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雑音を含む大規模データからの知見獲得に向けた個別化に基づく学習分類子システム

Research Project

Project/Area Number 13J10014
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Intelligent informatics
Research InstitutionThe University of Electro-Communications

Principal Investigator

中田 雅也  電気通信大学, 情報理工学研究科, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥2,700,000 (Direct Cost: ¥2,700,000)
Fiscal Year 2015: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2014: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2013: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywords進化的機械学習 / データマイニング / 進化計算 / 知識獲得技術 / 機械学習 / 学習分分類子システム / 強化学習
Outline of Annual Research Achievements

次世代データマイニング手法としての学習分類子システム(Learning Classifier System: LCS)の基盤技術確立に向けて,本年度は,実問題に対して有用なLCSの設計を可能にする「学習戦略に基づくLCSの設計論」を導入した.そして,同設計論に基づいて,採択一年目ならびに二年目で開発した個別化による学習分類システム(XCS with Adaptive Action Mapping: XCSAM)を拡張し,介護支援問題に適用可能なLCSを開発した.
導入した設計論は,1)LCS分野において学習戦略の違いがLCSの学習性能に与える影響について明らかにするとともに,2)実問題で想定される問題の性質(入力長やクラスの偏り)に応じて適切な学習戦略を設計すればLCSの学習性能が向上することを提唱するものである.
また,介護支援問題として介護施設入居者の深夜徘徊の検出を想定した生活行動認識問題に焦点を当て,同設計論に基づきLCSを開発した.導入したLCSは,従来のLCSよりも最大で8%認識精度が向上することを示した.
また,設計論に関して,国際学会1件(IEEE Congress on Evolutionary Computation 2015)にて口頭発表,国内学会1件(SICE システム・情報部門学術講演会2015)にてポスター発表をそれぞれ行い,研究成果を発表している.また,前年度の研究成果である最適解の識別理論について,国内学会1件(第9回進化計算研究会)にて口頭発表を行った.

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (15 results)

All 2015 2014 2013 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Patent(Industrial Property Rights) (2 results)

  • [Journal Article] XCS-SL: A Rule-based Genetic Learning System for Sequence Labeling2015

    • Author(s)
      Masaya Nakata, Tim Kovacs, Keiki Takadama
    • Journal Title

      Evolutionary Intelligence, Springer-Verlag Berlin Heidelberg

      Volume: - Issue: 2-3 Pages: 133-148

    • DOI

      10.1007/s12065-015-0127-9

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Rule Reduction by Selection Strategy in XCS with Adaptive Action Map2015

    • Author(s)
      Masaya Nakata, Pier Luca Lanzi, Keiki Takadama
    • Journal Title

      Evolutionary Intelligence, Springer-Verlag Berlin Heidelberg

      Volume: - Issue: 2-3 Pages: 71-87

    • DOI

      10.1007/s12065-015-0130-1

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Compact Genetic Algorithmを導入した学習分類子システムによる分数削減(採択済み)

    • Author(s)
      中田雅也, Pier Luca Lanzi, 田島友祐, 高玉圭樹
    • Journal Title

      情報処理学会論文誌 : 数理モデル化と応用

      Volume: (掲載確定)

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 学習戦略を考慮した学習分類子システムの設計方の必要性2015

    • Author(s)
      中田雅也
    • Organizer
      計測自動制御学会 システム・情報部門学術講演
    • Place of Presentation
      函館アリーナ(北海道)
    • Year and Date
      2015-11-18
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 学習分類子システムにおけるWilsonの一般化仮設への挑戦2015

    • Author(s)
      中田雅也
    • Organizer
      第9回進化計算研究会
    • Place of Presentation
      理化学研究所計算科学研究機構
    • Year and Date
      2015-09-07
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] How should learning classifier systems cover a state-action space?2015

    • Author(s)
      Masaya Nakata
    • Organizer
      IEEE Congress on Evolutionary Computation
    • Place of Presentation
      仙台国際センター(宮城)
    • Year and Date
      2015-05-25
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Messy Coding in the XCS Classifier System for Sequence Labeling2014

    • Author(s)
      Masaya Nakata, Tim Kovacs, Keiki Takadama
    • Organizer
      13th International Conference on Parallel Problem Solving from Nature (PPSN2014)
    • Place of Presentation
      Ljubljana, Slovenia
    • Year and Date
      2014-09-13 – 2014-09-17
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Complete action map or Best action map in Accuracy-based Reinforcement Learning Classifier Systems2014

    • Author(s)
      Masaya Nakata, Pier Luca Lanzi, Tim Kovacs, Keiki Takadama
    • Organizer
      Genetic and Evolutionary Computation Conference 2014 (GECCO 2014)
    • Place of Presentation
      Vancouver, Canada
    • Year and Date
      2014-07-11 – 2014-07-15
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] A Modified XCS Classifier System for Sequence Labeling2014

    • Author(s)
      Masaya Nakata, Tim Kovacs, Keiki Takadama
    • Organizer
      Genetic and Evolutionary Computation Conference 2014 (GECCO 2014)
    • Place of Presentation
      Vancouver, Canada
    • Year and Date
      2014-07-11 – 2014-07-15
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] データマイニング問題を対象とした最適行動獲得のための学習分類子システムにおける個体淘汰法の検討2013

    • Author(s)
      中田雅也, Pier Luca Lanzi, 高玉圭樹
    • Organizer
      第57回システム制御情報学会研究発表講演会
    • Place of Presentation
      神戸
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Compact Genetic Algorithmを導入した学習分類子システムによる分類子数削減2013

    • Author(s)
      中田雅也, Pier Luca Lanzi, 田島友祐, 高玉圭樹
    • Organizer
      第95回数理モデル化と問題解決研究発表会
    • Place of Presentation
      熊本
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Simple Compact Genetic Algorithm for XCS, Oral presentation2013

    • Author(s)
      Masaya Nakata, Pier Luca Lanzi, Keiki Takadama
    • Organizer
      IEEE Congress on Evolutionary Computation 2013 CEC2013)
    • Place of Presentation
      Mexico
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Selection Strategy for XCS with Adaptive Action Mapping2013

    • Author(s)
      Masaya Nakata, Pier Luca Lanzi, Keiki Takadama
    • Organizer
      Genetic and Evolutionary Computation Conference 2013 (GECCO2013)
    • Place of Presentation
      Netherlands
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] データマイニングによる、ルール生成装置、方法、及びプログラム並びに、介護支援システム2014

    • Inventor(s)
      高玉圭樹、中田雅也
    • Industrial Property Rights Holder
      高玉圭樹、中田雅也
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2014-11-15
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 学習分類子システム、学習分類子生成方法及びプログラム2014

    • Inventor(s)
      高玉圭樹、中田雅也
    • Industrial Property Rights Holder
      高玉圭樹、中田雅也
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Filing Date
      2014-11-15
    • Related Report
      2014 Annual Research Report

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Published: 2014-01-29   Modified: 2024-03-26  

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