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Extending and Advancement of Clustering Methods for Network Data with Structural Fluctuations

Research Project

Project/Area Number 19K12146
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 61040:Soft computing-related
Research InstitutionKindai University

Principal Investigator

Hamasuna Yukihiro  近畿大学, 情報学部, 准教授 (70610559)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywordsクラスタリング / ネットワークデータ / 構造的ゆらぎ / 機械学習 / ソフトコンピューティング / ガウス過程 / サイズコントロール / 時系列データ / データのゆらぎ / 位相データ解析
Outline of Research at the Start

ネットワークデータは、個体間の情報を表現するという特徴ゆえに、構造的ゆらぎを避けることができず、データ本来の情報に基づいて解析が行われているとは言い難い。
そこで本研究では、構造的ゆらぎを伴うネットワークデータマイニングの実現を目的とし、知識融合型クラスタリングの高度化、知識ベースの深化と体系化、大規模・不確実・不確定なネットワークデータに対するマイニングの実用化の3点に取り組む。
これらの研究成果により、大規模データマイニングを促進する基盤の構築が期待される。

Outline of Final Research Achievements

This research project aimed to establish a novel cluster analysis framework to achieve data mining for network data with structural fluctuations. First, mathematical models to handle network data with structural fluctuations are investigated based on the previous research. Second, clustering methods based on proposed mathematical models are constructed. Next, the versatility of investigated mathematical models is verified to apply the models for time-series data clustering. The proposed clustering methods are organized throughout the research project through comparative numerical experiments with conventional methods regarding cluster partition, execution time, and data scale.

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、ネットワークデータに伴う構造的ゆらぎに対する知識のモデル化とクラスタリング手法の開発に取り組んだ。さらに、数理モデルおよび開発手法について、理論的検討および数値実験を通じて得られた知見により、アルゴリズムのみならずクラスタリングの方法論について、包括的発展に取り組んだ。これらの成果により、大規模ネットワークデータに隠された因果関係や相互作用を明らかにするデータマイニングの実現に向けた方法論の基盤を築いた。

Report

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

    (17 results)

All 2022 2021 2020 2019

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (14 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results)

  • [Journal Article] Jensen–Shannon Divergence-Based <i>k</i>-Medoids Clustering2021

    • Author(s)
      Yuto Kingetsu, Yukihiro Hamasuna
    • Journal Title

      Journal of Advanced Computational Intelligence and Intelligent Informatics

      Volume: 25 Issue: 2 Pages: 226-233

    • DOI

      10.20965/jaciii.2021.p0226

    • NAID

      130008000852

    • ISSN
      1343-0130, 1883-8014
    • Year and Date
      2021-03-20
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 時系列データに対する3種類のサイズコントロールクラスタリング2021

    • Author(s)
      津田 暢彦, 濵砂 幸裕, 遠藤 靖典
    • Journal Title

      知能と情報

      Volume: 33 Issue: 2 Pages: 608-616

    • DOI

      10.3156/jsoft.33.2_608

    • NAID

      130008038585

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] k-medoids Clustering based on Kernel Density Estimation and Jensen-Shannon Divergence2019

    • Author(s)
      Yukihiro Hamasuna, Yuto Kingetsu, Shusuke Nakano
    • Journal Title

      Modeling Decisions for Artificial Intelligence. MDAI 2019. Lecture Notes in Computer Science

      Volume: 11676 Pages: 272-282

    • DOI

      10.1007/978-3-030-26773-5_24

    • ISBN
      9783030267728, 9783030267735
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] クラスタリングを用いた時系列データに対する異常検知における Local Outlier Factor を用いた評価2022

    • Author(s)
      西村 佳洋, 濵砂 幸裕
    • Organizer
      2021年度SICE 関西支部・ISCIE シンポジウム
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] エッジサイズの制約に基づくネットワーククラスタリングの検討2022

    • Author(s)
      越川 遥太, 濵砂 幸裕
    • Organizer
      2021年度SICE 関西支部・ISCIE シンポジウム
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] Network Clustering with Controlled Node Size2021

    • Author(s)
      Yukihiro Hamasuna, Shusuke Nakano, and Yasunori Endo
    • Organizer
      MDAI 2021: Modeling Decisions for Artificial Intelligence
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] クラスタリングを用いた時系列データに対する異常検知2021

    • Author(s)
      西村 佳洋, 濵砂 幸裕
    • Organizer
      第23回日本知 能情報ファジィ学会九州支部学術講演会
    • Related Report
      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] ガウス過程を用いたファジィc-回帰の検討2020

    • Author(s)
      金月優斗, 濵砂幸裕
    • Organizer
      第36回ファジィシステムシンポジウム (FSS2020)
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 時系列データに対するサイズ調整クラスタリングに関する検討2020

    • Author(s)
      津田暢彦, 濵砂幸裕
    • Organizer
      第36回ファジィシステムシンポジウム (FSS2020)
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] Louvain法を用いたRoboCupRescueにおける地図の分割とエージェント制御への応用に関する検討2020

    • Author(s)
      北村壮馬, 西村佳洋, 濵砂幸裕
    • Organizer
      第36回ファジィシステムシンポジウム (FSS2020)
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] Controlled-Sized Clustering for Time-Series Data2020

    • Author(s)
      Nobuhiko Tsuda, Yukihiro Hamasuna
    • Organizer
      2020 Joint 11th International Conference on Soft Computing and Intelligent Systems and 21st International Symposium on Advanced Intelligent Systems (SCIS-ISIS)
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] On Fuzzy c-Regression Models Based on Gaussian Process Regression Models2020

    • Author(s)
      Yukihiro Hamasuna, Daiki Kobayashi, Yasunori Endo
    • Organizer
      The 17th International Conference on Modeling Decisions for Artificial Intelligence (MDAI 2020)
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] JS ダイバージェンスを用いた k-medoids2019

    • Author(s)
      金月優斗, 濵砂幸裕
    • Organizer
      第35回ファジィシステムシン ポジウム (FSS2019)
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] ボロノイ図に基づくクラスタ分割の妥当性評価2019

    • Author(s)
      津田暢彦, 濵砂幸裕
    • Organizer
      第35回ファジィシステムシン ポジウム (FSS2019)
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] RoboCup 2D リーグにおけるパッキングレートを用いた評価2019

    • Author(s)
      大津拓登, 北村壮馬, 濵砂幸裕
    • Organizer
      第35回ファジィシステムシン ポジウム (FSS2019)
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] RoboCup 2D リーグに対する 5 レーン理論の実装と評価2019

    • Author(s)
      北村壮馬, 大津拓登, 濵砂幸裕
    • Organizer
      第35回ファジィシステムシン ポジウム (FSS2019)
    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Presentation] クラスタ分割が重み付きアルファ複体とホモトピー同値にな るようなクラスタリングについて2019

    • Author(s)
      星野 翔大, 遠藤 靖典, 濵砂 幸裕
    • Organizer
      第35回ファジィシステムシン ポジウム (FSS2019)
    • Related Report
      2019 Research-status Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2023-01-30  

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