merely an embodiment of the present invention, and does not limit the scope of the claims.

上記発明の利用によって、ベイジアンネットワーク生成者がグラフの構造によらず各ノード対の相関のみを入力すればよくなり、指数関数的に設定パラメータ数が増加することを防止できる。さらに入力すべきが各ノード対の相関のみになることで、複数の条件の組合せを考慮した専門知識を要する入力が不要となり、入力が容易になるだけでなく、専門知識を持たない一般のユーザ等もベイジアンネットワークを生成することができる。   By using the above invention, the Bayesian network generator only has to input the correlation of each node pair regardless of the structure of the graph, and it is possible to prevent the number of setting parameters from increasing exponentially. In addition, since only the correlation of each node pair should be input, input that requires specialized knowledge considering the combination of multiple conditions becomes unnecessary, making entry easier and general users with no specialized knowledge Etc. can also generate Bayesian networks.

また、ユーザの嗜好・状況などには、センサからの観測値などが同じであっても、ユーザ毎に推定すべきが異なるものが存在する。例えば加速度センサから「停止中」という観測値が得られた場合でも、ユーザによっては「暇」や「多忙」など状況が異なり、さらに「動画をみたい」「情報収集をしたい」など利用したいサービスも異なる。よってこれらを推定するベイジアンネットワークは、ユーザ毎に生成する必要が生じる。このような場合にも、本実施形態によればユーザ毎のベイジアンネットワークを用意に生成できるため、ユーザ毎の事象に応じた情報サービスを推薦することが可能である。   In addition, there are different user preferences / situations that should be estimated for each user even if the observed values from the sensors are the same. For example, even if the observation value “stopped” is obtained from the acceleration sensor, the situation varies depending on the user, such as “free time” or “busy”, and there are services that you want to use, such as “want to watch videos” or “want to collect information” Different. Therefore, a Bayesian network for estimating these needs to be generated for each user. Even in such a case, according to the present embodiment, since a Bayesian network for each user can be prepared in advance, it is possible to recommend an information service according to an event for each user.

以上説明したように、本発明によれば、ベイジアンネットワークの構築に際し、直接的な相関関係にあるノード群を、MWST法等を用いて近似的に抽出する手法によりリンク選択を行い、ノード対の相関に加え一部ノードの平均的な発生確率(事前確率)を用いて、単純ベイズ等により条件付確率を統計的に求め、ベイジアンネットワークの構築を容易化する。これにより、ベイジアンネットワークを手動で構築する生成者(ユーザ)は、与えられたノード群に対し、直接的な因果関係を示すリンクの選択と、因果関係の強度を示すパラメータ(リンク選択によってノード間に生じる構造に依存して項目や数は変動)の設定を行う必要がない。すなわち、ベイジアンネットワークにおけるリンク選択は、直接的な因果関係をもつノード対を抽出する必要があり、ノード群を俯瞰できなければ実行が困難である。そのためノード群について専門知識をもたない生成者はリンク選択を実現できない。そこで、本実施形態による情報処理システム1は、直接的なものか間接的なものかを区別せずに各ノード対の因果関係を生成者から取得し、それら関係から直接的な相関関係にあるノード対を、MWST法を用いて近似的に抽出するとともに、複数のノードと直接的な相関を持つノードについては、周囲のノード間の相関の有無からそれらノードとのリンクの向き(リンクの元が原因、先が結果)を決定する(G. Rebane, J. Pearl, "The Recovery of Causal Poly Trees From Statistical Data,"参照)。これによってベイジアンネットワークの生成者は関係が直接/間接か、および関係をもつノード対のどちらが原因/結果かを知らずともリンク選択ができるようになる。   As described above, according to the present invention, when constructing a Bayesian network, link selection is performed by a method of approximately extracting a node group having a direct correlation using the MWST method or the like. By using the average occurrence probability (prior probability) of some nodes in addition to the correlation, the conditional probability is statistically obtained by simple Bayes or the like to facilitate the construction of the Bayesian network. As a result, a generator (user) who manually constructs a Bayesian network selects a link indicating a direct cause-and-effect relationship for a given node group and a parameter indicating the strength of the cause-and-effect relationship (a link between nodes by link selection). There is no need to set items and numbers depending on the structure that occurs. That is, link selection in a Bayesian network requires extraction of node pairs having a direct causal relationship, and is difficult to execute unless a node group can be looked down on. Therefore, a creator who does not have specialized knowledge about a node group cannot realize link selection. Therefore, the information processing system 1 according to the present embodiment acquires the causal relationship of each node pair from the creator without distinguishing whether it is direct or indirect, and is in a direct correlation from these relationships. A node pair is approximately extracted using the MWST method, and for a node having a direct correlation with a plurality of nodes, the direction of the link with the nodes (the origin of the link) is determined based on the presence or absence of correlation between surrounding nodes. (See G. Rebane, J. Pearl, "The Recovery of Causal Poly Trees From Statistical Data,"). This allows Bayesian network creators to make link selections without knowing whether the relationship is direct / indirect and which of the node pairs with the relationship is the cause / result.

