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2019 Fiscal Year Annual Research Report

ビッグデータ時代の複雑構造データを扱う機械学習法の研究

Research Project

Project/Area Number 15H01704
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

鹿島 久嗣  京都大学, 情報学研究科, 教授 (80545583)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2020-03-31
Keywords機械学習 / 人工知能 / ヒューマンコンピュテーション / クラウドソーシング
Outline of Annual Research Achievements

本研究課題では、グラフ構造などの複雑な構造をもつデータや、人間によって生成された曖昧さをもつデータを効果的に扱う手法について取り組んだ。
今年度は、前年度から引き続き、グラフ構造データに対する高度な機械学習法の開発や、複数の人間の意見と機械学習を融合することによって、よりよい意思決定を行うための統計的手法の開発をおこなった。
たとえば、近年著しく発展しているグラフ深層学習法は様々な領域で成功を収めているが、その能力についての理論的考察は十分ではない。そこで、グラフ深層学習の近似能力の解析と、より能力の高いモデルのクラスを提案した。また、より一般的な階層構造をもったグラフに対する深層学習法を開発し、これを化合物間相互作用の予測に応用する研究を行った。
一方、機械学習を適用するだけの十分なデータが得られない専門性の高い課題において、専門家・準専門家の判断を統合することで解決を図る方法を開発し、これを化合物の合成可能性の判定に応用する研究を行った。その他にも、MOOC等のオンライン学習環境において、相互評価に基づく、学習者の能力を正確に評価する方法の開発を行った。
さらに、人間と機械学習アルゴリズムが協力して適切な判断を行う枠組みとして、人間が得意とする抽象的あるいは直感的な特徴量の抽出を行い、機械学習モデルがこれに基づいて予測を行うという人間参加型機械学習の新たな手法を開発した。
いずれの研究も、実世界の複雑で曖昧なデータを、機械と人間それぞれの得意領域を生かし、さらにこれらを統合して問題解決を行うための一般的な方法論の開発とその応用に取り組んできた本研究課題を締めくくる形で、学術雑誌・国際会議等での成果発表を行った。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (11 results)

All 2020 2019

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 8 results)

  • [Journal Article] Dual Graph Convolutional Neural Network for Predicting Chemical Networks2020

    • Author(s)
      Shonosuke Harada, Hirotaka Akita, Masashi Tsubaki, Yukino Baba, Ichigaku Takigawa, Yoshihiro Yamanishi, Hisashi Kashima
    • Journal Title

      BMC Bioinformatics

      Volume: 21 Pages: NA

    • DOI

      https://doi.org/10.1186/s12859-020-3378-0

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] DDBJ Data Analysis Challenge: A Machine Learning Competition to Predict Arabidopsis Chromatin Feature Annotations from DNA Sequences2020

    • Author(s)
      Eli Kaminuma, Yukino Baba, Masahiro Mochizuki, Hirotaka Matsumoto, Haruka Ozaki, Toshitsugu Okayama, Takuya Kato, Shinya Oki, Takatomo Fujisawa, Yasukazu Nakamura, Masanori Arita, Osamu Ogasawara, Hisashi Kashima, Toshihisa Takagi
    • Journal Title

      Genes & Genetic Systems

      Volume: 95 Pages: 43-50

    • DOI

      https://doi.org/10.1266/ggs.19-00034

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Synthetic Accessibility Assessment Using Auxiliary Responses2020

    • Author(s)
      Shun Ito, Yukino Baba, Tetsu Isomura, Hisashi Kashima
    • Journal Title

      Expert Systems with Applications

      Volume: 145 Pages: NA

    • DOI

      https://doi.org/10.1016/j.eswa.2019.113106

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Approximation Ratios of Graph Neural Networks for Combinatorial Problems2019

    • Author(s)
      Ryoma Sato, Makoto Yamada, Hisashi Kashima
    • Organizer
      Advances in Neural Information Processing Systems (NeurIPS)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Theoretical Evidence for Adversarial Robustness Through Randomization2019

    • Author(s)
      Rafael Pinot, Laurent Meunier, Alexandre Araujo, Hisashi Kashima, Florian Yger, Cedric Gouy-Pailler, Jamal Atif
    • Organizer
      Advances in Neural Information Processing Systems (NeurIPS)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Active Change-Point Detection2019

    • Author(s)
      Shogo Hayashi, Yoshinobu Kawahara, Hisashi Kashima
    • Organizer
      11th Asian Conference on Machine Learning (ACML)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Learning to Sample Hard Instances for Graph Algorithms.2019

    • Author(s)
      Ryoma Sato, Makoto Yamada, Hisashi Kashima
    • Organizer
      11th Asian Conference on Machine Learning (ACML)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Interdependence Model for Multi-label Classification2019

    • Author(s)
      Kosuke Yoshimura, Tomoaki Iwase, Yukino Baba, Hisashi Kashima
    • Organizer
      28th International Conference on Artificial Neural Networks (ICANN)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Probabilistic Modeling of Peer Correction and Peer Assessment2019

    • Author(s)
      Takeru Sunahase, Yukino Baba, Hisashi Kashima
    • Organizer
      12th International Conference on Educational Data Mining (EDM)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Long-Term Prediction of Small Time-Series Data Using Generalized Distillation2019

    • Author(s)
      Shogo Hayashi, Akira Tanimoto, Hisashi Kashima
    • Organizer
      International Joint Conference on Neural Networks (IJCNN)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] CrowNN: Human-in-the-loop Network with Crowd Crowd-generated Inputs2019

    • Author(s)
      Yusuke Sakata, Yukino Baba, Hisashi Kashima, Hisashi Kashima
    • Organizer
      44th International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing (ICASSP)
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2021-01-27  

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