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Clustering Methodology for Hyper-Spherical Data with Noise

Research Project

Project/Area Number 19K12126
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 InstitutionShibaura Institute of Technology

Principal Investigator

Kanzawa Yuchi  芝浦工業大学, 工学部, 教授 (00298176)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywordsファジィクラスタリング / クラスタリング / ノイズ / 球面データ
Outline of Research at the Start

超球面クラスタリングはデータの構造化等のための重要な手法として位置づけられているが、ノイズや外れ値を含む超球面データの取扱に関する方法論的基盤が乏しい。本研究では、超球面ノイズデータのためのクラスタリング方法論を確立することを目的とし、さらに、従来法と開発手法との数理的関連性を通じて、超球面ノイズデータのためのクラスタリングの理論的発展および実用化を目指す。その研究方法として、多面的なアプローチから様々な手法を開発し,これらの数理的特性を明らかにすると共に、人工データと実データを用いて、従来法に対して精度に関する優位性を定量的に示すことによって、識別システムや推薦システムへの実用に供する。

Outline of Final Research Achievements

The purpose of this study was to establish a methodology for clustering data placed on a hypersphere that contains noise. We worked on developing an algorithm for this purpose. We developed an algorithm for assuming clusters to absorb noisy individuals. Additionally, we experimentally confirmed its mathematical characteristics.
Based on its application to recommendation systems, we developed an algorithm that combines spherical clustering and collaborative filtering. When applied to actual data, this algorithm achieved a higher recommendation accuracy compared to the algorithm that simplexial clustering and collaborative filtering proposed for individual data.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究課題では、大規模データのマイニングを目的に、超球面上に付置されたデータにノイズを際のクラスタリング手法の開発に取り組んだ。開発したアルゴリズムの特性を実験的に確認すると共に,その推薦システムへの応用を見据えて,開発したクラスタリングアルゴリズムと協調フィルタリングを組み合わせた手法を提案した.これらの成果により、大規模データに隠された構造を抽出クラスタリングとその推薦システムへの応用実現に向けた方法論的基盤を築いた。

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

    (7 results)

All 2023 2022 2021 2020 2019

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] Generalization of Tsallis Entropy-Based Fuzzy c-Means Clustering and its Behavior at the Infinity Point2023

    • Author(s)
      Yuchi Kanzawa, Sadaaki Miyamoto
    • Journal Title

      JACIII

      Volume: 26 Pages: 884-892

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] On Some Fuzzy Clustering Algorithms with Cluster-Wise Covariance2022

    • Author(s)
      Toshiki Ishii, Yuchi Kanzawa
    • Journal Title

      Lecture Notes in Computer Science

      Volume: 13199 Pages: 191-203

    • NAID

      130008143614

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Collaborative filtering with q-divergence-based fuzzy clustering for spherical data2021

    • Author(s)
      Yuchi Kanzawa, Tadafumi Kondo
    • Journal Title

      Journal of Ambient Intelligence and Humanized Computing

      Volume: 14 Issue: 12 Pages: 15875-15883

    • DOI

      10.1007/s12652-021-03128-6

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] On Some Fuzzy Clustering Algorithms with Dimensionality Reduction2022

    • Author(s)
      Masanori Kawamura, Yuchi Kanzawa
    • Organizer
      SCIS&ISIS2022
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] クラスタごとにデータの分散を考慮した 幾つかのファジィクラスタリングについて2021

    • Author(s)
      石井 俊希, 神澤 雄智
    • Organizer
      第 37 回ファジィシステムシンポジウム 講演論文集
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 高次元データに対して次元削減を行うファジィクラスタリング2020

    • Author(s)
      森岡良介, 神澤雄智
    • Organizer
      第36回ファジィシステムシンポジウム
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] On Collaborative Filtering with Possibilistic Clustering for Spherical Data Based on Tsallis Entropy2019

    • Author(s)
      Yuchi Kanzawa
    • Organizer
      MDAI2019
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

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

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