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Development of high-performance graph mining methods for graph structured data using various additional information

Research Project

Project/Area Number 19K12102
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 61030:Intelligent informatics-related
Research InstitutionHiroshima City University

Principal Investigator

Suzuki Yusuke  広島市立大学, 情報科学研究科, 助教 (10398464)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 内田 智之  広島市立大学, 情報科学研究科, 准教授 (70264934)
正代 隆義  福岡工業大学, 情報工学部, 教授 (50226304)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Keywordsグラフアルゴリズム / 機械学習 / グラフマイニング / グラフ構造データ / 計算論的学習
Outline of Research at the Start

グラフ構造を持つデータは,要素間の接続関係だけでなく,方角,向き,距離,時系列など多種多様な付加情報を持っている.本研究では,グラフ構造を持つデータに対して,接続関係のみを考慮するのではなく,多種多様な付加情報に着目し,接続情報と付加情報の両方の情報をグラフで表現する.さらに付加情報を活用したグラフマイニングアルゴリズムの開発を行う.
多種多様な付加情報を用いることで,データが持つ情報をより正確に表現できるようになり,従来より詳細なグラフマイニングが可能となる.さらに付加情報を活用することで,従来より高速なグラフマイニングアルゴリズムの開発が可能になると考えられる.

Outline of Final Research Achievements

The purpose of this research is to development high-performance graph mining methods for graph structured data using various additional information.
In this research, we proposed one-variable term tree patterns as tree structured patterns suitable for representing a graph structure data in which the same structure appears repeatedly. And we proposed efficient graph mining algorithms for one-variable term tree patterns. Moreover, we developed graph mining algorithms for graph structured data using a query leaning model or an evolutionary learning method. Furthermore, based on computational learning theory, we considered the PAC learnability of a subclass of graph languages defined by parameterized Formal Graph Systems.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

情報技術の発展に伴い,グラフ構造データは大規模化かつ増大している.これらの大規模なグラフ構造データからのデータマイニングには膨大な計算資源を必要とする.一般的なグラフ構造データに対する効率の良いグラフマイニングアルゴリズムの開発は困難である.
本研究課題では,データの持つ付加情報を用いることで,データの持つ情報を活かしつつ,グラフ構造に制限を加える.これにより,ある種のグラフ構造データに対する効率的なグラフマイニングアルゴリズムを提案した.
本研究成果は,大規模なグラフ構造データからのデータマイニングにおける更なる知識の獲得と計算時間の削減に寄与するものである.

Report

(5 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (18 results)

All 2023 2022 2021 2020 2019

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (17 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] Parameterized Formal Graph Systems and Their Polynomial-Time PAC Learnability2023

    • Author(s)
      Takayoshi SHOUDAI, Satoshi MATSUMOTO, Yusuke SUZUKI, Tomoyuki UCHIDA, Tetsuhiro MIYAHARA
    • Journal Title

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences

      Volume: E106.A Issue: 6 Pages: 896-906

    • DOI

      10.1587/transfun.2022EAP1052

    • ISSN
      0916-8508, 1745-1337
    • Year and Date
      2023-06-01
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 非線形項木パターンに対するマッチングアルゴリズムと頻出1変数項木パターン枚挙への応用2023

    • Author(s)
      片山 悠, 鈴木 祐介, 内田 智之, 宮原哲浩
    • Organizer
      2022年度「火の国情報シンポジウム2023」
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 学習済超高精度GCNをオラクルとする順序項木パターンの質問学習モデルの解析と実データでの評価2023

    • Author(s)
      東山 的生, 野口 大悟, 内田 智之, 正代 隆義, 松本 哲志
    • Organizer
      情報処理学会 第86回全国大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 特徴的な区間グラフパターンを獲得する進化的学習における遺伝的操作2022

    • Author(s)
      山本 柊一朗, 宮原 哲浩, 正代 隆義, 鈴木 祐介, 内田 智之, 久保山 哲二
    • Organizer
      2022 IEEE SMC Hiroshima Chapter 若手研究会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 線形パターンの質問学習アルゴリズムによる深層学習モデルの予測根拠の可視化2022

