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2012 Fiscal Year Annual Research Report

行列の上のスパース正則化に基づく機械学習

Research Project

Project/Area Number 22700138
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

冨岡 亮太  東京大学, 情報理工学(系)研究科, 助教 (70518282)

Project Period (FY) 2010-04-01 – 2013-03-31
Keywords機械学習 / 行列 / テンソル / スパース正則化
Research Abstract

行列および多次元配列(テンソル)は多次元時系列や関係データの表現として、現実の大規模データ解析において重要な役割を担っている。行列型データは従来のベクトル型データに比べてに要素数が多いため、結果の解釈可能性やデータからのパラメータ推定の計算効率が非常に重要になる。本研究課題では、これまでに行列型データに対するスパース正則化を用いた解釈可能な学習器のパラメータを効率的に推定するための手法の開発およびその性能の理論解析を行なってきた。本年度は今までの成果をさらに発展させるとともに、今までとは異なる行列を用いた学習法への展開を行った。具体的には低ランク多次元配列(テンソル)の推定法として、昨年度までに解析した overlapped Schatten 1-ノルムに基づく手法だけでなく、実験的によい性能が確認されていた latent Schatten 1-ノルムに基づく手法の性能評価を行い、これをテクニカルレポートとして公開した ("Convex Tensor Decomposition via Structured Schatten Norm Regularization" arXiv:1303.6370) また、いままでに進めてきた行列に基づく機械学習の発展として、ニコンの中島伸一博士と共同で変分ベイズ法に基づく行列分解法の研究を行い、ジャーナル論文および、国際会議NIPS2012で発表を行った。また、ベルリン工科大学の Franz Kiraly 博士と共同で低ランク行列補完の代数的・組み合わせ論に基づく必要条件および十分条件の導出を行い、これを国際会議ICML2012で発表した。

Current Status of Research Progress
Reason

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (7 results)

All 2013 2012 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (2 results) Remarks (3 results)

  • [Journal Article] Global Analytic Solution of Fully-observed Variational Bayesian Matrix Factorization2013

    • Author(s)
      Shinichi Nakajima, Masashi Sugiyama, S. Derin Babacan, Ryota Tomioka
    • Journal Title

      Journal of Machine Learning Research

      Volume: 14 Pages: 1-37

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Discovering Emerging Topics in Social Streams via Link Anomaly Detection2012

    • Author(s)
      Toshimitsu Takahashi, Ryota Tomioka, Kenji Yamanishi
    • Journal Title

      IEEE Transactions on Knowledge and Data Engineering

      Volume: 未定 Pages: 未定

    • DOI

      10.1109/TKDE.2012.239

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Perfect Dimensionality Recovery by Variational Bayesian PCA2012

    • Author(s)
      Shinichi Nakajima, Ryota Tomioka, Masashi Sugiyama, S. Derin Babacan
    • Organizer
      Neural Information Processing Systems 2012 (NIPS2012)
    • Place of Presentation
      レイクタホ・アメリカ
    • Year and Date
      20121203-20121208
  • [Presentation] A Combinatorial Algebraic Approach for the Identifiability of Low-Rank Matrix Completion2012

    • Author(s)
      Franz Kiraly and Ryota Tomioka
    • Organizer
      The 29th International Conference on Machine Learning (ICML2012)
    • Place of Presentation
      エジンバラ・イギリス
    • Year and Date
      20120626-20120701
  • [Remarks] DAL

    • URL

      http://www.ibis.t.u-tokyo.ac.jp/ryotat/dal/

  • [Remarks] Trace norm regularization

    • URL

      http://www.ibis.t.u-tokyo.ac.jp/RyotaTomioka/Softwares/Tensor

  • [Remarks] Ph.D. Course

    • URL

      http://www.imm.dtu.dk/Forskning/ISP/Undervisning/02901_2012.aspx

URL: 

Published: 2014-07-24  

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