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2021 Fiscal Year Annual Research Report

New Problem Formulation on Next Generation Informatics and Researches on thier Algorithms

Planned Research

Project AreaCreation and Organization of Innovative Algorithmic Foundations for Leading Social Innovations
Project/Area Number 20H05962
Research InstitutionNational Institute of Informatics

Principal Investigator

宇野 毅明  国立情報学研究所, 情報学プリンシプル研究系, 教授 (00302977)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 石畠 正和  日本電信電話株式会社NTTコミュニケーション科学基礎研究所, 協創情報研究部, 研究主任 (80726563)
瀧川 一学  国立研究開発法人理化学研究所, 革新知能統合研究センター, 研究員 (10374597)
久保山 哲二  学習院大学, 付置研究所, 教授 (80302660)
山本 章博  京都大学, 情報学研究科, 教授 (30230535)
中小路 久美代  公立はこだて未来大学, システム情報科学部, 教授 (00345133)
Project Period (FY) 2020-11-19 – 2025-03-31
Keywordsアルゴリズム / 最適化 / モデル / 分野横断 / 文理融合
Outline of Annual Research Achievements

まず、問題カタログの構築については、今年度40回程度の議論を行い、様々研究者や実業家などを招聘し、様々な観点から情報学の新しい問題構築に資する議論を行い、新しい概念構築を試みた。結果、新しい問題群のシードとなる概念をいくつも構築し、それらを記録化した。また、人文系との融合のトピックにおいて情報学的な研究を行った。特に唐宋八大家古文の計量分析、地方史統計資料の可視化操作技術、伝統文様アノテーションに対する情報技術の開発などを行った。
議論手法の開発においては、・3グループでリアルに近い感覚で話せるオンライン会話ツールを開発した。また、分野横断的な議論を行う際の相互理解を深めるため、および概念の明確化を行うためのインタビューイング技術を開発した。
また、これらの研究の基盤となる基礎アルゴリズムについて、構造列挙アルゴリズム、意味構造解析アルゴリズム、機械学習に関するアルゴリズムなどの形で開発を行った。
これら研究活動によって得られたものを、順次情報発信し社会還元を行った。特に、アルゴリズムの平易な解説を多分野の視点も含めわかりやすく解説した解説記事、開発した議論技術の一つであるインタビューイング手法を利用した、研究内容の言語化および発送支援技術を研究構想に活かすファンドセミナーなどの形で発信を行った。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

議論技術開発、議論プラットフォーム構築については、いろいろな人物を招聘し多くの議論をしてきた。非常に多くの概念を獲得している。また、オンラインの議論環境構築も進んでおり、従来なかった議論手法やオンラインツールの効果的な使用法が開発できている。
また、年度初めに具体的な問題カタログ構成を直接的に行おうとしたが、それは難しいことがわかり、まずは記述に必要な概念整理、概念獲得を中心に進めていくこととした。
コロナによる研究環境の変化については、対面の議論が減ったが、その分チャットツールやテレビ会議システムの利用により、以前より密な連携を実現。一方で、RAやPDの雇用によるアルゴリズムのプロトタイプ実装、およびデータ分析に関わる部分については、facetofaceのコミュニケーションの機会の喪失から人材発掘に困難が発生し、停滞している。

Strategy for Future Research Activity

まず、当班の主目的の一つである、議論手法、議論プラットフォームの開発に関して、2021年度までの活発な研究活動による成果の創出をそのまま伸ばし続け、より多くの議論技術の開発を行っていく予定である。特に、思考・見立てなどの自身の内側にある行動、対象を見る、聞く、観察し理解するなど、外部からのものを入力し、それを構造化する手法、内部の情報を言語化、表現し、外部に対して伝え、説得し、共有しやすくする方法、と言った3つの観点での分類を基軸にすることを試行し、技術の整理を行いたい。
また、多分野の研究者との議論による情報学への新しい概念獲得についても、このペースで進め、より多くの概念獲得を行いたい。また、獲得した概念や開発した議論技術については、徐々に記述を進め、公開可能な形に落とし込んでいきたい。これら新しい概念を、情報学の観点から精緻化し、徐々に問題カタログへと落とし込んでいきたい。
また、2021年度はあまり活発に行うことができなかった、他の班とのアルゴリズム理論の利用や構築を伴う共同研究などの協業について、促進していきたい。