また、パラメータ設定においては、各ノードについてその原因ノード(以降、親群)群のとりうる値の組合せ全てに対し、それが観測された際の条件付確率を設定する必要がある。例えば「暇」「業務時間」「外出中」が原因に「情報収集したい」が結果になるようにリンク選択されている場合には、「暇 かつ 業務時間 かつ 外出中」の際の「情報収集したい」確率や「暇でない かつ 業務時間 かつ 外出中でない」の際の「情報収集したい」確率など原因の組合せの全てを条件とした結果が起こる確率の集合によりCPTが構成される。よって親群の数が増加する状況では設定数が飛躍的に増加してしまうことに加え、CPT生成において、親群の値の組合せを想定する必要があることは専門的な技術を必要としてしまう。そこでパラメータ設定においてもシステムが支援し、リンク選択と同様の各ノード対の相関に加え一部ノードの平均的な発生確率(事前確率)を用いて、単純ベイズ法等を用いてCPTを統計的に求める。ここでいうノード対の相関とは、例えば「暇」と「情報収集したい」について相互に原因・結果となった場合の条件付確率を指し、単一の原因が条件付確率の条件になるところが従来とは異なる。
これにより、本実施形態では、ノード対の相関と一部ノードの事前確率のみからリンク選択、CPT生成をシステム側で自動的に生成することで、専門知識を持たないユーザ等でもベイジアンネットワークを生成できるようにし、これによってユーザ毎のベイジアンネットワークの生成を容易に行なうことを可能とする。
Further, in parameter setting, it is necessary to set conditional probabilities when all the combinations of values that can be taken by the cause node (hereinafter, parent group) group for each node are observed. For example, if the link is selected so that “I want to collect information” is the result of “free time”, “business hours”, or “going out”, the “information collection” during “free time, business hours and going out” The CPT is made up of a set of probabilities that result in all combinations of causes, such as the probability of “I want to collect information” and the probability of “I want to collect information” when “I want to collect information” when “I am not free, work hours, and not out.” Therefore, in a situation where the number of parent groups increases, the number of settings increases dramatically, and it is necessary to assume a combination of parent group values in CPT generation, which requires specialized techniques. . Therefore, the system also assists in parameter setting. In addition to the correlation of each node pair similar to link selection, the average occurrence probability (prior probability) of some nodes is used to statistically calculate the CPT using the simple Bayes method or the like. Ask for. The correlation between node pairs here refers to, for example, conditional probabilities in the case of “free time” and “want to collect information”, which are the causes and results of each other, where a single cause becomes a conditional probability condition. It is different from the conventional one.
As a result, in this embodiment, a link selection and CPT generation is automatically generated on the system side only from the correlation of the node pairs and the prior probabilities of some nodes, thereby generating a Bayesian network even for users who do not have expertise. This makes it possible to easily generate a Bayesian network for each user.

なお、本発明における処理部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによりベイジアンネットワークの構築を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータシステム」は、ホームページ提供環境(あるいは表示環境)を備えたWWWシステムも含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ(RAM)のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。   The program for realizing the function of the processing unit in the present invention is recorded on a computer-readable recording medium, and the program recorded on the recording medium is read into the computer system and executed to construct a Bayesian network. May be performed. Here, the “computer system” includes an OS and hardware such as peripheral devices. The “computer system” includes a WWW system having a homepage providing environment (or display environment). The “computer-readable recording medium” refers to a storage device such as a flexible medium, a magneto-optical disk, a portable medium such as a ROM and a CD-ROM, and a hard disk incorporated in a computer system. Further, the “computer-readable recording medium” refers to a volatile memory (RAM) in a computer system that becomes a server or a client when a program is transmitted via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. In addition, those holding programs for a certain period of time are also included.

また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク(通信網)や電話回線等の通信回線(通信線)のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であっても良い。   The program may be transmitted from a computer system storing the program in a storage device or the like to another computer system via a transmission medium or by a transmission wave in the transmission medium. Here, the “transmission medium” for transmitting the program refers to a medium having a function of transmitting information, such as a network (communication network) such as the Internet or a communication line (communication line) such as a telephone line. The program may be for realizing a part of the functions described above. Furthermore, what can implement | achieve the function mentioned above in combination with the program already recorded on the computer system, and what is called a difference file (difference program) may be sufficient.

