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2006 Fiscal Year Annual Research Report

非周期的な挙動を示す非収束ベイジアンネットワークとグラフ構造

Research Project

Project/Area Number 17650080
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

神保 雅一  名古屋大学, 大学院情報科学研究科, 教授 (50103049)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 松本 裕行  名古屋大学, 大学院情報科学研究科, 教授 (00190538)
貝瀬 秀裕  名古屋大学, 大学院情報科学研究科, 助手 (60377778)
間瀬 茂  東京工業大学, 情報理工学研究科, 教授 (70108190)
太田 克弘  慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (40213722)
繆 瑩  筑波大学, システム情報工学研究科, 助教授 (10302382)
KeywordsBayesian Network / 非収束性 / Belief Propagation / group testing / Tanner graph / LDPC code
Research Abstract

ベイジアンネットワークの計算アルゴリズムは、ネットワークのグラフ構造が木構造であれば、既知の情報の下で、目的の条件付周辺確率に収束することが示されるが、グラフ構造がサイクルを有する場合には、アルゴリズムの収束が保証されないばかりでなく、収束する場合にも、真の値と大きく異なる値に収束することもあり得る。ベイジアンネットワークの収束に関する条件の研究がさまざまな研究者によってなされており、収束しないネットワークの例もいくつか報告されている。しかし、収束しないネットワークが持つ組合せ論的特徴を見出し、解の振動の様子を見る試みはほとんどないと言って良い。また,LDPC符号の場合には,mxnパリティ検査行列の各行の1の数が一定でない行列の中に,1の数が一定である(regularであるといわれる)場合よりビット誤りの訂正能力の意味でよい符号があることが知られているが,グループテストの場合にも,そのようなことが言えるかをregularでないTanner graphを用いてシミュレーションにより調べたが,グループテストでは,そのような例は見つかっていない.
平成18年度は,主に,グループテストに用いる2部グラフ(Tanner graphと呼ばれる)の組合せ構造に注目し,2部グラフが,長さ4,6のサイクルを持たないときのBPの収束値と長さ4のサイクルは持たないが長さ6のサイクルを持つ場合の収束値をシミュレーションにより比較し,それら1の収束値に大きな差はないことを見出した.これにより,グループテストにTanner graphを用いる際には,長さ4のサイクルを持たないグラフを用いれば十分であることを確認した.
また,LDPC符号の場合には,mxnパリティ検査行列の各行の1の数が一定でない行列の中に,1の数が一定である(regularであるといわれる)場合よりビット誤りの訂正能力の意味でよい符号があることが知られているが,グループテストの場合にも,そのようなことが言えるかをregularでないTanner graphを用いてシミュレーションにより調べたが,グループテストでは,そのような例は見つかっていない.
さらに,グループテストの各itemに全順序がある場合に,テストの結果に定められた数以下の誤りがある場合に,正しくpositiveを発見することができるTanner graphの理論的構成法についても新たな知見を得た.

  • Research Products

    (15 results)

All 2007 2006

All Journal Article (14 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Cyclic sequences of k-subsets with distinct consecutive unions2007

    • Author(s)
      M.Mueller, M.Jimbo
    • Journal Title

      Discrete Mathematics (印刷中)

  • [Journal Article] Some constructions for block sequences for Steiner quadruple systems with error correcting consecutive unions2007

    • Author(s)
      K.Momihara, M.Jimbo
    • Journal Title

      Journal of Combinatorial Designs (印刷中)

  • [Journal Article] A construction of OA(s^t, t+1, s, t) by nonlinear functions and some classification for s=42007

    • Author(s)
      S.Yagi, K.Mimura, M.Jimbo
    • Journal Title

      Journal of Statistical Planning and Inference (印刷中)

  • [Journal Article] Square lattice designs in incomplete split-plot designs2007

    • Author(s)
      Kuriki, S., Nakajima, K.
    • Journal Title

      Journal of Statistical Theory and Practice (印刷中)

  • [Journal Article] Independence number and vertex-disjoint cycles2007

    • Author(s)
      Y.Egawa, H.Enomoto, S.Jendrol, K.Ota, I.Schiermeyer
    • Journal Title

      Discrete Math. 307

      Pages: 1493-1498

  • [Journal Article] Further constructions for BIB designs with nested rows and columns2006

    • Author(s)
      T.Hishida, M.Jimbo, M.Mishima, K.Ozawa, Y.Mutoh
    • Journal Title

      Ars Combinatoria (印刷中)

  • [Journal Article] Constructions for rectangular designs2006

    • Author(s)
      K.Ozawa, M.Mishima, S.Kuriki, M.Jimbo
    • Journal Title

      Utilitas Mathematicae Vol. 71

      Pages: 179-196

  • [Journal Article] Incomplete split-plot designs generated from $\alpha$-resolvable designs2006

    • Author(s)
      Ozawa, K., Kuriki, S.
    • Journal Title

      Statistics & Probability Letters 76

      Pages: 1245-1254

  • [Journal Article] On the Convergence of Loopy Belief Propagation Algorithm for Different Update Rules2006

    • Author(s)
      N.Taga, S.Mase
    • Journal Title

      IEICE transactions on Fundamental of Electronics, Communications and Computer Sciences E89-A (2)

      Pages: 575-582

  • [Journal Article] Error bounds between marginal probabilities and beliefs of LBP algo rithm2006

    • Author(s)
      N.Taga, S.Mase
    • Journal Title

      MICAI 2006 : Advances in Artificial Intelligence, Lecture Notes in Artificial Intelligence 4293

      Pages: 186-196

  • [Journal Article] Applications of Gibbs measure theory to Loopy BP algorithm2006

    • Author(s)
      N.Taga, S.Mase
    • Journal Title

      Lecture Notes in Artificial Intelligence 4293

      Pages: 197-207

  • [Journal Article] A pair of forbidden subgraphs and perfect matchings2006

    • Author(s)
      S.Fujita, K.Kawarabayashi, C.L.Lucchesi, K.Ota, M.D.Plummer, A.Saito
    • Journal Title

      J. Combin. Theory B 96

      Pages: 315-324

  • [Journal Article] Further combinatorial constructions for optimal frequency-hopping sequences2006

    • Author(s)
      G.Ge, R.Fuji-Hara, Y.Miao
    • Journal Title

      Journal of Combinatorial Theory, Series A 113

      Pages: 1699-1718

  • [Journal Article] GOB designs for authentication codes with arbitration2006

    • Author(s)
      G.Ge, Y.Miao, L.Zhu
    • Journal Title

      Designs, Codes and Cryptography 40

      Pages: 303-317

  • [Book] 数理統計学2006

    • Author(s)
      長尾壽夫, 栗木進二
    • Total Pages
      250
    • Publisher
      共立出版

URL: 

Published: 2008-05-08   Modified: 2016-04-21  

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