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動的環境下において状況認識と予測に基づく即時対応を可能にする学習システムの実現

Research Project

Project/Area Number 06J04475
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Intelligent informatics
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

西田 京介  Hokkaido University, 大学院・情報科学研究科, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2006 – 2008
Project Status Completed (Fiscal Year 2008)
Budget Amount *help
¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Fiscal Year 2008: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2007: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2006: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
KeywordsConcept Drift / 変化検出 / 確信度 / オンライン学習 / 機械学習 / パターン分類
Research Abstract

情報科学の発展によって人間が創り出すデータ量は爆発的に増え続けているため,追加的に学習可能なオンライン学習手法の需要が高まっている.特に,スパムフィルタリング問題などの「学習対象の統計的な性質が時間と共に変化する環境」に適応可能なオンライン学習システムの実現は,高度情報化社会のさらなる発展のために必要不可欠である.研究代表者は,いかなる性質の変化にも素早く対応できるオンライン学習システムの実現を目的に研究を実施し,本年度の計画では「現在の状況認識」と「次に出現する学習対象の予測」の実現を掲げこれを達成した.さらに,「変化検出のさらなる高速化」にも取り組み,最終的にはこれまでの研究成果を統合したLDUP(Learning,Detecting Understanding,Predicting)システムを提案した.具体的にはまず,過去に作成した分類器と現在学習中の分類器の分類履歴を用いて階層型クラスタリングを行って現在の状況を認識し,併せて学習対象の変化順序・類似性・階層性を獲得する手法を提案した.次に,クラスタリング結果を隠れマルコフモデルを用いて解析して次に現れる学習対象を予測する手法を提案した.さらに,ベルヌーイEWMA管理図を用いて緩やか/突然の変化の両方を高速に検出可能な方法を提案した.また,周期的な変化が発生する環境下での人の変化検出に関する行動調査を行って得た知見に基づき,分類の確信度を利用して高速な変化検出を行う手法を提案した.これらの成果と前年度までの成果を統合したLDUPシステムは,国際会議IJCNNにて高い評価を受けて採択された.また,スパムフィルタリングへの応用成果を纏めた論文が電子情報通信学会論文誌に採録された.本研究課題の成果は,様々な性質の変化に素早く対応するための技術の発展に大きく貢献すると考える.

Report

(3 results)
  • 2008 Annual Research Report
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2009 2008 2007 2006

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (7 results)

  • [Journal Article] 統計的手法と事例ベース手法を併用したスパムフィルタリング2008

    • Author(s)
      鳴海建太, 西田京介, 山内康一郎
    • Journal Title

      電子情報通信学会論文誌D J91-D(11)

      Pages: 2569-2578

    • NAID

      110007380933

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 人間行動に着想を得た突然かつ重大な学習対象変化の検出法2008

    • Author(s)
      西田京介, 島田章平, 石川悟, 山内康一郎
    • Journal Title

      電子情報通信学会論文誌D J91-D(1)

      Pages: 51-64

    • NAID

      110007380900

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] An On-line Leaming Algorithm with Dimension Selection using Minimal Hyper Basis Function Networks2006

    • Author(s)
      Kyosuke Nishida, Koichiro Yamauchi, Takashi Omori
    • Journal Title

      Systems and Computers in Japan Vol.37, No.11

      Pages: 11-21

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Presentation] 分類器のクラスタリングによる学習対象変化のマイニング2009

    • Author(s)
      西田京介, 山内康一郎
    • Organizer
      第9回データマイニングと統計数理研究会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2009-03-03
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 変化検出を要する学習課題における人の行動調査と変化検出モデルの提案2009

    • Author(s)
      島田章平, 西田京介, 石川悟, 山内康一郎
    • Organizer
      ニューロコンピューティング研究会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2009-01-20
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Detecting Sudden Concept Drift with Knowledge of Human Behavior2008

    • Author(s)
      Kyosuke Nishida, Shohei Shimada, Satoru Ishikawa, Koichiro Yamauchi
    • Organizer
      2008 IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics
    • Place of Presentation
      Singapore
    • Year and Date
      2008-10-15
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 二つのオンラインクラス分類器を用いた Concept Drift の学習と検出2008

    • Author(s)
      西田京介, 山内康一郎
    • Organizer
      人工知能学会第22回全国大会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Year and Date
      2008-06-13
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Adaptive Classifiers-Ensemble System for Tracking Concept Drift2007

    • Author(s)
      Kyosuke Nishida and Koichiro Yamauchi
    • Organizer
      6th International Conference on Machine Learning and Cybernetics
    • Place of Presentation
      Hong Kong, China
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Detecting Concept Drift using Statistical Testing2007

    • Author(s)
      Kyosuke Nishida and Koichiro Yamauchi
    • Organizer
      10th International Conference on Discovery Science
    • Place of Presentation
      Sendai, Japan
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 突然かつ重大なConcept Driftの検出法2007

    • Author(s)
      西田京介, 島田章平, 石川悟, 山内康一郎
    • Organizer
      平成19年度電気・情報関係学会北海道支部連合大会
    • Place of Presentation
      札幌
    • Related Report
      2007 Annual Research Report

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Published: 2006-04-01   Modified: 2024-03-26  

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