1 情報処理システム
10 情報処理装置
100 確率ネットワーク作成部
110 事前情報取得部
120 事前情報保持部
121 事前確率記憶部
122 条件付確率記憶部
123 事前情報補完部
130 グラフ生成部
131 リンク選択部
132 方向決定部
140 CPT生成部
141 NB実行部
200 ベイジアンネットワーク記憶部
210 グラフ記憶部
220 CPT記憶部
300 推定部
310 アプリ判定部
320 観測値記憶部
330 観測値受信部
400 ユーザ端末
500 アプリサーバ
600 センサ端末
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Information processing system 10 Information processing apparatus 100 Probability network creation part 110 Prior information acquisition part 120 Prior information holding part 121 Prior probability storage part 122 Conditional probability storage part 123 Prior information complement part 130 Graph generation part 131 Link selection part 132 Direction determination Unit 140 CPT generation unit 141 NB execution unit 200 Bayesian network storage unit 210 graph storage unit 220 CPT storage unit 300 estimation unit 310 application determination unit 320 observation value storage unit 330 observation value reception unit 400 user terminal 500 application server 600 sensor terminal

Claims (10)

ユーザの状態を表す複数の事象に対応する複数のノードと、前記複数の事象間の因果関係との情報が含まれるベイジアンネットワークを生成する情報処理装置であって、
前記ノード毎に、当該ノードに対応する事象が生起する確率を示す事前確率が対応付けられて記憶される事前確率記憶部と、
前記ノードに対応する事象が生起したことを条件として他のノードに対応する事象が生起する確率を示す条件付確率が、前記ノードと前記他のノードとの組み合わせ毎に対応付けられて記憶される条件付確率記憶部と、
前記複数のノード間の親子関係を示すグラフデータが記憶されるグラフ記憶部と、
前記親子関係毎に、親ノードの事象に対応して子ノードの事象が生起する条件付確率を示す条件付確率表が記憶される条件付確率表記憶部と、
前記事前確率と前記条件付確率とが含まれる事前情報を受信し、受信した前記事前情報に含まれる前記事前確率を前記事前確率記憶部に記憶させ、受信した前記事前情報に含まれる前記条件付確率を前記条件付確率記憶部に記憶させる事前情報取得部と、
前記事前確率記憶部に記憶された前記事前確率と、前記条件付確率記憶部に記憶された前記条件付確率とに基づいて、前記条件付確率表を生成して前記条件付確率表記憶部に記憶させる条件付確率表生成部と、
を備えることを特徴とする情報処理装置。
An information processing apparatus for generating a Bayesian network including information on a plurality of nodes corresponding to a plurality of events representing a user state and a causal relationship between the plurality of events,
A prior probability storage unit in which a prior probability indicating a probability that an event corresponding to the node occurs is associated and stored for each node;
Conditional probabilities indicating the probability that an event corresponding to another node occurs on condition that an event corresponding to the node has occurred are stored in association with each combination of the node and the other node. A conditional probability storage unit;
A graph storage unit that stores graph data indicating a parent-child relationship between the plurality of nodes;
A conditional probability table storage unit that stores a conditional probability table indicating a conditional probability that an event of a child node occurs corresponding to an event of the parent node for each parent-child relationship;
The prior information including the prior probability and the conditional probability is received, the prior probability included in the received prior information is stored in the prior probability storage unit, and the received prior information is stored in the prior information. A prior information acquisition unit for storing the conditional probability included in the conditional probability storage unit;
Based on the prior probability stored in the prior probability storage unit and the conditional probability stored in the conditional probability storage unit, the conditional probability table is generated to store the conditional probability table. A conditional probability table generator to be stored in
An information processing apparatus comprising:
前記事前確率記憶部に記憶された前記事前確率と、前記条件付確率記憶部に記憶された前記条件付確率とに基づいて、前記グラフデータを生成して前記グラフ記憶部に記憶させるグラフ生成部
を備えることを特徴とする請求項1に記載の情報処理装置。
Based on the prior probability stored in the prior probability storage unit and the conditional probability stored in the conditional probability storage unit, the graph is generated and stored in the graph storage unit The information processing apparatus according to claim 1, further comprising: a generation unit.
前記グラフ生成部は、
前記事前確率と前記条件付確率とに基づいて、前記複数のノード毎に他のノードとのノード対の相関を示す相互情報量を算出し、算出した前記相互情報量が相対的に高いノード対から降順に、当該ノード対を対応付けるリンクを巡回経路が発生しない限りにおいて対応付けるリンク選択部と、
前記リンク選択部によって複数の前記リンクが対応付けられたノードを中心ノードとして、当該中心ノードに隣接する複数のノードのうち、前記相互情報量が予め定められた閾値を下回るノードと前記中心ノードとを対応付けるリンクの向きを、前記中心ノード向きとする方向決定部と、を備え、
前記ノード間のリンクと当該リンクの向きとに基づいて前記グラフデータを生成する
ことを特徴とする請求項2に記載の情報処理装置。
The graph generation unit
Based on the prior probability and the conditional probability, a mutual information amount indicating a correlation of a node pair with another node is calculated for each of the plurality of nodes, and the calculated mutual information amount is a relatively high node A link selection unit for associating the link that associates the node pair in descending order with each other unless a cyclic route occurs; and
A node in which a plurality of links are associated by the link selection unit as a central node, and among the plurality of nodes adjacent to the central node, the node whose mutual information amount is below a predetermined threshold, and the central node, A direction determination unit that sets the direction of the link that associates with the direction of the central node,
The information processing apparatus according to claim 2, wherein the graph data is generated based on a link between the nodes and a direction of the link.
前記事前確率記憶部または前記条件付確率記憶部に記憶された前記複数のノードのうち、前記事前情報取得部によって事前情報が受信されなかった前記ノードに対応する事前情報を、前記事前情報取得部によって受信された前記事前情報に基づいて生成し、生成した当該事前情報を前記事前確率記憶部または前記条件付確率記憶部に記憶させる事前情報補完部
を備えることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の情報処理装置。
