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2010 Fiscal Year Annual Research Report

形式言語に対する例からの学習を行う効率的アルゴリズムの開発・応用

Research Project

Project/Area Number 20500007
Research InstitutionThe University of Electro-Communications

Principal Investigator

若月 光夫  電気通信大学, 大学院・情報理工学研究科, 助教 (30251705)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 富田 悦次  電気通信大学, 名誉教授 (40016598)
西野 哲朗  電気通信大学, 大学院・情報理工学研究科, 教授 (10198484)
Keywords計算論的学習理論 / 正例からの学習 / 極限同定 / 等価性判定 / アルゴリズム / 決定性文脈自由言語 / プッシュダウンオートマトン / プッシュダウン変換器
Research Abstract

計算論的学習理論は,人工知能の実現において最も重要な研究分野の一つである機械学習の可能性を,数理的で厳密に解析を行う研究パラダイムである.このような研究の対象として形式言語を選択し,その部分クラスの中で実用上重要な決定性文脈自由言語を受理する決定性プッシュダウンオートマトン(DPDA),またはそれに対応した文法等について,その構造に妥当な制約を課した部分クラスを幾つか対象として選び,計算論的な手法によって学習アルゴリズムを開発し,その応用を図ることを目的として研究を行った.本年度は以下の研究成果を得た.
1. 学習アルゴリズムの開発の基礎構築 昨年度,DPDAに出力機構を付与した決定性プッシュダウン変換器(DPDT)の部分クラスのうち,ε動作をある程度許した空スタック受理式の決定性限定1カウンタ変換器(DROCT)に対する多項式時間の等価性判定アルゴリズムを研究成果として得たが,受理方式を最終状態受理式とする実時間のDROCTに対してもその等価性判定が多項式時間で行えることを証明した.この成果は対象とするDPDTに対する質問による学習に利用できる.
2. 学習アルゴリズムの開発 一般化順序機械を含む有限状態変換器(FST)の部分クラスのうち,strict prefix deterministic FSTと呼ぶクラスに対しては,正例からの学習(極限同定)が多項式時間で行えることを証明した.
3. 学習アルゴリズムの応用 ジュウシマツという鳥の歌文法の構造を,k可逆言語と呼ばれる正則言語の部分クラスに対する極限同定アルゴリズムを利用して解析を行う手法を提案してきているが,これを改良してその自動化を行った.また,量子セルオートマトンを用いて画像圧縮を行う手法を提案した.

  • Research Products

    (5 results)

All 2011 2010 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (3 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Polynomial time identification of strict prefix deterministic finite state transducers2010

    • Author(s)
      Mitsuo Wakatsuki, Etsuji Tomita
    • Journal Title

      Lecture Notes in Artificial Intelligence, Proceedings of ICGI2010 (Springer)

      Volume: 6339 Pages: 313-316

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 実時間最終状態受理式決定性限定1カウンタ変換器の多項式時間等価性判定アルゴリズム2011

    • Author(s)
      若月光夫, 清野和司, 富田悦次, 西野哲朗
    • Organizer
      2010年度冬のLAシンポジウム
    • Place of Presentation
      京都大学 数理解析研究所420号室
    • Year and Date
      2011-02-01
  • [Presentation] 量子セルオートマトンに基づく画像圧縮のための画像変換アルゴリズム2011

    • Author(s)
      大畑和樹, 西野哲朗, 若月光夫
    • Organizer
      2010年度冬のLAシンポジウム
    • Place of Presentation
      京都大学 数理解析研究所420号室
    • Year and Date
      2011-02-01
  • [Presentation] 鳥の歌文法解析の自動化2010

    • Author(s)
      鈴木徹, 若月光夫, 西野哲朗
    • Organizer
      2010年度夏のLAシンポジウム
    • Place of Presentation
      九殿浜温泉ひみのはな
    • Year and Date
      2010-07-20
  • [Remarks]

    • URL

      http://kjk.office.uec.ac.jp/Profiles/0001/0000405/profile.html

URL: 

Published: 2012-07-19  

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