2015 Fiscal Year Research-status Report
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15K00307
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| Research Institution | Nara Women's University |
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Principal Investigator |
吉田 哲也 奈良女子大学, 生活環境科学系, 教授 (80294164)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 情報工学 / 機械学習 / 半教師あり学習 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
利用可能なデータの量や種類の増加に効率的に対処するため，少量の領域知識を活用して性能向上を実現するための技術の確立が求められている．そこで，このような技術の確立を目指して，本研究では，グラフ構造に基づく情報論的半教師あり学習法の定式化，定式化に基づく半教師あり学習アルゴリズムの開発，開発するアルゴリズムの計算機システムとしての実装，の実現に取り組む．
上記の目的を実現するために，本年度は，申請者が従来から研究を進めてきたグラフ構造に基づく学習手法を発展させることを通じて，グラフ構造に基づいて半教師あり学習を行う手法に対する基礎理論の確立を目指した．具体的には，下記の項目を実施した．
（１） 個々のデータ同士の関係に着目し，相互情報量に基づくデータ間の擬距離を定義するとともに，定義した擬距離基づいてデータ同士の関連度を定義した．
（２） 領域知識が与えられたデータのラベルを関連するデータにグラフの辺に沿って伝播した際の定常解を，グラフ上で隣接するノードラベルの相違と教師ラベルとの乖離に対する正則化項をもつ目的関数の最小化問題として定式化した．
（３） 上記(1), (2)で定義した目的関数に対する，グラフの表現行列に対する固有ベクトルに基づく最適化学習アルゴリズムを開発した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度は，主としてグラフ構造に基づいて半教師あり学習を行う手法に対する基礎理論の確立を目指して研究を行い，当初予定していた基本アイデアの定式化をほぼ完了できたと考えるため．
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度に行った定式化に基づいた学習アルゴリズムの開発を進めるとともに，開発するアルゴリズムを計算機上にプロトタイプシステムとして実装することも並行して進める予定である．
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| Causes of Carryover |
本年度は，学習アルゴリズム開発用計算機を購入し，定式化する手法の実装の準備を進めたものの，評価用のベンチマークデータを収集して整備するためのストレージやサーバの購入は次年度に行うため．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
本年度に実施した準備に基づいて，本年度に定式化した手法および最適化学習アルゴリズムの性能評価を行うために，大規模な評価実験を行うことができるように大容量メモリを搭載した高速計算サーバを購入予定である．
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