Of the plurality of nodes stored in the prior probability storage unit or the conditional probability storage unit, prior information corresponding to the node for which prior information has not been received by the prior information acquisition unit, An advance information complementing unit that generates based on the prior information received by the information acquisition unit and stores the generated prior information in the prior probability storage unit or the conditional probability storage unit is provided. The information processing apparatus according to any one of claims 1 to 3.
前記条件付確率表生成部は、単純ベイズ法を用いて前記条件付確率表を生成する
ことを特徴とする請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載の情報処理装置。
The information processing apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the conditional probability table generation unit generates the conditional probability table using a simple Bayes method.
前記事象が生起しているか否かを示す観測値が記憶される観測値記憶部と、
前記観測値を受信し、受信した当該観測値を前記観測値記憶部に記憶させる観測値受信部と、
前記観測値記憶部に記憶された前記観測値と、前記条件付確率表記憶部に記憶された前記条件付確率表と、前記グラフ記憶部に記憶された前記グラフデータとに基づいて、前記観測値受信部が受信した前記観測値が示す事象に対応する他の事象を抽出する推定部と、
を備えることを特徴とする請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載の情報処理装置。
An observation value storage unit in which an observation value indicating whether or not the event has occurred is stored;
An observation value receiving unit that receives the observation value and stores the received observation value in the observation value storage unit;
Based on the observation value stored in the observation value storage unit, the conditional probability table stored in the conditional probability table storage unit, and the graph data stored in the graph storage unit, the observation An estimation unit that extracts another event corresponding to the event indicated by the observation value received by the value receiving unit;
The information processing apparatus according to any one of claims 1 to 5, further comprising:
ユーザの状態を表す複数の事象に対応する複数のノードと、前記複数の事象間の因果関係との情報が含まれるベイジアンネットワークに基づいて前記ユーザの状態に対応する情報サービスを提供する情報処理システムであって、
前記ノード毎に、当該ノードに対応する事象が生起する確率を示す事前確率が対応付けられて記憶される事前確率記憶部と、
前記ノードに対応する事象が生起したことを条件として他のノードに対応する事象が生起する確率を示す条件付確率が、前記ノードと前記他のノードとの組み合わせ毎に対応付けられて記憶される条件付確率記憶部と、
前記複数のノード間の親子関係を示すグラフデータが記憶されるグラフ記憶部と、
前記親子関係毎に、親ノードの事象に対応して子ノードの事象が生起する条件付確率を示す条件付確率表が記憶される条件付確率表記憶部と、
前記事前確率と前記条件付確率とが含まれる事前情報を受信し、受信した前記事前情報に含まれる前記事前確率を前記事前確率記憶部に記憶させ、受信した前記事前情報に含まれる前記条件付確率を前記条件付確率記憶部に記憶させる事前情報取得部と、
前記事前確率記憶部に記憶された前記事前確率と、前記条件付確率記憶部に記憶された前記条件付確率とに基づいて、前記条件付確率表を生成して前記条件付確率表記憶部に記憶させる条件付確率表生成部と、
前記観測値を受信し、受信した当該観測値を前記観測値記憶部に記憶させる観測値受信部と、
前記観測値記憶部に記憶された前記観測値と、前記条件付確率表記憶部に記憶された前記条件付確率表と、前記グラフ記憶部に記憶された前記グラフデータとに基づいて、前記観測値受信部が受信した前記観測値が示す事象に対応する他の事象を抽出する推定部と、
を備える情報処理装置と、
前記ユーザから入力される前記事前情報を、前記情報処理装置に送信するユーザ端末と、
前記事象に対応する観測値を生成し、前記情報処理装置に送信するセンサ端末と、
前記情報処理装置によって抽出された前記他の事象に対応する情報サービスを前記ユーザ端末に送信するアプリサーバと、
を備えることを特徴とする情報処理システム。
An information processing system that provides an information service corresponding to a state of the user based on a Bayesian network including information on a plurality of nodes corresponding to a plurality of events representing the state of the user and a causal relationship between the plurality of events Because
A prior probability storage unit in which a prior probability indicating a probability that an event corresponding to the node occurs is associated and stored for each node;
Conditional probabilities indicating the probability that an event corresponding to another node occurs on condition that an event corresponding to the node has occurred are stored in association with each combination of the node and the other node. A conditional probability storage unit;
A graph storage unit that stores graph data indicating a parent-child relationship between the plurality of nodes;
A conditional probability table storage unit that stores a conditional probability table indicating a conditional probability that an event of a child node occurs corresponding to an event of the parent node for each parent-child relationship;
The prior information including the prior probability and the conditional probability is received, the prior probability included in the received prior information is stored in the prior probability storage unit, and the received prior information is stored in the prior information. A prior information acquisition unit for storing the conditional probability included in the conditional probability storage unit;
Based on the prior probability stored in the prior probability storage unit and the conditional probability stored in the conditional probability storage unit, the conditional probability table is generated to store the conditional probability table. A conditional probability table generator to be stored in
An observation value receiving unit that receives the observation value and stores the received observation value in the observation value storage unit;
Based on the observation value stored in the observation value storage unit, the conditional probability table stored in the conditional probability table storage unit, and the graph data stored in the graph storage unit, the observation An estimation unit that extracts another event corresponding to the event indicated by the observation value received by the value receiving unit;
An information processing apparatus comprising:
A user terminal that transmits the prior information input from the user to the information processing apparatus;
