多段階学習方式によるデータ収集と前処理の自動化

• Project/Area Number: 13131202
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Science and Engineering
• Research Institution: Osaka University (2003-2004); Tokyo Institute of Technology (2001-2002)
• Principal Investigator: 沼尾 正行 大阪大学, 産業科学研究所, 教授 (30198551)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): NATTEE Cholwich 大阪大学, 産業科学研究所, 助手 (30379101) ; 河野 浩之 南山大学, 数理情報学部情報通信学科, 教授 (70224813) ; 市瀬 龍太郎 国立情報学研究所, 知能システム研究系, 助手 (00332156) ; 稲葉 晶子 大阪大学, 産業科学研究所, 助手 (10304049) ; 櫻井 成一朗 東京工業大学, 大学院・情報理工学研究科, 助教授 (20202088)
• Project Period (FY): 2001 – 2004
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2004)
• Budget Amount: ¥35,000,000 (Direct Cost: ¥35,000,000); Fiscal Year 2004: ¥8,300,000 (Direct Cost: ¥8,300,000); Fiscal Year 2003: ¥8,400,000 (Direct Cost: ¥8,400,000); Fiscal Year 2002: ¥8,800,000 (Direct Cost: ¥8,800,000); Fiscal Year 2001: ¥9,500,000 (Direct Cost: ¥9,500,000)
• Keywords: エージェント / 機械学習 / 人工知能 / データマイニング / 医療情報

Research Abstract

不定期の時系列データのために,同一値を取る期間に基づく前処理手法を開発した.さらに,これまでの研究成果を,領域共通の肝炎データおよび化学薬品データの前処理に適用して,成果を集大成した.
肝炎データにおける前処理では、前処理支援システム,前処理データ表現言語,時空間データ構造,同一値を取る期間に基づく前処理の研究を集大成し,計画研究A03-9(津本)と協力して,肝炎データのための前処理工程の自動化を図った.これにより,前処理の手作業工程数を大幅に減らすと同時に,非常に単純で読みやすいルールを得ることができ,後処理の工程数削減にも貢献した.この前処理結果を用いて,マイニングを行ったところ,交差検定の結果が大幅に改善された.得られたルールは医者にも読みやすい形式となり,ルール数を減らすことができ,条件部も単純化して,ユーザの評価も高かった.
化学薬品データにおける前処理は、前処理データ表現言語と,実例の重み付けによるマイニング過程の制御の研究とを集大成し,計画研究A03-10(岡田)と協力して,化学薬品データに適用したところ,マイニング結果の可読性が向上し,交差検定の結果も改善された.自動前処理ステップを導入したことで,本体のマイニング手法には,単純なトップダウン法を採用できた.このため従来よりも,マイニング過程全体の見通しがよくなった.これらの結果をカナダで開催された機械学習国際会議(ICML-2004)で報告したところ,新手法として高い評価が得られ,フルペーバーが会議録に収録された.
上述のように肝炎データと化学薬品データを用いた評価が行え,さらにマイニング結果の質の向上に貢献することができた.