  • Research Products

    (39 results)

All 2022 2021

All Journal Article (15 results) (of which Peer Reviewed: 15 results) Presentation (18 results) (of which Invited: 8 results) Book (6 results)

  • [Journal Article] Exploration of a large-scale reconstructed structure on GaN (0001) surface by Bayesian optimization2022

    • Author(s)
      A. Kusaba, Y. Kangawa, T. Kuboyama, A. Oshiyama
    • Journal Title

      Applied Physics Letters

      Volume: 120 (2) Pages: -

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A new combination of Hankel and sparsity- promoting dynamic mode decompositions and its application to the prediction of plasma turbulence2022

    • Author(s)
      A Kusaba, T Kuboyama, K Shin, M Sasaki, S Inagaki
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics

      Volume: 61 (SA) Pages: -

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Nearest-neighbor Search from Large Datasets using Narrow Sketches2022

    • Author(s)
      N. Higuchi, Y. Imamura, V. Mic, T. Shinohara, K. Hirata, T. Kuboyama
    • Journal Title

      Proceedings of the 11th International Conference on Pattern Recognition Applications and Methods (ICPRAM)

      Volume: 2022 Pages: 401-410

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A constant amortized time enumeration algorithm for independent sets in graphs with bounded clique number2021

    • Author(s)
      Kazuhiro Kurita, Kunihiro Wasa, Takeaki Uno, Hiroki Arimura
    • Journal Title

      Theoretical Computer Science

      Volume: 874 Pages: 32-41

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Efficient enumeration of dominating sets for sparse graphs2021

    • Author(s)
      Kazuhiro Kurita, Kunihiro Wasa, Hiroki Arimura, Takeaki Uno
    • Journal Title

      Discrete Applied Mathematics

      Volume: 303 Pages: 283-295

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] On the dualization in distributive lattices and related problems2021

    • Author(s)
      Oscar Defrain, Lhouari Nourine, Takeaki Uno
    • Journal Title

      Discrete Applied Mathematics

      Volume: 300 Pages: 85-96

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Maximal strongly connected cliques in directed graphs: Algorithms and bounds2021

    • Author(s)
      Alessio Conte, Mamadou Moustapha Kante, Takeaki Uno, Kunihiro Wasa
    • Journal Title

      Discrete Applied Mathematics

      Volume: 303 Pages: 237-252

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Analyzing temporal patterns of topic diversity using graph clustering2021

    • Author(s)
      Takako Hashimoto, David Lawrence Shepard, Tetsuji Kuboyama, Kilho Shin, Ryota Kobayashi, Takeaki Uno
    • Journal Title

      J. Supercomput

      Volume: 77(5) Pages: 375-4388

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Two-stage Clustering Method for Discovering People’s Perceptions: A Case Study of the Covid-19 Vaccine from Twitter2021

    • Author(s)
      Takako Hashimoto, Takeaki Uno, Yuka Takedomi, David Shepard, Toyoda Masashi, Naoki Yoshinaga, Masaru Kitsuregawa, Ryota Kobayashi
    • Journal Title

      Bigdata 2021

      Volume: 2021 Pages: -

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Max-Min dispersion on a Convex Polygon2021

    • Author(s)
      Yasuaki Kobayashi, Shin-ichi Nakano, Kei Uchizawa, Takeaki Uno, Yutaro Yamaguchi, Katsuhisa Yamanaka
    • Journal Title

      Proceedings of the European Workshop on Computational Geometry (EuroCG)

      Volume: 37(2021) Pages: -

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Modeling Collective Anticipation and Response on Wikipedia2021