A sensor terminal that generates an observation value corresponding to the event and transmits the observation value to the information processing apparatus;
An application server that transmits an information service corresponding to the other event extracted by the information processing apparatus to the user terminal;
An information processing system comprising:
ユーザの状態を表す複数の事象に対応する複数のノードと、前記複数の事象間の因果関係との情報が含まれるベイジアンネットワークに基づいて前記ユーザの状態に対応する情報サービスを提供する情報処理システムであって、
前記ノード毎に、当該ノードに対応する事象が生起する確率を示す事前確率が対応付けられて記憶される事前確率記憶部と、
前記ノードに対応する事象が生起したことを条件として他のノードに対応する事象が生起する確率を示す条件付確率が、前記ノードと前記他のノードとの組み合わせ毎に対応付けられて記憶される条件付確率記憶部と、
前記複数のノード間の親子関係を示すグラフデータが記憶されるグラフ記憶部と、
前記親子関係毎に、親ノードの事象に対応して子ノードの事象が生起する条件付確率を示す条件付確率表が記憶される条件付確率表記憶部と、
前記ユーザから入力される前記事前確率と前記条件付確率とが含まれる事前情報を受け付け、入力された前記事前情報に含まれる前記事前確率を前記事前確率記憶部に記憶させ、受信した前記事前情報に含まれる前記条件付確率を前記条件付確率記憶部に記憶させる事前情報取得部と、
前記事前確率記憶部に記憶された前記事前確率と、前記条件付確率記憶部に記憶された前記条件付確率とに基づいて、前記条件付確率表を生成して前記条件付確率表記憶部に記憶させる条件付確率表生成部と、
前記観測値を受信し、受信した当該観測値を前記観測値記憶部に記憶させる観測値受信部と、
前記観測値記憶部に記憶された前記観測値と、前記条件付確率表記憶部に記憶された前記条件付確率表と、前記グラフ記憶部に記憶された前記グラフデータとに基づいて、前記観測値受信部が受信した前記観測値が示す事象に対応する他の事象を抽出し、抽出した事象に対応する情報サービスを提供するアプリサーバから前記情報サービスを受信する推定部と、
を備えるユーザ端末と、
前記事象に対応する観測値を生成し、前記ユーザ端末に送信するセンサ端末と、
前記ユーザ端末によって抽出された前記他の事象に対応する情報サービスを前記ユーザ端末に送信するアプリサーバと、
を備えることを特徴とする情報処理システム。
An information processing system that provides an information service corresponding to a state of the user based on a Bayesian network including information on a plurality of nodes corresponding to a plurality of events representing the state of the user and a causal relationship between the plurality of events Because
A prior probability storage unit in which a prior probability indicating a probability that an event corresponding to the node occurs is associated and stored for each node;
A conditional probability indicating the probability that an event corresponding to another node will occur on condition that an event corresponding to the node has occurred is stored in association with each combination of the node and the other node. A conditional probability storage unit;
A graph storage unit that stores graph data indicating a parent-child relationship between the plurality of nodes;
A conditional probability table storage unit that stores a conditional probability table indicating a conditional probability that an event of a child node occurs corresponding to an event of the parent node for each parent-child relationship;
Receiving prior information including the prior probability and the conditional probability input from the user, storing the prior probability included in the input prior information in the prior probability storage unit, and receiving A prior information acquisition unit that stores the conditional probability included in the prior information in the conditional probability storage unit;
Based on the prior probability stored in the prior probability storage unit and the conditional probability stored in the conditional probability storage unit, the conditional probability table is generated to store the conditional probability table. A conditional probability table generator to be stored in
An observation value receiving unit that receives the observation value and stores the received observation value in the observation value storage unit;
Based on the observation value stored in the observation value storage unit, the conditional probability table stored in the conditional probability table storage unit, and the graph data stored in the graph storage unit, the observation An estimation unit that extracts another event corresponding to the event indicated by the observation value received by the value reception unit and receives the information service from an application server that provides an information service corresponding to the extracted event;
A user terminal comprising:
A sensor terminal that generates an observation value corresponding to the event and transmits the observation value to the user terminal;
An application server that transmits to the user terminal an information service corresponding to the other event extracted by the user terminal;
An information processing system comprising:
ユーザの状態を表す複数の事象に対応する複数のノードと、前記複数の事象間の因果関係との情報が含まれるベイジアンネットワークに基づいて前記ユーザの状態に対応する情報サービスを提供する情報処理システムであって、
前記ノード毎に、当該ノードに対応する事象が生起する確率を示す事前確率が対応付けられて記憶される事前確率記憶部と、
前記ノードに対応する事象が生起したことを条件として他のノードに対応する事象が生起する確率を示す条件付確率が、前記ノードと前記他のノードとの組み合わせ毎に対応付けられて記憶される条件付確率記憶部と、
前記複数のノード間の親子関係を示すグラフデータが記憶されるグラフ記憶部と、
前記親子関係毎に、親ノードの事象に対応して子ノードの事象が生起する条件付確率を示す条件付確率表が記憶される条件付確率表記憶部と、
前記事前確率と前記条件付確率とが含まれる事前情報を受信し、受信した前記事前情報に含まれる前記事前確率を前記事前確率記憶部に記憶させ、受信した前記事前情報に含まれる前記条件付確率を前記条件付確率記憶部に記憶させる事前情報取得部と、
前記事前確率記憶部に記憶された前記事前確率と、前記条件付確率記憶部に記憶された前記条件付確率とに基づいて、前記条件付確率表を生成して前記条件付確率表記憶部に記憶させる条件付確率表生成部と、
前記観測値を受信し、受信した当該観測値を前記観測値記憶部に記憶させる観測値受信部と、
前記観測値記憶部に記憶された前記観測値と、前記条件付確率表記憶部に記憶された前記条件付確率表と、前記グラフ記憶部に記憶された前記グラフデータとに基づいて、前記観測値受信部が受信した前記観測値が示す事象に対応する他の事象を抽出し、抽出した当該事象に対応する情報サービスを前記ユーザ端末に送信する推定部と、
を備えるアプリサーバと、
前記ユーザから入力される前記事前情報を、前記アプリサーバに送信するユーザ端末と、
前記事象に対応する観測値を生成し、前記アプリサーバに送信するセンサ端末と、
を備えることを特徴とする情報処理システム。
An information processing system that provides an information service corresponding to a state of the user based on a Bayesian network including information on a plurality of nodes corresponding to a plurality of events representing the state of the user and a causal relationship between the plurality of events Because