Research Products

• [Journal Article] 多段階学習方式によるデータ収集と前処理の自動化 (2005)
  • Author(s): 沼尾 正行
  • Journal Title: 人工知能学会誌 20(3) Pages: 164-171
• [Journal Article] 間隔不定な時系列データからの知識発見 (2005)
  • Author(s): 本山 真也
  • Journal Title: 人工知能学会第69回知能発見ベースシステム研究会資料 Pages: 27-32
• [Journal Article] Inductive Logic Programming for Multiple-Part Data : Applications on Structure-Activity Relationship Studies (2005)
  • Author(s): Cholwich Nattee
  • Journal Title: Transactions of the Japanese Society for Artificial Intelligence 20(3) Pages: 159-166
  • NAID: 10022005121
• [Journal Article] Inductive Logic Programming for Structure-Activity Relationship Studies on Large Scale Data (2005)
  • Author(s): Cholwich Nattee
  • Journal Title: Proc.International Workshop on Computer Intelligence for Exabyte Scale Data Explosion (CIESDE'05) in conjunction with the 2005 International Symposium on Applications and the Internet Pages: 332-335
• [Journal Article] Combining Partial Rules and Winnow Algorithm : Results on Classification of Dopamine Antagonist Molecules (2004)
  • Author(s): Sukree Sinthupinyo
  • Journal Title: Proc.the 3rd International Workshop on Active Mining (AM 2004) Pages: 83-92
• [Journal Article] Learning First-order Rules from Data with Multiple Parts : Applications on Mining Chemical Compound Data (2004)
  • Author(s): Cholwich Nattee
  • Journal Title: Proc.the 21st International Conference on Machine Learning (ICML 2004) Pages: 606-614
• [Journal Article] MSIP : Agents Embodying a Category-based Learning Process for the ITS Tutor to Self-improve Its Instructional Plans (2004)
  • Author(s): Roberto Legaspi
  • Journal Title: Proc.the 8th Pacific Rim International Conference on Artificial Intelligence (PRICAI2004) Pages: 114-123
• [Journal Article] Multiple-Instance Learning Based Heuristics for Mining Chemical Compound Structure (2004)
  • Author(s): Cholwich Nattee
  • Journal Title: Proc.Joint Workshop of Vietnamese Society of AI, SIGKBS-JSAI, ICS-IPSJ, and IEICE-SIGAI on Active Mining Pages: 7-12
  • NAID: 110003205585
• [Journal Article] Partial Rule Weighting Using Single-Layer Perceptron (2004)
  • Author(s): Sukree Sinthupinyo
  • Journal Title: Proc.Joint Workshop of Vietnamese Society of AI, SIGKBS-JSAI, ICS-IPSJ, and IEICE-SIGAI on Active Mining. Pages: 39-44
• [Journal Article] Preprocessing Planning for Data Mining (2004)
  • Author(s): Atsushi Shiro
  • Journal Title: Proc.Joint Workshop of Vietnamese Society of AI, SIGKBS-JSAI, ICS-IPSJ, and IEICE-SIGAI on Active Mining Pages: 85-90
• [Journal Article] SBSOM : Self-Organizing Map for visualizing structure in the time series of hot topics (2004)
  • Author(s): Ken-ichi Fukui
  • Journal Title: Proc.Joint Workshop of Vietnamese Society of AI, SIGKBS-JSAI, ICS-IPSJ, and IEICE-SIGAI on Active Mining Pages: 19-24
• [Journal Article] Using Neural Network to Weight the Partial Rules : Application to Classification of Dopamine Antagonist Molecules (2004)
  • Author(s): Sukree Sinthupinyo
  • Journal Title: Proc.Pacific Rim Knowledge Acquisition Workshop (PKAWO4) Pages: 183-195
• [Publications] Cholwich Nattee: "Mining Chemical Compound Structure Data Using Inductive Logic Programming"Proceedings of 2nd International Workshop on Active Mining. 2. (2003)
• [Publications] Ryutaro Ichise: "Relational Mining for Temporal Medical Data"Proc.the 2nd IASTED International Conference on Information and Knowledge Sharing. 2. 164-169 (2003)
• [Publications] Ryutaro Ichise: "Integrating Multiple Internet Directories by Instance-based Learning"Proc.the 18th International Joint Conference on Artificial Intelligence. 18. 22-28 (2003)
• [Publications] Koichi Moriyama: "Self-evaluated Learning Agent in Multiple State Games"Lecture Notes in Artificial Intelligence. 289-300. 289-300 (2003)
• [Publications] Cholwich Nattee: "Distance-based Heuristics in Inductive Logic Programming for Multiple-Instance Data"人工知能学会全国大会(第17回)論文集. 17. (2003)
• [Publications] 佐藤 慶宜: "ILPを用いた時系列データからの知識発見"人工知能学会全国大会(第17回)論文集. 17. (2003)
• [Publications] Masayuki Numao: "Learning Organization in Global Intelligence"AAAI Spring Symposium, AAAI Press. 41-47 (2002)
• [Publications] Masayuki Numao: "Constructive Adaptive User Interfaces"Proc. Eighteenth National Conference on Artificial Intelligence AAAI-02. 18. 193-198 (2002)
• [Publications] Masayuki Numao: "Data Mining on the WAVEs-Word-of-mouth-Assisting Virtual Environments"Frontiers in Artificial Intelligence and Applications. 79. 11-20 (2002)
• [Publications] Koichi Moriyama: "Construction of a Learning Agent Handling Its Rewards"Proc. the First International Joint Conference on Autonomous Agents and Multiagent Systems. 1. 1262-1263 (2002)
• [Publications] Tuan Nam Tran: "Active Information Gathering by Making Use of Existing Databases"Transactions of the Japanese Society of Artificial Intelligence. 17・5. 622-629 (2002)
• [Publications] 森山甲一: "環境状況に応じて自己の報酬を操作する学習エージェントの構築"人工知能学会論文誌. 17・6. 676-683 (2002)
• [Publications] Masayuki Numao, Daishi Kato, Masaru Yokoyama: "Learning organization in global intelligence"AAAI Spring Symposia. (2002)
• [Publications] Cholwich Nattee, Masayuki Numao: "Geometric method for document understanding and classification using on-line machine learning"Sixth International Conference on Document Analysis and Recognition. 602-606 (2001)
• [Publications] Tuan Nam Tran, Masayuki Numao: "Text data mining in biomedical literature by combining with an information retrieval approach"Proc. the 14th International Conference on Applications of Prolog. 295-304 (2001)
• [Publications] Chowdhury Rahman Mofizur, Masayuki Numao: "Automated bias shift in a constrained space for logic program synthesis"人工知能学会論文誌. Vol.16,No.6. 548-556 (2001)
• [Publications] 沼尾正行: "Global intelligenceによる知識流通"情報処理学会知能と複雑系研究会. Vol.01-ICS-124. 1-8 (2001)
• [Publications] 沼尾正行, 吉田匡志, 伊藤雄介: "口コミに基づく情報収集とデータ前処理"人工知能学会第46回人工知能基礎論/第54回知識ベースシステム研究会. 第SIG-FAI/KB S-J巻. 47-54 (2001)