    • Author(s)
      Ryota Kobayashi, Patrick Gildersleve, Takeaki Uno, Renaud Lambiotte
    • Journal Title

      Proceedings of the Fifteenth International AAAI Conference on Web and Social Media(ICWSM)

      Volume: 2021 Pages: 315-326

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A machine-learning view on heterogeneous catalyst design and discovery2021

    • Author(s)
      I. Takigawa
    • Journal Title

      Telluride Workshop on Computational Materials

      Volume: 2021 Pages: -

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 伝統文様アノテーション自動化のための自然画像とフラクタル画像による事前学習2021

    • Author(s)
      鏡川悠介, 久保山哲二, 加茂瑞穂, 前田英
    • Journal Title

      じんもんこんシンポジウム 論文集

      Volume: 2021 Pages: 260-267

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Evolutionary Acquisition of Multiple TTSP Graph Patterns with Wildcards by Clustering TTSP Graphs2021

    • Author(s)
      Y. Kawasaki, T. Miyahara, T. Kuboyama, Y. Suzuki, T. Uchida
    • Journal Title

      IEEE 12th International Workshop on Computational Intelligence and Applications (IWCIA)

      Volume: 2021 Pages: 1-8

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Random Number Generators in Training of Contex- tual Neural Networks2021

    • Author(s)
      M. Huk, K. Shin, T. Kuboyama, T. Hashimoto
    • Journal Title

      Intelligent Information and Database Systems 13th Asian Conference (ACI- IDS)

      Volume: 2021 Pages: 717-730

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 共食における銘々膳と共同膳の形式が参加者の会話行動に及ぼす影響2022

    • Author(s)
      徳永弘子, 久保山哲二, 木村敦, 武川直樹
    • Organizer
      電子情報通信学会 ヒューマンコミュニケーション基礎研究会 (HCS)
  • [Presentation] 地方史統計資料における知的探索インタラクションのためのデジタル情報化2022

    • Author(s)
      中小路久美代, 藤原慎太郎, 寺沢憲吾, 山本恭裕, 川嶋稔夫, 木村健一, 松原伸人
    • Organizer
      情報処理学会, 人文科学とコンピュータ研究会
  • [Presentation] AI婚活と結婚支援2022

    • Author(s)
      宇野 毅明
    • Organizer
      長崎県結婚支援センター
    • Invited
  • [Presentation] 研究ファンド獲得力強化セミナー プレゼンを想定した申請書構成力と研究課題構築力を鍛える その12022

    • Author(s)
      宇野 毅明
    • Organizer
      広島大学URA主催 オンラインセミナー
    • Invited
  • [Presentation] 研究ファンド獲得力強化セミナー プレゼンを想定した申請書構成力と研究課題構築力を鍛える その22022

    • Author(s)
      宇野 毅明
    • Organizer
      広島大学URA主催 オンラインセミナー
    • Invited
  • [Presentation] 社会連携のためのファシリテーション講座 ①インタビューイング2022

    • Author(s)
      宇野 毅明
    • Organizer
      九州大学公開講座
    • Invited
  • [Presentation] 社会連携のためのファシリテーション講座 ②相互理解とコミュニケーション2022

    • Author(s)
      宇野 毅明
    • Organizer
      九州大学公開講座
    • Invited
  • [Presentation] 社会連携のためのファシリテーション講座 ③共通のテーマ設定2022

    • Author(s)
      宇野 毅明
    • Organizer
      九州大学公開講座
    • Invited
  • [Presentation] Machine Learning for Molecules: Lessons and Challenges of Data-Centric Chemistry, Perspectives on Artificial Intelligence and Machine Learning in Materials Science2022

    • Author(s)
      I. Takigawa
    • Organizer
      FY2021 IMI Joint Usage Research
  • [Presentation] Concept Lattice Reduction Using Integer Programming2021