A prior probability storage unit in which a prior probability indicating a probability that an event corresponding to the node occurs is associated and stored for each node;
Conditional probabilities indicating the probability that an event corresponding to another node occurs on condition that an event corresponding to the node has occurred are stored in association with each combination of the node and the other node. A conditional probability storage unit;
A graph storage unit that stores graph data indicating a parent-child relationship between the plurality of nodes;
A conditional probability table storage unit that stores a conditional probability table indicating a conditional probability that an event of a child node occurs corresponding to an event of the parent node for each parent-child relationship;
The prior information including the prior probability and the conditional probability is received, the prior probability included in the received prior information is stored in the prior probability storage unit, and the received prior information is stored in the prior information. A prior information acquisition unit for storing the conditional probability included in the conditional probability storage unit;
Based on the prior probability stored in the prior probability storage unit and the conditional probability stored in the conditional probability storage unit, the conditional probability table is generated to store the conditional probability table. A conditional probability table generator to be stored in
An observation value receiving unit that receives the observation value and stores the received observation value in the observation value storage unit;
Based on the observation value stored in the observation value storage unit, the conditional probability table stored in the conditional probability table storage unit, and the graph data stored in the graph storage unit, the observation An estimation unit that extracts another event corresponding to the event indicated by the observation value received by the value reception unit, and transmits an information service corresponding to the extracted event to the user terminal;
An application server comprising:
A user terminal that transmits the prior information input from the user to the application server;
A sensor terminal that generates an observation value corresponding to the event and transmits the observation value to the application server;
An information processing system comprising:
ユーザの状態を表す複数の事象に対応する複数のノードと、前記複数の事象間の因果関係との情報が含まれるベイジアンネットワークを生成し、前記ノード毎に、当該ノードに対応する事象が生起する確率を示す事前確率が対応付けられて記憶される事前確率記憶部と、前記ノードに対応する事象が生起したことを条件として他のノードに対応する事象が生起する確率を示す条件付確率が、前記ノードと前記他のノードとの組み合わせ毎に対応付けられて記憶される条件付確率記憶部と、前記複数のノード間の親子関係を示すグラフデータが記憶されるグラフ記憶部と、前記親子関係毎に、親ノードの事象に対応して子ノードの事象が生起する条件付確率を示す条件付確率表が記憶される条件付確率表記憶部と、を備える情報処理装置の情報処理方法であって、
前記事前確率と前記条件付確率とが含まれる事前情報を受信し、受信した前記事前情報に含まれる前記事前確率を前記事前確率記憶部に記憶させ、受信した前記事前情報に含まれる前記条件付確率を前記条件付確率記憶部に記憶させるステップと、
前記事前確率記憶部に記憶された前記事前確率と、前記条件付確率記憶部に記憶された前記条件付確率とに基づいて、前記条件付確率表を生成して前記条件付確率表記憶部に記憶させるステップと、
を備えることを特徴とする情報処理方法。
A Bayesian network including information on a plurality of nodes corresponding to a plurality of events representing a user state and a causal relationship between the plurality of events is generated, and an event corresponding to the node occurs for each node. A prior probability storage unit in which a prior probability indicating a probability is associated and stored, and a conditional probability indicating a probability that an event corresponding to another node occurs on the condition that an event corresponding to the node has occurred, A conditional probability storage unit that is stored in association with each combination of the node and the other node, a graph storage unit that stores graph data indicating a parent-child relationship between the plurality of nodes, and the parent-child relationship A conditional probability table storage unit that stores a conditional probability table that indicates a conditional probability that an event of a child node occurs corresponding to the event of the parent node A management method,
The prior information including the prior probability and the conditional probability is received, the prior probability included in the received prior information is stored in the prior probability storage unit, and the received prior information is stored in the prior information. Storing the conditional probability included in the conditional probability storage unit;
Based on the prior probability stored in the prior probability storage unit and the conditional probability stored in the conditional probability storage unit, the conditional probability table is generated to store the conditional probability table. Storing it in a part;
An information processing method comprising:
JP2009170584A 2009-07-21 2009-07-21 Information processor, information processing system and information processing method Pending JP2011028339A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009170584A JP2011028339A (en) 2009-07-21 2009-07-21 Information processor, information processing system and information processing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009170584A JP2011028339A (en) 2009-07-21 2009-07-21 Information processor, information processing system and information processing method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2011028339A true JP2011028339A (en) 2011-02-10

