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2024 Fiscal Year Research-status Report

情報幾何学に基づく転移学習の解析と深化

Research Project

Project/Area Number 23K24909
Allocation TypeMulti-year Fund
Research InstitutionThe Institute of Statistical Mathematics

Principal Investigator

日野 英逸  統計数理研究所, 先端データサイエンス研究系, 教授 (10580079)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 藤木 淳  福岡大学, 理学部, 教授 (10357907)
赤穗 昭太郎  統計数理研究所, 大学統計教員育成センター, 特任教授 (40356340)
村田 昇  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (60242038)
Project Period (FY) 2024-04-01 – 2027-03-31
Keywords情報幾何学 / 転移学習
Outline of Annual Research Achievements

2024年度は、情報幾何学に基づく転移学習の理論解析とアルゴリズム開発を中心に、計画課題に沿った複数の成果を挙げた。まず、確率分布空間上の幾何構造に基づく非平衡輸送問題の定式化とその解法を提案し、それを因果推論に応用した。また、一昨年度の共変量シフトの情報幾何的解析と関連して,重み付き損失最適化に関するサーベイ論文を発表した.さらに、ターゲットデータ生成を伴う分布適応として、拡張されたSobolev計量によりグラフ上の勾配流を構築し、不均衡かつ新規変数が観測された場合でも有効な転移学習を可能とする理論的枠組みを確立した。さらに、正規化フローに基づく段階的ドメイン適応の方法論を提案した。これらの成果は、課題2「勾配流によるターゲットデータ拡張と学習可能性」の実現に直結するものである。以上の成果は、いずれも学術論文あるいは国際会議にて発表され、転移学習理論における幾何的手法の有効性と一般性を支持する結果となった。
また、離散確率モデルの情報幾何学的解析を行い、具体的には行列式点過程モデルの幾何構造を明らかにすることができた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

理論的進展は当初の想定以上のペースで進んでおり、正規化フローを用いた段階的転移学習の理論と方法論、新規観測変数が発生した場合の最適輸送に基づく転移学習の方法論等の成果を得た。地球化学における応用についても一定の成果は得られたが、研究計画の後半に入ったため、出口を意識した研究に注力する必要があると認識している。

Strategy for Future Research Activity

これまでと同様に理論研究を進めるとともに,開発したフレームワークの展開に務める.理論的研究としては,既にフローに基づく幾何学的転移学習に関する成果を複数得ているため,以降は離散確率モデルの幾何構造の解析や,離散確率モデル同士の距離尺度の開発等を通して幾何構造と情報・知識転移の関連を研究する.応用面では,地球化学,特に海洋漂流物などの具体的な問題に対して開発済みの手法を適用し,その有用性を実問題で検証・展開する.

Causes of Carryover

本科研費で共催した国際研究集会(2025年3月実施)において,海外の研究者の招聘旅費を確保していたが,当該研究者の負傷等により招聘ができなくなったため.

  • Research Products

    (6 results)

All 2025 2024

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (2 results) Funded Workshop (1 results)

  • [Journal Article] An embedding structure of determinantal point process2024

    • Author(s)
      Hino Hideitsu、Yano Keisuke
    • Journal Title

      Information Geometry

      Volume: 7 Pages: 523~542

    • DOI

      10.1007/s41884-024-00156-x

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] A Short Survey on Importance Weighting for Machine Learning2024

    • Author(s)
      Masanari Kimura, Hideitsu Hino
    • Journal Title

      Transactions on Machine Learning Research

      Volume: - Pages: 12

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Scalable Counterfactual Distribution Estimation in Multivariate Causal Models2024

    • Author(s)
      Thong Pham, Shohei Shimizu, Hideitsu Hino, Tam Le
    • Journal Title

      Proceedings of the Third Conference on Causal Learning and Reasoning

      Volume: 236 Pages: 118-1140

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] グラフ上の距離を用いたFused Gromov-Wasserstein最適輸送による変数の拡張に対するドメイン適応2024

    • Author(s)
      有竹 俊光, 日野 英逸
    • Organizer
      2024年度人工知能学会全国大会
  • [Presentation] 引力と斥力を制御可能なべき集合上の分布族2024

    • Author(s)
      川島貴大,日野英逸
    • Organizer
      第27回情報論的学習理論ワークショップ
  • [Funded Workshop] Further Developments of Information Geometry2025

URL: 

Published: 2025-12-26  

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