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進化計算によるグラフ構造表現を用いたプログラムの自動生成に関する研究

Research Project

Project/Area Number 08J05094
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

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

Principal Investigator

白川 真一  Yokohama National University, 大学院・環境情報研究院, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2008 – 2009
Project Status Completed (Fiscal Year 2009)
Budget Amount *help
¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2009: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2008: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Keywords進化計算 / 遺伝的アルゴリズム / 遺伝的プログラミング / 画像処理 / 画像分類 / 最適化
Research Abstract

本年度は,当初の研究計画通り,我々が先に提案した進化計算によるフロクラムの自動生成手法の拡張と実問題への応用を行った.
まず,先に我々が提案したグラフ構造をプログラムの表現形式とする自動プログラミング手法であるGraph Structured Program Evolution(GRAPE)の拡張を行った.GRAPEを用いて探索空間を探索するエージェントの行動プログラムを自動生成することで,探索アルゴリズムの獲得を行う方法を提案した.提案手法を用いて関数最適化問題のベンチマーク関数とテンプレートマッチング,探索空間が動的に変化する問題に対して探索アルゴリズムの獲得実験を行った.提案手法によって構築された探索アルゴリズムは,従来提案されている探索アルゴリズムと比較して良好な結果を示すものであった.この成果によって,従来は問題に合わせて人が試行錯誤的に開発していた探索アルゴリズムを自動的に生成することができるようになると考えられる.
次に,画像変換部を含む画像分類アルゴリズムの自動構築手法であるGenetic Image Network for Image Classification (GIN-IC)の拡張を行った.通常,画像分類は「画像の前処理」,「特徴量抽出」,「分類」の3つのフェーズから構成される.それぞれのフェーズについて様々な研究が行われているが.GIN-ICでは「画像変換部」,「特徴量抽出部」,「演算部」から構成される一連の画像分類アルゴリズムを全自動で構築する点に特徴がある.GIN-ICでは画像変換部をもつことによって,画像を分類し易いかたちに変換することが可能となる.本年度はこのGIN-ICを1つの弱識別器として扱い,アンサンブル学習法を利用してGIN-ICを複数組み合わせることで分類精度の向上を図った.

Report

(2 results)
  • 2009 Annual Research Report
  • 2008 Annual Research Report
  • Research Products

    (28 results)

All 2010 2009 2008 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (22 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] プログラムサイズを考慮した進化アルゴリズムによるグラフ構造状プログラムの自動生成2010

    • Author(s)
      白川真一, 長尾智晴
    • Journal Title

      電気学会論文誌C 130

      Pages: 57-65

    • NAID

      10026227513

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  • [Journal Article] Genetic Image Network に基づく画像分類アルゴリズムの自動構築2010

    • Author(s)
      白川真一, 中山史朗, 矢田紀子, 長尾智晴
    • Journal Title

      人工知能学会論文誌 25

      Pages: 262-271

    • NAID

      130000170245

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      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article]2009

    • Author(s)
      Shinichi Shirakawa, Tomoharu Nagao
    • Journal Title

      Genetic Programming Theory and Practice VII, chapter 11, Graph Structured Program Evolution : Evolution of Loop Structures(Springer)

      Pages: 177-194

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  • [Journal Article] Dynamic Ant Programming for Automatic Construction of Programs2008

    • Author(s)
      Shinichi Shirakawa
    • Journal Title

      IEEJ Transactions on Electrical and Electronic Engineering (TEEE) 3

      Pages: 540-548

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    • Author(s)
      中山史朗, 白川真一, 矢田紀子, 長尾智晴
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      情報処理学会第77回数理モデル化と問題解決(MPS)研究会
    • Place of Presentation
      ルネッサ赤沢(静岡県)
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    • Author(s)
      白川真一, 矢田紀子, 長尾智晴
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      人工知能学会第3回進化計算フロンティア研究会
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      岡山大学(岡山県)
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      電子情報通信学会総合大会
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      白川真一, 矢田紀子, 長尾智晴
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      第37回知能システムシンポジウム
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      横浜国立大学(神奈川県)
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      Shinichi Shirakawa, Shiro Nakayama, Tomharu
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      ドイツ, テユービンゲン
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      白川真一, 長尾智晴
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      ドイツ, テユービンゲン
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      アメリカ, ミシガン大学
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      2009 IEEE Congress on Evolutionary Computation(CEC '09)
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      ノルウェー, トロンハイム
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      白川真一, 長尾智晴
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      Genetic and Evolutionary Computation Conference 2009(GECCO '09)
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      第10回AI若手の集い(MYCOM 2009)
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      志ほみや旅館(静岡県)
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      石堂眞大, 白川真一, 長尾智晴
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      第8回情報科学技術フォーラム(FIT 2009)
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      東北工業大学(宮城)
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  • [Presentation] Graph Structured Program Evolution による動的な探索空間に対する探索アルゴリズムの獲得2009

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      白川真一, 長尾智晴
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      情報処理学会第75回数理モデル化と問題解決(MPS)研究会
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      北海道大学(北海道)
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      中山史朗, 白川真一, 矢田紀子, 長尾智晴
    • Organizer
      人工知能学会第2回進化計算フロンティア研究会
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      東京大学(東京都)
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  • [Presentation] Graph Structured Program Evolution を用いた探索アルゴリズムの進化的構築2009

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      白川真一, 矢田紀子, 長尾智晴
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      人工知能学会第2回進化計算フロンティア研究会
    • Place of Presentation
      東京大学(東京都)
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  • [Presentation] 遺伝的プログラミングによる実数値交叉の性能差を強調する探索空間の生成2009

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      進化計算シンポジウム2009
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      Shinichi Shirakawa
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    • Place of Presentation
      アメリカ, アトランタ
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  • [Presentation] Genetic Image Network に基づく画像分類法の提案2008

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      白川真一
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      情報処理学会第71回数理モデル化と問題解決(MPS)研究会
    • Place of Presentation
      東京
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  • [Presentation] Graph Structured Program Evolution による探索アルゴリズムの進化2008

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      第18回インテリジェント・システム・シンポジウム(FAN2008)
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      北海道
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  • [Remarks]

    • URL

      http://shirastar.com/

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  • [Remarks]

    • URL

      http://www.nlab.sogol.ynu.ac.jp/~shirakawa/

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      2008 Annual Research Report

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Published: 2008-04-01   Modified: 2024-03-26  

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