Family

ID=43637049

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009170584A Pending JP2011028339A (en) 2009-07-21 2009-07-21 Information processor, information processing system and information processing method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2011028339A (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2018083756A1 (en) * 2016-11-02 2018-11-01 日本郵船株式会社 Apparatus, program, and recording medium for preventing occurrence of abnormal event in ship
JP6567218B1 (en) * 2018-09-28 2019-08-28 三菱電機株式会社 Inference apparatus, inference method, and inference program
JP2020137126A (en) * 2019-02-19 2020-08-31 ミスト・システムズ、インコーポレイテッド Systems and methods for virtual network assistant
JPWO2022180806A1 (en) * 2021-02-26 2022-09-01
US11570038B2 (en) 2020-03-31 2023-01-31 Juniper Networks, Inc. Network system fault resolution via a machine learning model
US11743151B2 (en) 2021-04-20 2023-08-29 Juniper Networks, Inc. Virtual network assistant having proactive analytics and correlation engine using unsupervised ML model
US11770290B2 (en) 2021-08-13 2023-09-26 Juniper Networks, Inc. Network management actions based on access point classification
CN119025661A (en) * 2024-09-10 2024-11-26 深度(山东)数字科技集团有限公司 A multi-scenario intelligent question-answering management system and method based on artificial intelligence

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006259862A (en) * 2005-03-15 2006-09-28 Toshiba Corp Bayesian network creation device, method, and program
JP2007066260A (en) * 2005-09-02 2007-03-15 Ntt Docomo Inc Network conversion system and network conversion method
JP2008293199A (en) * 2007-05-23 2008-12-04 Toshiba Corp Bayesian network information processing apparatus and Bayesian network information processing program
JP2009052976A (en) * 2007-08-24 2009-03-12 Toshiba Corp Weather forecast data analysis apparatus and weather forecast data analysis method

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006259862A (en) * 2005-03-15 2006-09-28 Toshiba Corp Bayesian network creation device, method, and program
JP2007066260A (en) * 2005-09-02 2007-03-15 Ntt Docomo Inc Network conversion system and network conversion method
JP2008293199A (en) * 2007-05-23 2008-12-04 Toshiba Corp Bayesian network information processing apparatus and Bayesian network information processing program
JP2009052976A (en) * 2007-08-24 2009-03-12 Toshiba Corp Weather forecast data analysis apparatus and weather forecast data analysis method