    • Author(s)
      Siqi Peng and Akihiro Yamamoto
    • Organizer
      人工知能学会 知識ベースシステム研究会 SIG-KBS
  • [Presentation] Applying ZBDD for Triadic Concept Analysis SIG-FPAI 1162021

    • Author(s)
      Siqi Peng and Akihiro Yamamoto
    • Organizer
      人工知能学会 人工知能基本問題研究会 SIG-FPAI
  • [Presentation] クラスタリングアルゴリズムの水平展開2021

    • Author(s)
      宇野 毅明
    • Organizer
      第117回人工知能基本問題研究会
    • Invited
  • [Presentation] データから読み解く現代の結婚とコミュニケーション像2021

    • Author(s)
      宇野 毅明
    • Organizer
      島根県結婚支援センター
    • Invited
  • [Presentation] 機械学習を自然現象の理解・発見に使いたい人に知っておいてほしいこと2021

    • Author(s)
      瀧川一学
    • Organizer
      JST 科学技術未来戦略ワークショップ「機器の安全性を高める破壊・寿命予測の科学技術基盤の構築」
  • [Presentation] 機械学習・機械発見から見るデータ中心型化学の野望と憂鬱2021

    • Author(s)
      瀧川一学
    • Organizer
      2021年度 知能情報学専攻コロキウム(IST COLLOQUIUM 2021)
  • [Presentation] Machine Learning for Molecular Graph Representations and Geometries2021

    • Author(s)
      瀧川一学
    • Organizer
      第44回日本分子生物学会, シンポジウム1AS-17:現実世界のノイズと多様性に挑むデータサイエンス・機械学習
  • [Presentation] 機械学習と機械発見:データ中心型の化学・材料科学の教訓とこれから2021

    • Author(s)
      瀧川一学
    • Organizer
      第142回 フロンティア材料研究所学術講演会 「データ科学と機械学習の最前線 ーデータを基軸とした材料開発に向けてー」
  • [Presentation] 機械学習~データを予測に変える技術~で化学に挑む!2021

    • Author(s)
      瀧川一学
    • Organizer
      サイエンスアゴラ2021, シン・サイエンス~情報・AI・ビッグデータが紡ぐ最先端研究~
  • [Book] アルゴリズムな世界(第5回・終)データ量を減らせ : データの圧縮で活躍するアルゴリズム, Newton = ニュートン : graphic science magazine 41(14)2021

    • Author(s)
      宇野 毅明
    • Total Pages
      4
    • Publisher
      ニュートンプレス
  • [Book] アルゴリズムな世界(第4回)データの特徴を探れ : 膨大なデータの分析に役立つアルゴリズム, Newton = ニュートン : graphic science magazine 41(11)2021

    • Author(s)
      宇野 毅明
    • Total Pages
      4
    • Publisher
      ニュートンプレス
  • [Book] アルゴリズムな世界(第3回)情報を効率よく探せ : 検索エンジンなどの技術にひそむアルゴリズム, Newton = ニュートン : graphic science magazine 41(10)2021

    • Author(s)
      宇野 毅明
    • Total Pages
      4
    • Publisher
      ニュートンプレス
  • [Book] アルゴリズムな世界(第2回)計算量を減らせ : アルゴリズムの真価は,計算量を劇的に減らすことにある, Newton = ニュートン : graphic science magazine 41(9)2021

    • Author(s)
      宇野 毅明
    • Total Pages
      4
    • Publisher
      ニュートンプレス
  • [Book] アルゴリズムな世界(第1回)最短経路を探せ : カーナビなどで利用される経路検索のアルゴリズム, Newton = ニュートン : graphic science magazine 41(7)2021

    • Author(s)
      宇野 毅明
    • Total Pages
      4
    • Publisher
      ニュートンプレス
  • [Book] 唐宋八大家古文の計量分析的考察ー序、記、論の虚詞分析, 『唐宋八大家研究』(中国書店)2021

    • Author(s)
      東英寿, 久保山哲二
    • Total Pages
      22
    • Publisher
      中国書店

URL: 

Published: 2023-12-25  

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