    • Author(s)
      武田 直人, 内田 智之, 正代 隆義, 松本 哲志, 鈴木 祐介, 宮原 哲浩
    • Organizer
      2022年度 人工知能学会全国大会(第36回)
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 順序木パターンの質問学習アルゴリズムによるグラフ畳み込みネットワークの予測根拠の可視化2022

    • Author(s)
      小田 直季, 内田 智之, 正代 隆義, 松本 哲志, 鈴木 祐介, 宮原 哲浩
    • Organizer
      2022年度 人工知能学会全国大会(第36回)
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] ラベル情報を利用した進化的学習による複合的なワイルドカード付きタグ木パターンの獲得2022

    • Author(s)
      宮原 哲浩, 鈴木 祐介, 久保山 哲二, 内田 智之
    • Organizer
      2022年度 人工知能学会全国大会(第36回)
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      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 頻出1変数項木パターンの枚挙アルゴリズム2022

    • Author(s)
      田中知希,鈴木祐介,内田智之,宮原哲浩
    • Organizer
      人工知能基本問題研究会SIGFPAI-120
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 1つの正例と線形回数の所属性質問による変数次数が定数である線形順序項木パターンの言語族に対する質問学習アルゴリズム2022

    • Author(s)
      松本哲志,鈴木祐介,内田智之,正代隆義,宮原哲浩
    • Organizer
      2022年電子情報通信学会総合大会
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 物語文からの人物間の関係と動作を表す人物相関グラフ抽出手法の開発2021

    • Author(s)
      門田大輝,鈴木祐介,内田智之,宮原哲浩
    • Organizer
      2021年度(第72回)電気・情報関連学会中国支部連合大会
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 進化的学習によるブロック内ワイルドカード付きブロック保存型外平面的グラフパターンの獲得2021

    • Author(s)
      山本啓太,宮原哲浩,鈴木祐介,内田智之,久保山哲二
    • Organizer
      2021年度(第72回)電気・情報関連学会中国支部連合大会
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] Evolutionary Acquisition of Multiple TTSP Graph Patterns with Wildcards by Clustering TTSP Graphs2021

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      Yuma Kawasaki, Tetsuhiro Miyahara, Tetsuji Kuboyama, Yusuke Suzuki and Tomoyuki Uchida
    • Organizer
      2021 IEEE 12th International Workshop on Computational Intelligence and Applications
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      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 1変数項木パターンに対するマッチングアルゴリズムの改良2021

    • Author(s)
      酒井笑理,鈴木祐介,内田智之,宮原 哲浩
    • Organizer
      情報処理学会 第182回アルゴリズム研究発表会
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      2020 Research-status Report
  • [Presentation] ラベル情報を利用した進化的学習による複合的なワイルドカード付きブロック保存型外平面的グラフパターンの獲得2020

    • Author(s)
      徳原史也,沖永志帆,宮原哲浩,鈴木祐介,久保山哲二,内田智之
    • Organizer
      2020年度 人工知能学会全国大会
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      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 進化的学習による複合的なワイルドカード付きTTSPグラフパターンの獲得2020

    • Author(s)
      川﨑 有馬,宮原哲浩,山縣佑貴, 徳原史也,鈴木祐介,内田智之,久保山哲二
    • Organizer
      2020 IEEE SMC Hiroshima Chapter若手研究会
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      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 1変数項木パターンに対する多項式時間マッチングアルゴリズム2020

    • Author(s)
      舛井 里帆,池森 千尋,鈴木 祐介,内田 智之,宮原 哲浩
    • Organizer
      火の国情報シンポジウム2020
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] Using Label Information in a Genetic Programming Based Method for Acquiring Block Preserving Outerplanar Graph Patterns with Wildcards2019

    • Author(s)
      Fumiya Tokuhara, Shiho Okinaga, Tetsuhiro Miyahara, Yusuke Suzuki, Tetsuji Kuboyama, Tomoyuki Uchida
    • Organizer
      2019 IEEE 11th International Workshop on Computational Intelligence and Applications
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Learning Algorithm for Erasing Regular Pattern Languages Using One Positive Example and a Linear Number of Membership Queries2019

    • Author(s)
      松本哲志,正代隆義,内田智之,鈴木祐介,宮原哲浩
    • Organizer
      第174回アルゴリズム研究会
    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2024-01-30  

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