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CSNJ200910065336; 中谷 裕一, 他2名: 'センシング情報を用いたユーザ状態/状況の推定方式' 電子情報通信学会2008年通信ソサイエティ大会講演論文集2 , 20080902, p.336, 社団法人電子情報通信学会 *
JPN6013016211; George Rebane, et al.: 'THE RECOVERY OF CAUSAL POLY-TREES FROM STATISTICAL DATA' Proceedings of the Third Conference Annual Conference on Uncertainty in Artificial Intelligence (UAI , 1987, p.222-228 *
JPN6013016212; 中谷 裕一, 他2名: 'センシング情報を用いたユーザ状態/状況の推定方式' 電子情報通信学会2008年通信ソサイエティ大会講演論文集2 , 20080902, p.336, 社団法人電子情報通信学会 *

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2018083756A1 (en) * 2016-11-02 2018-11-01 日本郵船株式会社 Apparatus, program, and recording medium for preventing occurrence of abnormal event in ship
JP6567218B1 (en) * 2018-09-28 2019-08-28 三菱電機株式会社 Inference apparatus, inference method, and inference program
WO2020065906A1 (en) * 2018-09-28 2020-04-02 三菱電機株式会社 Inference device, inference method, and inference program
US12333447B2 (en) 2018-09-28 2025-06-17 Mitsubishi Electric Corporation Path optimization using multi-domain knowledge graphs for inference in dialog systems
CN112740238A (en) * 2018-09-28 2021-04-30 三菱电机株式会社 Inference device, inference method, and inference program
US11677612B2 (en) 2019-02-19 2023-06-13 Juniper Networks, Inc. Systems and methods for a virtual network assistant
US12289194B2 (en) 2019-02-19 2025-04-29 Juniper Networks, Inc. Systems and methods for a virtual network assistant
JP2020137126A (en) * 2019-02-19 2020-08-31 ミスト・システムズ、インコーポレイテッド Systems and methods for virtual network assistant
US11570038B2 (en) 2020-03-31 2023-01-31 Juniper Networks, Inc. Network system fault resolution via a machine learning model
US11985025B2 (en) 2020-03-31 2024-05-14 Juniper Networks, Inc. Network system fault resolution via a machine learning model
WO2022180806A1 (en) * 2021-02-26 2022-09-01 日本電信電話株式会社 Information processing device, information processing method, and information processing program
JPWO2022180806A1 (en) * 2021-02-26 2022-09-01
JP7587179B2 (en) 2021-02-26 2024-11-20 日本電信電話株式会社 Information processing device, information processing method, and information processing program
US11743151B2 (en) 2021-04-20 2023-08-29 Juniper Networks, Inc. Virtual network assistant having proactive analytics and correlation engine using unsupervised ML model
US12170600B2 (en) 2021-04-20 2024-12-17 Juniper Networks, Inc. Virtual network assistant having proactive analytics and correlation engine using unsupervised ML model
US11770290B2 (en) 2021-08-13 2023-09-26 Juniper Networks, Inc. Network management actions based on access point classification
US12137024B2 (en) 2021-08-13 2024-11-05 Juniper Networks, Inc. Network management actions based on access point classification
CN119025661A (en) * 2024-09-10 2024-11-26 深度(山东)数字科技集团有限公司 A multi-scenario intelligent question-answering management system and method based on artificial intelligence

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2011028339A (en) Information processor, information processing system and information processing method
US8943053B2 (en) Social data ranking and processing
KR102009912B1 (en) Method and system to automatically change or update the configuration or setting of a communication system
JP2011517494A (en) Method and apparatus for detecting behavior patterns
KR101702502B1 (en) A user behavior prediction System and Method for using mobile-based Life log
CN107395697A (en) Push Channel Selection, information push method, device and equipment, computer-readable recording medium
Corno et al. A context and user aware smart notification system
CN109446171B (en) Data processing method and device
CN111325417B (en) Method and device for realizing privacy-protected multi-party collaborative updating of business prediction model
KR102039995B1 (en) Method and system for providnig efficient multimedia message depending on user context information in messenger service
KR101169170B1 (en) Method for recommending content based on user preference with time flow
CN103516608A (en) Method and apparatus for router message
CN110704612B (en) Social group discovery method and device and storage medium
CN114690731B (en) A method, device, storage medium and electronic device for recommending associated scenes
US20130173764A1 (en) Coordinated information collection system, coordinated information collection method, and program
CN111182522A (en) Group partner determining method, device, electronic equipment and computer storage medium
CN111918136B (en) Interest analysis method and device, storage medium and electronic equipment
CN106406837A (en) Application program push method and device
CN112348614B (en) Method and device for pushing information
CN116846967B (en) Quick pushing method, device and equipment for millions of user messages
CN111625375A (en) Account reservation method and device, storage medium and electronic equipment
JP2020057048A (en) Disaster information management device, disaster information management system and disaster information management method
JP5954834B2 (en) Exit estimation device, cancellation estimation device, method, and program
JP2015207188A (en) Web element matching device, matching probability distribution generation device, method and program thereof
JP7215725B2 (en) Withdrawal restraint support device, withdrawal restraint support method, program, and recording medium

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20110912

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130409

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20130605

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20130724

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20130813