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2015 Fiscal Year Annual Research Report

ベイジアンネットワークの構造学習で、離散と連続の属性が混在する場合

Research Project

Project/Area Number 24500172
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

鈴木 譲  大阪大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (50216397)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2016-03-31
Keywordsベイジアンネットワーク / グラフィカルモデル / 構造学習 / 計算量の削減 / 一致性 / 独立性検定
Outline of Annual Research Achievements

近年、データマイニングやパターン認識などの分野で、確率的知識の学習の研究がすすめられている。本研究では、実際例から、ベイジアンネットワーク(BN)の構造を学習する問題を検討している。BNは、確率変数に対応する属性を頂点で、その間の確率的因果関係を有向辺で表現した非巡回有向グラフとして、定義される。従来は、BNに含まれるすべての属性が離散、または、すべての属性が連続という非現実的な仮定のもとで検討されてきた。本研究では、離散や連続を仮定しない一般的なBNの構造学習の方法を確立することを目的としている。
本年度は、以下の点に成功している。
1. 昨年度のものと比較してロバスト性の高い方式を提案した(一致性も満足している)。
2. 遺伝子ネットワークの同定などの現実的な問題に適用した。
3. 提案した相互情報量の推定量が、独立性検定に応用できることを示した
ここで、一致性とは、サンプル数とともに正しい構造を推定する性で、強一致性は概収束、弱一致性は確率収束を意味する。さらに、最終年度に行う本研究の最も重要な問題を設定し、検討を開始した。ベイジアンネットワークの構造推定は、局所スコアを計算した後に、それらから大域スコアを最大にする構造を探索する。後者の処理で、最適な探索方法を見出す、という問題である。これは長年の未解決問題で、そのためにスーパーコンピュータを利用するなど、多大な費用が投じられている。

Remarks

国際会議 AMBN 2015 慶應義塾大学日吉キャンパス

  • Research Products

    (19 results)

All 2016 2015 Other

All Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 1 results) Remarks (1 results) Funded Workshop (1 results)

  • [Journal Article] An Estimator of Mutual Information and its Application to Independence Testing Joe Suzuki2016

    • Author(s)
      Joe Suzuki
    • Journal Title

      Entropy

      Volume: 18(4) Pages: 109-129

    • DOI

      doi:10.3390/e18040109

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Efficiently Learning Bayesian Network Structure based on B&B2016

    • Author(s)
      Joe Suzuki
    • Journal Title

      Lecture Notes on Artificial Intelligence, Springer

      Volume: 9505 Pages: 1-14

    • DOI

      10.1007/978-3-319-28379-1_1

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Forest Learning Based on the Chow-Liu Algorithm and Its Application to Genome Differential Analysis: A Novel Mutual Information Estimation2016

    • Author(s)
      Joe Suzuki
    • Journal Title

      Lecture Notes on Artificial Intelligence, Springer

      Volume: 9505 Pages: 234-249

    • DOI

      10.1007/978-3-319-28379-1

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Consistency of Learning Bayesian Network Structures with Continuous Variables: An Information Theoretic Approach2015

    • Author(s)
      Joe Suzuki
    • Journal Title

      Entropy

      Volume: 17(8) Pages: 5752-5770

    • DOI

      10.3390/e17085752

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Efficiently Learning Bayesian Network Structure based on B&B2016

    • Author(s)
      Joe Suzuki
    • Organizer
      Advanced Methodologies for Bayesian Networks
    • Place of Presentation
      慶應義塾大学日吉キャンパス
    • Year and Date
      2016-11-16 – 2016-11-18
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 正確な相互情報量を推定するRパッケージ correct.miと、株価予測への応用2016

    • Author(s)
      鈴木譲
    • Organizer
      人工知能学会 FPAI研究会
    • Place of Presentation
      和歌山大学
    • Year and Date
      2016-08-07 – 2016-08-08
  • [Presentation] Bayesianネットワークの構造学習における分枝限定法の適用2016

