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データの論理的解析に基づく効率的な知識獲得手法とその応用

Research Project

Project/Area Number 14780219
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field 計算機科学
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

堀山 貴史  京都大学, 情報学研究科, 助手 (60314530)

Project Period (FY) 2002 – 2004
Project Status Completed (Fiscal Year 2004)
Budget Amount *help
¥3,000,000 (Direct Cost: ¥3,000,000)
Fiscal Year 2004: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2003: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2002: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Keywordsデータの論理的解析 / 知識発見 / 計算複雑さ / 二分決定グラフ / 推論 / アルゴリズム / FPGA / 論理関数の畳み込み / 論理式 / 特徴集合
Research Abstract

情報化社会の発達にともない、クレジットカードや各種検査の結果などの多種多様なデータを、大量かつ容易に集めることができるようになってきている。このため、集められた膨大なデータからその傾向や規則性などの有用な情報を得ることを目的とした知識獲得の研究の重要性がさまざまな分野で指摘されている。本研究では、データと対応づけした論理関数を媒介として、データの持つ論理的内容を知識として抽出することを目指している。
今年度は、まず、二分決定グラフ(Ordered Binary Decision Diagrams)を知識表現の手段として用いた知識ベース処理について、計算複雑さに関する考察とアルゴリズム設計を行った。具体的には、OBDDを用いた手法では演繹(deduction)が任意の論理関数に対して線形時間で可能となることを示した。仮説推論(abduction)は任意の論理関数に対してはNP-hardとなるが、扱う関数をHorn関数に限定することで、仮説に任意のリテラルを取りえるような説明を求める多項式時間アルゴリズムを示した。また、証明システムの複雑さと密接に関連するHajos calculusに着目し、その平面グラフ版の問題について考察を行った。Hajos calculusは3彩色不能なグラフを生成する非決定性のプロセスである。本研究では、3彩色不能な平面グラフのみを生成できる生成則を2種類提案し、それぞれの規則の健全性と完全性を証明した。また、その規則間の多項式時間模倣性を示した。
また、自律学習機構を備えたハードウェアへの知識獲得手法の適用の基礎的な問題として、高位言語からハードウェア記述の自動合成を行う高位合成における、浮動小数点数のビット長最適化を扱った。誤差解析において正方向の誤差と負方向の誤差を独立して考慮し、また、非線形最適化ソルバーを利用してビット長最適化問題を解く手法を提案し、シミュレーションによる手法よりも良好な結果を得た。

Report

(3 results)
  • 2004 Annual Research Report
  • 2003 Annual Research Report
  • 2002 Annual Research Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2005 2004 Other

All Journal Article (3 results) Publications (8 results)

  • [Journal Article] Hajos Calculus on Planar Graphs2005

    • Author(s)
      Y.Hanatani, T.Horiyama, K.Iwama
    • Journal Title

      Proc.LA Symposium 3

      Pages: 1-4

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Reasoning with Ordered Binary Decision Diagrams2004

    • Author(s)
      T.Horiyama, T.Ibaraki
    • Journal Title

      Discrete Applied Mathematics 142/1-3

      Pages: 151-163

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] An Optimization Method in Floating-point to Fixed-point Conversion using Positive and Negative Error Analysis and Sharing of Operations2004

    • Author(s)
      N.Doi, T.Horiyama, M.Nakanishi, S.Kimura
    • Journal Title

      Proc.12^<th> Workshop on Synthesis and System Integration of Mixed Information Technologies 12

      Pages: 466-471

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Publications] E.Boros, T.Horiyama, T.Ibaraki, K.Makino, M.Yagiura: "Finding Essential Attributes from Binary Data"Annals of Mathematics and Artificial Intelligence. 39・3. 223-257 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] Y.Hanatani, T.Horiyama, K.Iwama: "Densitiy Condensation of Boolean Formulas"Proc. the 6th International Conference on Theory and Application of Satisfiability Testing. 126-133 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] 清水友樹, 木村晋二, 堀山貴史, 中西正樹, 柳澤政生: "畳み込み機構を持つFPGAのマッピング能力について"Proc. IPSJ DA Symposium. 31-36 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] T.Horiyama, T.Ibaraki: "Reasoning with Ordered Binary Decision Diagrams"Discrete Applied Mathematics. (掲載予定). (2004)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] T.Horiyama, T.Ibaraki: "Ordered Binary Decision Diagrams as Knowledge-Bases"Artificial Intelligence. Vol.136/2. 189-213 (2002)

    • Related Report
      2002 Annual Research Report
  • [Publications] 梶原裕嗣, 堀山貴史, 中西正樹, 木村晋二, 渡邉勝正: "論理関数の畳み込みを考慮したLook Up Tableの設計と実現"Proc. IPSJ DA Symposium. 223-228 (2002)

    • Related Report
      2002 Annual Research Report
  • [Publications] S.Kimura, T.Horiyama, M.Nakanishi, H.Kaiihara: "Folding of Logic Functions and Its Application to Look Up Table Compaction"Proc. International Conference on Computer Aided Design. (2002)

    • Related Report
      2002 Annual Research Report
  • [Publications] T.Horiyama, T.Ibaraki: "Translation among CNFs, Characteristic Models and Ordered Binary Decision Diagrams"Information Processing Letters. Vol.85,No.4. 191-198 (2003)

    • Related Report
      2002 Annual Research Report

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Published: 2002-04-01   Modified: 2016-04-21  

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