超大規模な単一実メモリ空間を活用する効率的データベース解析処理アルゴリズムの研究

2009 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 20300051
• Research Institution: Hokkaido University
• Principal Investigator: 湊 真一 Hokkaido University, 大学院・情報科学研究科, 准教授 (10374612)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 有村 博紀 北海道大学, 大学院・情報科学研究科, 教授 (20222763) ; ツォイクマン トーマス 北海道大学, 大学院・情報科学研究科, 教授 (60374609) ; 喜田 拓也 北海道大学, 大学院・情報科学研究科, 准教授 (70343316) ; 大久保 好章 北海道大学, 大学院・情報科学研究科, 助教 (40271639)
• Keywords: 二分決定グラフ / BDD / ZDD / データマイニング / データベース解析

Research Abstract

1.BDD/ZDDに基づくデータベース解析処理アルゴリズムの効率化と一般化の研究
組合せアイテム集合の出現回数(頻度)を,ZDDによりインデックス化してメモリ上に生成・保持する効率的なアルゴリズムを知識概念の抽出・学習過程と捉えて,知識概念を表すZDDを効率よく生成する手法の研究を進めた.特に今年度の成果として,毎日のデータベースから抽出した日毎の頻出パタンをZDDの系列として表現し,ZDD動詞の演算処理により特徴的な変化を効率よく発見する手法を提案した.「共起成分の含意関係」(Minato,2007)と呼ぶ新しい含意関係をさらに発展させ,誤差を許した共起含意関係を抽出するアルゴリズムの研究を進めた.
2.超大規模な単一実メモリ空間を活用するアルゴリズム実装技術の研究
前年度までに開発した各種のBDD/ZBDD処理アルゴリズムをメモリサーバPCに実装し,性能評価と課題の抽出を行った.大規模なメモリ空間を使い切るBDD/ZBDD処理パッケージの保守管理を継続的に行い,利用ノウハウを蓄積するとともに,プログラムやドキュメント,評価用ベンチマーク例題などを国内外に随時公開した.
3.本基盤技術の実データへの応用と性能評価,および課題のフィードバック
前年度に引き続き、現実のWeb空間に存在するデータを題材に,本基盤技術の有効性の評価を進めた.Web上の文献情報の検索と類似文献のクラスタリング,XMLのような木構造を持つデータの解析,さらに長大なテキスト情報の検索と知識発見の検討を進めた.

Research Products

• [Journal Article] Recent Results on BDD-Based Large-Scale Data Processing for Knowledge Discovery (2009)
  • Author(s): Shin-ichi Minato
  • Journal Title: Proc.of Reed-Miller Workshop(RM-2009) RM-2009 Pages: 27-32
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Comparison of ZDD-Vectors and WZDDs for Frequent Pattern Mining (2009)
  • Author(s): Haruya Iwasaki, Elsa Loekito, Shin-ichi Minato, James Bailey
  • Journal Title: Proc.of the Sixth Workshop on Learning with Logics and Logics for Learning(LLLL 2009) LLLL-2009 Pages: 98-103
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 2個組アイテムのデータベースにおける共起成分の含意関係の性質について (2010)
  • Author(s): 二木克也, 湊真一
  • Organizer: 第2回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム(DEIM 2010)
  • Place of Presentation: 淡路夢舞台国際会議場
  • Year and Date: 2010-03-01
• [Presentation] 系列二分決定グラフを用いた部分文字列索引の構築 (2010)
  • Author(s): 伝住周平, 有村博紀, 湊真一
  • Organizer: 第2回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム(DEIM 2010)
  • Place of Presentation: 淡路夢舞台国際会議場
  • Year and Date: 2010-02-28
• [Presentation] ZDDを用いた頻出パタン演算によるWebテキストデータからの知識発見 (2010)
  • Author(s): 岡崎佑太, 湊真一
  • Organizer: 第2回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム(DEIM 2010)
  • Place of Presentation: 淡路夢舞台国際会議場
  • Year and Date: 2010-02-28
• [Presentation] 共起成分の含意関係に基づくデータマイニングの実験と考察 (2009)
  • Author(s): 二木克也,湊真一
  • Organizer: 情報論的学習理論ワークショップ(IBIS 2009)
  • Place of Presentation: 九州大学
  • Year and Date: 2009-10-20
• [Presentation] 頻出パタン抽出アルゴリズム「LCM over ZDDs」の変数順序付けの影響に関する考察 (2009)
  • Author(s): 岡崎佑太, 湊真一
  • Organizer: FIT-2009 IEICE/IPSJ第8回 情報科学技術フォーラム
  • Place of Presentation: 東北大学
  • Year and Date: 2009-09-04
• [Presentation] Recent Topics on BDDs/ZDDs for Data Mining and Knowledge Discovery(招待講演) (2009)
  • Author(s): Shin-ichi Minato
  • Organizer: The International Workshop on Data Mining and Statistical Science(DMSS 2009)
  • Place of Presentation: 京都大学
  • Year and Date: 2009-07-07
• [Presentation] BDD/ZDDを用いたペントミノパズルの解の列挙 (2009)
  • Author(s): 鈴木拡, 湊真一
  • Organizer: 電子情報通信学会コンピュテーショシ研究会
  • Place of Presentation: 埼玉大学
  • Year and Date: 2009-05-26
• [Book] "Data Mining Using Binary Decision Diagrams," In T. Sasao and J.Butler, editor,"Recent Progress in Representation of Discrete Functions," chapter 5, pp. 97-109 (2010)
  • Author(s): Shin-ichi Minato
  • Total Pages: 13
  • Publisher: Mrogan & Claypool Publishers(分担執筆)
• [Book] New Frontiers in Applied Data Mining, "PAKDD 2008 International Workshops, Osaka, Japan, May 20-23, 2008, Revised Selected Papers, Lecture Notes in Artificial Intelligence, Vol.5443 (2009)
  • Author(s): S.Chawla, T.Washio, S.Minato, S.Tsumoto, T.Onoda, S.Yamada, A.Inokuchi,(Editors)
  • Total Pages: 213
  • Publisher: Springer
• [Remarks]
  • URL: http://www-alg.ist.hokudai.ac.jp/~minato