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2022 Fiscal Year Annual Research Report

データの学習容易性解析に基づく実ケース学習理論の確立

Research Project

Project/Area Number 19H04067
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

瀧本 英二  九州大学, システム情報科学研究院, 教授 (50236395)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 畑埜 晃平  九州大学, 基幹教育院, 准教授 (60404026)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
Keywords計算学習理論 / 決定グラフ / 情報圧縮 / ゲーム理論
Outline of Annual Research Achievements

1.マルチクラス学習,補ラベルからの学習,マルチラベル学習,マルチタスク学習を含む広い学習問題のクラスが,マルチインスタンス学習(MIL)と呼ばれる特定の問題に,汎化誤差が保存されるという意味で還元できることを示した.MILは,一般にはDC計画問題として定式化される計算困難な問題であるが,還元後に計算容易なLP問題となることがあり,学習容易性解析に重要な示唆を与える成果といえる.
2.RIS (Reconfigurable Intelligent Surfaces) と呼ばれる反射板を用いて無線通信環境を動的に制御する問題に対し,マルチプレイヤーバンディットの手法を用いて,スループット向上とRISの各デバイスの負荷分散を両立する手法を提案し,実験的に有効性を示した.
3.ドローンにRISを搭載してホットスポットにおける無線通信環境を提供する問題に対し,文脈付きバンディットの手法を用いて,ドローンの飛行時間の制約のもとでスループットの最大化を目指す動的制御手法を提案し,実験的にその有効性を示した.
4.車載ソフトウェアの無線アップデートでは,信号待ちなどで停止するたびに,路側装置から適切なセグメントを効果的にダウンロードする必要があるが,トンプソンサンプリングの技法を用いて,適切な周波数帯域を高速に選択する手法を提案し,実験的にその有効性を示した.
5.与えられた訓練データを決定ダイアグラムと呼ばれるデータ構造を用いて圧縮表現することにより,ソフトマージン最適化問題における実行可能解領域を,決定ダイアグラムの経路長制約を表す線形制約集合として生成する手法を提案した.このとき,生成される制約数は決定ダイアグラムのサイズにのみ依存するため,そのサイズは学習容易性の指標の一つと考えられる.また,圧縮率を高める効果的な後処理手法を与えることに成功した.

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (21 results)

All 2023 2022 Other

All Int'l Joint Research (5 results) Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 4 results) Presentation (9 results)

  • [Int'l Joint Research] Amazon/Idaho State University(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      Amazon/Idaho State University
  • [Int'l Joint Research] Aswan University(エジプト)

    • Country Name
      EGYPT
    • Counterpart Institution
      Aswan University
  • [Int'l Joint Research] Prince Sattam Bin Abdulaziz University(サウジアラビア)

    • Country Name
      SAUDI ARABIA
    • Counterpart Institution
      Prince Sattam Bin Abdulaziz University
  • [Int'l Joint Research] Western University(カナダ)

    • Country Name
      CANADA
    • Counterpart Institution
      Western University
  • [Int'l Joint Research] University of Rovira i Virgili(スペイン)

    • Country Name
      SPAIN
    • Counterpart Institution
      University of Rovira i Virgili
  • [Journal Article] Load Balancing Multi-Player MAB Approaches for RIS-Aided mmWave User Association2023

    • Author(s)
      Ehab Mahmoud Mohamed, Sherief Hashima, Kohei Hatano, Eiji Takimoto, Mohamed Abdel-Nasser
    • Journal Title

      IEEE Access

      Volume: 11 Pages: 15816-15830

    • DOI

      10.1109/ACCESS.2023.3244781

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] On Enhancing WiGig Communications With A UAV-Mounted RIS System: A Contextual Multi-Armed Bandit Approach2023

    • Author(s)
      Sherief Hashima, Ehab Mahmoud Mohamed, Kohei Hatano, Eiji Takimoto, Mostafa M. Fouda, Zubair Md. Fadlullah
    • Journal Title

      Proceedings of the 34th IEEE Annual International Symposium on Personal, Indoor and Mobile Radio Communications (PIMRC 2023)

      Volume: - Pages: 1-7

    • DOI

      10.1109/PIMRC56721.2023.10293924

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Budgeted Thompson Sampling for IRS Enabled WiGig Relaying2023

