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2015 Fiscal Year Research-status Report

確率的Slow Feature Analysisの構築と空間認識機能への応用

Research Project

Project/Area Number 25730147
Research InstitutionKobe University

Principal Investigator

大森 敏明  神戸大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10391898)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2017-03-31
Keywords情報認識 / 確率的情報処理 / 動画像認識 / 機械学習 / 多次元データ / データ駆動型アプローチ / 深層学習 / ダイナミクス
Outline of Annual Research Achievements

未知システムから観測される,多次元時系列データから緩やかな変動成分の抽出を実現するとともに,多次元データに隠れた潜在情報の抽出の実現や,情報認識の実現を行うことを目的として,本研究課題では,Slow Feature Analysisを用いた統計的アルゴリズムに関する理論研究・アルゴリズム開発を行った.

本研究課題の3年度目に当たる平成27年度には,多次元データに隠れた潜在情報の抽出を実現するための確率的時系列解析手法を進展させるとともに,動画像データに対してSlow Feature Analysisを適用することによって,行動認識を行うためのアルゴリズムの開発を中心に研究を行った.実際の動画像データを用いた検証により,提案アルゴリズムを用いることで,異なる動作を行う人物を含む動画像データからの行動認識が,高い精度で実現されることを示した.さらに,近年の神経回路網理論に関する進展に基づいて,構築したアルゴリズムを改良し,更なる情報認識性能の向上を実現するとともに,実データを用いてその有効性を示した.関連する多次元時系列データの解析技術や静止画像データや動画像データからの情報抽出技術・情報認識技術に関する研究開発の成果について,国内会議や国際会議にて発表を行うとともに,学術論文や学会誌の解説論文として公表した.加えて,これらの研究成果について,国内会議や国際会議における招待講演を行った.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

当初予定していた時系列解析に関する成果のみならず,動画像認識に関する展開も得られつつあるため.

Strategy for Future Research Activity

動画像認識に関する研究を進めるとともに,時系列解析に関する研究を深化させる.

Causes of Carryover

本年度の研究遂行により,動画像認識に関する情報抽出アルゴリズムについて当初の予定を超えた進展が得られたが,その有効性を精緻に検証し,広く成果を公表する上で,次年度における追加の数値実験が必要となったため.

Expenditure Plan for Carryover Budget

追加の数値実験を行うための計算機購入や情報収集のための旅費として使用する.

  • Research Products

    (26 results)

All 2016 2015 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results) Presentation (19 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results,  Invited: 2 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Extracting Nonlinear Spatiotemporal Dynamics in Active Dendrites Using Data-driven Statistical Approach2016

    • Author(s)
      Toshiaki Omori, Koji Hukushima
    • Journal Title

      Journal of Physics: Conference Series

      Volume: 699 Pages: 012011-1-8

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 回帰問題への機械学習的アプローチ~スパース性に基づく回帰モデリング~2015

    • Author(s)
      大森敏明
    • Journal Title

      システム制御情報学会誌

      Volume: 59 Pages: 151-156

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Free-energy Landscape and Nucleation Pathway of Polymorphic Minerals from Solution in a Potts Lattice-gas Model2015

    • Author(s)
      Atsushi Okamoto, Tatsu Kuwatani, Toshiaki Omori, Koji Hukushima
    • Journal Title

      Physical Review E

      Volume: 92 Pages: 042130-1-10

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Statistical Estimation of Neural System Using Calcium Imaging2015

    • Author(s)
      Hiroaki Inoue, Toshiaki Omori
    • Journal Title

      Proceedings of 16th International Symposium on Advanced Intelligent Systems

      Pages: 819-826

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Simultaneous Estimation of Hodgkin-Huxley Neuronal Dynamics and Network Connectivity Based on Bayesian Statistics2015

    • Author(s)
      Shinichi Kataoka, Toshiaki Omori
    • Journal Title

      Proceedings of 16th International Symposium on Advanced Intelligent Systems

      Pages: 812-818

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 岩石―水相互作用を支配する不均質反応ダイナミクスの統計的推定2016

    • Author(s)
      大森敏明,桑谷立,岡本敦,福島孝治
    • Organizer
      日本物理学会第71回年次大会
    • Place of Presentation
      東北学院大学泉キャンパス(宮城県・仙台市)
    • Year and Date
      2016-03-22
  • [Presentation] 神経細胞の位相応答曲線とスパイクトリガー平均のスパース同時推定2016

    • Author(s)
      新垣万,五十嵐康彦,大森敏明,岡田真人
    • Organizer
      日本物理学会第71回年次大会
    • Place of Presentation
      東北学院大学泉キャンパス(宮城県・仙台市)
    • Year and Date
      2016-03-21
  • [Presentation] 近似的ベイズ計算による岩石―水相互作用における表面積モデル選択2016

    • Author(s)
      福島孝治,岡本敦,桑谷立,大森敏明
    • Organizer
      日本物理学会第71回年次大会
    • Place of Presentation
      東北学院大学泉キャンパス(宮城県・仙台市)
    • Year and Date
      2016-03-20
  • [Presentation] 時空間自己回帰モデルのスパース推定に基づく時間的超解像2016

    • Author(s)
      岸本大輝,大森敏明
    • Organizer
      電子情報通信学会総合大会
    • Place of Presentation
      九州大学伊都キャンパス(福岡県・福岡市)
    • Year and Date
      2016-03-16
  • [Presentation] 自己符号器型Slow Feature Analysisに基づく動画像からの行動認識2016

