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多変量データに内在する多項関係構造の定常・非定常成分への分解

Research Project

Project/Area Number 12J00885
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Intelligent informatics
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

原 聡  大阪大学, 工学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2012
Project Status Completed (Fiscal Year 2012)
Budget Amount *help
¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2012: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
KeywordsGraphical Gaussian Model / 正則化 / 凸最適化 / 異常箇所同定
Research Abstract

1.多項関係表現のための変数グループの導入
変数グループを導入して実際に問題を解く際に重要なステップとして凸最適化手法の構築がある.最も単純な多項関係構造である2項関係構造を表現するモデルとしてGraphical Gaussian Model(GGM)が知られている.データからGGMの構造を学習する上では「11正則化最尤推定」という問題を解く必要がある.しかしこれはあくまでも2項関係構造を対象とした問題であり,当研究課題で対象とする多項関係構造や定常・非定常成分を扱うような状況へと直接適用することは困難である.そこで,本研究では11正則化最尤推定をより広い一般的な枠組みへと拡張した定式化を導入し,これに対して効率的に解を得る手法を提案した.本研究ついて国内の会議で発表し,さらに成果をまとめた論文を国際会議ICONIP2012に投稿し採録された.
2.変数グループの構成方法
変数グループの構成方法には様々なものが考えられるが,本研究では「異常箇所同定」と呼ばれる問題に特化した新たな手法を作り上げた.異常箇所同定は機械など複雑な構造を持つ工学的なシステムをセンサーにより監視し,そのセンサーから得られた信号をもとにシステムの異常な箇所を同定する問題である.本研究では当該問題が問題特有の変数グループを持ちうることを発見し,これに基づいて既存方法を改良した.さらに手法の計算効率性を高める技術的な工夫も導入した.また,実際の自動車から得られたセンサーデータに対して提案法を適用し,既存技術よりも優れた異常箇所同定精度を与えることを確認した.当研究成果を国内のワークショップにおいて発表,さらに論文化して国際会議ICDM2012の併設ワークショップへと投稿,採録された.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当該研究の基礎をなす一要素である凸最適化手法について申請者が習熟したことで研究遂行における技術的問題の一つが解決した.また,当該技術を本研究テーマへと適用することで初等的な成果を上げることに成功している.

Report

(1 results)
  • 2012 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2013 2012 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (4 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Learning a Common Substructure of Multiple Graphical Gaussian Models2013

    • Author(s)
      Satoshi Hara, Takashi Washio
    • Journal Title

      Neural Networks

      Volume: 38 Pages: 23-38

    • DOI

      10.1016/j.neunet.2012.11.004

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Separation of Stationary and Non-stationary Sources with a Generalized Eigenvalue Problem2012

    • Author(s)
      Satoshi Hara, Yoshinobu Kawahara, Takashi Washio, Paul von Bunau, Terumasa Tokunaga, Kiyohumi Yumoto
    • Journal Title

      Neural Networks

      Volume: 33 Pages: 7-20

    • DOI

      10.1016/j.neunet.2012.04.001

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Anomalous Neighborhood Selection2012

    • Author(s)
      Satoshi Hara, Takashi Washio
    • Organizer
      12th IEEE International Conference on Data Mining Workshops
    • Place of Presentation
      Sheraton Brussels Hotel, Belgium
    • Year and Date
      2012-12-10
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Group Sparse Inverse Covariance Selection with a Dual Augmented Lagrangian Method2012

    • Author(s)
      Satoshi Hara, Takashi Washio
    • Organizer
      19th International Conference on Neural Information Processing
    • Place of Presentation
      Doha City Center Hotel, Qatar
    • Year and Date
      2012-11-14
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 異常箇所同定のためのグラフィカルモデルの学習2012

    • Author(s)
      原聡, 鷲尾隆
    • Organizer
      第15回情報論的学習理論ワークショップ゛
    • Place of Presentation
      筑波大学東京キャンパス文京校舎, 東京
    • Year and Date
      2012-11-07
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] DAL-ADMMアルゴリズムによるスパース共分散選択2012

    • Author(s)
      原聡, 鷲尾隆
    • Organizer
      人工知能学会第26回全国大会
    • Place of Presentation
      山口県教育会館, 山口県
    • Year and Date
      2012-06-15
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.ar.sanken.osaka-u.ac.jp/~hara/

    • Related Report
      2012 Annual Research Report

URL: 

Published: 2013-04-25   Modified: 2024-03-26  

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