    • Author(s)
      Sherief Hashima, Kohei Hatano, Eiji Takimoto, Ehab Mahmoud Mohamed
    • Journal Title

      Electronics

      Volume: 12 Pages: 1146-1146

    • DOI

      10.3390/electronics12051146

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Multi-Armed Bandit-Aided Near-Optimal Over-The-Air Updates in Multi-Band V2X Systems2023

    • Author(s)
      Sherief Hashima, Mostafa M Fouda, Kohei Hatano, Eiji Takimoto, Zubair Md Fadlullah
    • Journal Title

      Proceedings of the 5th International Conference on Computer Communication and the Internet (ICCCI 2023)

      Volume: - Pages: 179-184

    • DOI

      10.1109/ICCCI59363.2023.10210156

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Advanced Learning Schemes for Metaverse Applications in B5G/6G Networks2023

    • Author(s)
      Sherief Hashima, Mostafa M. Fouda, Kohei Hatano, Eiji Takimoto
    • Journal Title

      Proceedings of IEEE International Conference on Metaverse Computing, Networking and Applications (MetaCom)

      Volume: - Pages: 799-804

    • DOI

      10.1109/METACOM57706.2023.00150

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] An Online Semi-Definite Programming with a Generalized Log-Determinant Regularizer and Its Applications2022

    • Author(s)
      Yaxiong Liu, Ken-ichiro Moridomi, Kohei Hatano, Eiji Takimoto
    • Journal Title

      Mathematics

      Volume: 10 Pages: 1055-1055

    • DOI

      10.3390/math10071055

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Simplified and Unified Analysis of Various Learning Problems by Reduction to Multiple-Instance Learning2022

    • Author(s)
      Daiki Suehiro, Eiji Takimoto
    • Journal Title

      Proceedings of the 38th Conference on Uncertainty in Artificial Intelligence (UAI 2022), PMLR

      Volume: 180 Pages: 1896-1906

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 差集合演算の導入による非決定性ZDDの拡張と集合間類似検索への応用2023

    • Author(s)
      鹿間 翔太,中山 寛文,畑埜 晃平,瀧本 英二
    • Organizer
      冬のLAシンポジウム
  • [Presentation] Online Job Scheduling with K Servers2023

    • Author(s)
      Jiang Xuanke, Sherief Hashima, Kohei Hatano, Eiji Takimoto
    • Organizer
      冬のLAシンポジウム
  • [Presentation] フランク・ウルフ法に基づく1-ノルム正則化ソフトマージン最適化2023

    • Author(s)
      三星 諒太朗, 畑埜 晃平, 瀧本 英二
    • Organizer
      日本オペレーションズ・リサーチ学会 2023 年春季研究発表会
  • [Presentation] 決定ダイアグラムに基づく線形制約付き最適化問題の拡張定式化2023

    • Author(s)
      黒河 祐太, 三星 諒太朗, 浜崎 晴輝, 畑埜 晃平, 瀧本 英二, Horakou Rahmanian
    • Organizer
      日本オペレーションズ・リサーチ学会 2023 年春季研究発表会
  • [Presentation] ブースティングに基づく高速なメタラウンディング2023

    • Author(s)
      三星 諒太朗, 畑埜 晃平, 瀧本 英二
    • Organizer
      夏のLAシンポジウム
  • [Presentation] 非決定性ZDDに基づく整数計画問題の拡張定式化2022

    • Author(s)
      浜崎 晴輝,黒河 祐太,三星 諒太朗,畑埜 晃平,瀧本 英二
    • Organizer
      夏のLAシンポジウム
  • [Presentation] Compressed ERLPBoost2022

    • Author(s)
      Ryotaro Mitsuboshi, Kohei Hatano, Eiji Takimoto
    • Organizer
      夏のLAシンポジウム
  • [Presentation] フランク・ウルフ法としてのブースティング2022

    • Author(s)
      三星 諒太朗,畑埜 晃平,瀧本 英二
    • Organizer
      第25回情報論的学習理論ワークショップ(IBIS 2022)
  • [Presentation] 決定ダイアグラムに基づく拡張定式化2022

    • Author(s)
      黒河 祐太,三星 諒太朗,浜崎 晴輝,畑埜 晃平,瀧本 英二,Horakou Rahmanian
    • Organizer
      第25回情報論的学習理論ワークショップ(IBIS 2022)

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Published: 2024-12-25  

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