    • Author(s)
      四木悠貴,大森敏明
    • Organizer
      電子情報通信学会総合大会
    • Place of Presentation
      九州大学伊都キャンパス(福岡県・福岡市)
    • Year and Date
      2016-03-16
  • [Presentation] スパース性に基づくスイッチング状態空間モデルの推定2016

    • Author(s)
      岡田裕幸,大森敏明
    • Organizer
      電子情報通信学会総合大会
    • Place of Presentation
      九州大学伊都キャンパス(福岡県・福岡市)
    • Year and Date
      2016-03-16
  • [Presentation] Extracting Nonlinear Spatiotemporal Dynamics in Active Dendrites Using Data-Driven Statistical Approach2015

    • Author(s)
      Toshiaki Omori, Koji Hukushima
    • Organizer
      International Meeting on "High-Dimensional Data Driven Science" 2015 (HD3-2015)
    • Place of Presentation
      Mielparque Kyoto (Kyoto・Kyoto)
    • Year and Date
      2015-12-15
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] データ駆動型アルゴリズムとその応用~潜在ダイナミクスの抽出技術~2015

    • Author(s)
      大森敏明
    • Organizer
      NINS/IURIC Colloquium 2015
    • Place of Presentation
      ヤマハリゾート「つま恋」(静岡県・掛川市)
    • Year and Date
      2015-12-02
  • [Presentation] データ駆動型アプローチに基づく時空間ダイナミクスの推定2015

    • Author(s)
      大森敏明
    • Organizer
      計測自動制御学会 システム・情報部門 自律分散システム部会,第57回自律分散システム部会研究会「大規模システムのダイナミクス予測と制御に向けて」
    • Place of Presentation
      静岡大学浜松キャンパス(静岡県・浜松市)
    • Year and Date
      2015-12-01
    • Invited
  • [Presentation] Statistical Estimation of Neural System Using Calcium Imaging2015

    • Author(s)
      Hiroaki Inoue, Toshiaki Omori
    • Organizer
      16th International Symposium on Advanced Intelligent Systems
    • Place of Presentation
      Mokpo National University (Mokpo・Korea)
    • Year and Date
      2015-11-16
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Simultaneous Estimation of Hodgkin-Huxley Neuronal Dynamics and Network Connectivity Based on Bayesian Statistics2015

    • Author(s)
      Shinichi Kataoka, Toshiaki Omori
    • Organizer
      16th International Symposium on Advanced Intelligent Systems
    • Place of Presentation
      Mokpo National University (Mokpo・Korea)
    • Year and Date
      2015-11-16
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Extracting Non-linear Spatiotemporal Dynamics in Active Dendrite: Data-Driven Statistical Approach2015

    • Author(s)
      Toshiaki Omori, Koji Hukushima
    • Organizer
      The 45th Annual Meeting of Society for Neuroscience
    • Place of Presentation
      McCormick Place (Chicago・U.S.A.)
    • Year and Date
      2015-10-20
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Data-driven Approach for Extracting Nonlinear Spatiotemporal Dynamics in Neural Systems2015

    • Author(s)
      Toshiaki Omori, Koji Hukushima
    • Organizer
      Cell Symposia: Engineering the Brain
    • Place of Presentation
      The Drake Hotel, Chicago (Chicago・U.S.A.)
    • Year and Date
      2015-10-16
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Extracting Non-linear Spatiotemporal Dynamics in Active Dendrite: Data-Driven Statistical Approach2015

    • Author(s)
      Toshiaki Omori, Koji Hukushima
    • Organizer
      The 38th Annual Meeting of the Japan Neuroscience Society
    • Place of Presentation
      Kobe Convention Center (Hyogo・Kobe)
    • Year and Date
      2015-07-28
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 不均質反応を支配する非線形ダイナミクスのベイズ解析~岩石形成ダイナミクスの理解に向けて~2015

    • Author(s)
      大森敏明,桑谷立,岡本敦,福島孝治
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2015年大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ(千葉県・千葉市)
    • Year and Date
      2015-05-28
  • [Presentation] 溶液中の多形鉱物の核形成の経路に関するミクロなモデル2015

    • Author(s)
      岡本敦,桑谷立,大森敏明,福島孝治
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2015年大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ(千葉県・千葉市)
    • Year and Date
      2015-05-27
  • [Presentation] ベイズ統計に基づく神経細胞の電気回路モデルとネットワーク結合の同時推定2015

    • Author(s)
      片岡真一,大森敏明
    • Organizer
      第59回システム制御情報学会研究発表講演会
    • Place of Presentation
      中央電気倶楽部(大阪府・大阪市)
    • Year and Date
      2015-05-21
  • [Presentation] 樹状突起における非線形時空間ダイナミクスの抽出2015

    • Author(s)
      大森敏明
    • Organizer
      第59回システム制御情報学会研究発表講演会
    • Place of Presentation
      中央電気倶楽部(大阪府・大阪市)
    • Year and Date
      2015-05-20
  • [Presentation] カルシウムイメージングによる神経システムの統計的推定2015

    • Author(s)
      井上広明,大森敏明
    • Organizer
      第59回システム制御情報学会研究発表講演会
    • Place of Presentation
      中央電気倶楽部(大阪府・大阪市)
    • Year and Date
      2015-05-20
  • [Remarks]

    • URL

      http://www2.kobe-u.ac.jp/~omoritos/

  • [Remarks]

    • URL

      http://researchmap.jp/omori/

URL: 

Published: 2017-01-06  

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