    • Author(s)
      鈴木譲
    • Organizer
      人工知能学会 FPAI研究会
    • Place of Presentation
      熊本市
    • Year and Date
      2016-03-27 – 2016-03-28
  • [Presentation] Structure Learning of Bayesian Networks with p Nodes from n Samples when n<<p2016

    • Author(s)
      鈴木譲
    • Organizer
      Workshop on Probabilistic Graphical Models
    • Place of Presentation
      統計数理研究所
    • Year and Date
      2016-03-23 – 2016-03-25
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] スパースな状況 (n << p) で、モデル選択の計算効率を向上するには2016

    • Author(s)
      鈴木譲
    • Organizer
      日本数学会 春季年会
    • Place of Presentation
      筑波大学
    • Year and Date
      2016-03-16 – 2016-03-19
  • [Presentation] Bayesian Networkの構造学習における分枝限定法の適用に関する考察2016

    • Author(s)
      岩本俊亮、鈴木譲
    • Organizer
      科研費A(青嶋誠)「 統計学と機械学習における数理とモデリング」
    • Place of Presentation
      東京工業大学
    • Year and Date
      2016-02-21 – 2016-02-22
  • [Presentation] 欠損データを含む場合の森構造学習のベイズ最適化とゲノム解析への応用2016

    • Author(s)
      鈴木譲
    • Organizer
      科研費B(狩野裕)「」
    • Place of Presentation
      大阪大学豊中キャンパス
    • Year and Date
      2016-01-22 – 2016-01-23
  • [Presentation] Forest Learning Based on the Chow-Liu Algorithm and its Application to Genome Differential Analysis2015

    • Author(s)
      鈴木譲
    • Organizer
      電子情報通信学会 情報理論とその応用シンポジウム
    • Place of Presentation
      岡山県倉敷市
    • Year and Date
      2015-11-24 – 2015-11-27
  • [Presentation] A Shortest Path Perspective of Bayesian Network Structure Learning: Finding Conditional Independence Relations2015

    • Author(s)
      Joe Suzuki, Shunsuke Iwamoto
    • Organizer
      Advanced Methodologies for Bayesian Networks
    • Place of Presentation
      慶應日吉大学日吉キャンパス
    • Year and Date
      2015-11-16 – 2016-11-18
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Forest Learning Based on the Chow-Liu Algorithm and Its Application to Genome Differential Analysis: A Novel Mutual Information Estimation2015

    • Author(s)
      Joe Suzuki
    • Organizer
      Advanced Methodologies for Bayesian Networks
    • Place of Presentation
      慶應義塾大学日吉キャンパス
    • Year and Date
      2015-11-16 – 2015-11-18
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 「グラフィカルモデルによる遺伝子の多重選択のアプローチ2015

    • Author(s)
      鈴木譲
    • Organizer
      科研費A(青嶋誠)「生命科学データ解析の方法論と健康科学への応用 」
    • Place of Presentation
      東京大学医科学研究所
    • Year and Date
      2015-10-16 – 2015-10-17
  • [Presentation] 離散や連続を区別しない相互情報量の推定と,その強一致性について2015

    • Author(s)
      鈴木譲
    • Organizer
      統計関連学会連合大会
    • Place of Presentation
      岡山大学
    • Year and Date
      2015-09-06 – 2015-09-09
  • [Presentation] ベイズ的な相互情報量の推定と独立性検定への応用2015

    • Author(s)
      鈴木譲
    • Organizer
      電子情報通信学会 IBISML 研究会
    • Place of Presentation
      沖縄科学技術大学院大学
    • Year and Date
      2015-06-23 – 2015-06-25
  • [Remarks] Advanced Methodologies for Bayesian Networks

    • URL

      http://ambn.bayesnet.org

  • [Funded Workshop] Advanced Methodologies for Bayesian Networks 20152015

    • Place of Presentation
      慶應義塾大学日吉キャンパス
    • Year and Date
      2015-11-16 – 2015-11-18

URL: 

Published: 2017-01-06   Modified: 2023-03-16  

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