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数理計画問題に基づく新たなパタン認識理論の確立と応用

研究課題

研究課題/領域番号 09680360
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 知能情報学
研究機関北陸先端科学技術大学院大学

研究代表者

MILAN VLACH (VLACH Milan)  北陸先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 教授 (40291372)

研究分担者 下平 博  北陸先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 助教授 (30206239)
研究期間 (年度) 1997 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
1999年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
1998年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
キーワードSupport Vector Machine / SVM / HMM / 数理計画法 / 識別関数 / 線形識別関数
研究概要

本研究はパタン認識問題の基礎を成すベクトル空間の分割問題を、線形計画法に代表される数理計画法の枠組の中で新たに定式化し、最適解を導出する手法を開発し、その有効性を実証することを研究の目的とした。3年にわたる研究によって以下のような成果が得られた。
1.多クラス識別問題におけるGOP、SVM:2クラスの識別問題で高い識別能力を示すMangasarianによるGOP,VapnikによるSVM(Support Vector Machine)を3クラス以上の多クラス問題で新たに定式化を行った。UCIの機械学習用データベースによる評価実験を行い、正規分布を仮定したBayes識別法より高い識別性能が得られることを示した。
2.新たな誤分類尺度に基づくSVM:SVMはVapnikの提案するSRM理論を具体化した手法と位置付けられているが、SVMの定式化で用いられている誤分類尺度がSRM理論における誤分類率を正確には表わしていないことが問題となっている。そこで、学習時の誤分類数を表わすような定式化を行なうとともに、新たな最適化問題の解法を与えた。MNIST手書き数字データベース等による評価実験を行い従来法と同等以上の識別性能が得られることを示した。
また、片桐,Juang等によって開発されたMCE/GPD学習法の改良についても検討を行なった。
3.時系列信号の識別を行なうSVM:SVMは固定長ベクトル(次元数固定)の識別法として定式化されており、オンライン文字認識や音声認識のような時系列ベクトルの認識問題にそのまま適用することができない。そこで、複数のSVMを連鎖して構成するSVC連鎖モデル(CSVC)を新たに開発した。学習の収束性については未解決の問題が残るものの手書き数字認識実験において動作を確認した。

報告書

(4件)
  • 1999 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1998 実績報告書
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (27件)

  • [文献書誌] 下平博: "Support Vector Machinesによる複数カテゴリの識別"電子情報通信学会技術研究報告、パターン認識・メディア理解. PRMU98-36. 1-8 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 下平博: "Support Vector Machineの複数クラス分類問題における定式化"画像の認識・理解シンポジウム(MIRU'98). II. 151-156 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroshi Shimodaira: "Support Vector Machines for Multi-Class Pattern Classification Problems"Proc. of International Conference on Operations Research 98. 68-68 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroshi Shimodaira: "Modified Minimum Classification Error Learning and Its Application to Neural Networks"Springer, Advances in Pattern Recognition. LNCS1451. 785-794 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Jun Rokui: "Improving the Generalization Performance of the Minimum Classification Error Learning and Its Application to Neural Networks"The Fifth International Conference on Neural Information Processing (ICONIP'98). 63-67 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Jun Rokui: "Multistage building learning based on misclassification measure"Proc. of ICANN99. 221-226 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 中井浩一: "Supprt Vector Machineによる時系列パターンの認識"電子情報通信学会技術報告パターン認識とメディア理解(PRMU). 99-167. 15-20 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Jaroslav Ramik: "Generalized Quasiconcavity and Compromise Solution Generalized"Optimization, Modeling And Algoritmus. 13. 296-304 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Shimodaira: "Multi-class Classification by Support Vector Machines (in Japanese)"IEICE Technical report. PRMU98-36. 1-8 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Shimodaira: "Formulation of Support Vector Machines for Multi-class Classification Problems (in Japanese)"Meeting on Image Recognition and Understanding 1998 (MIRU1998). Vol.2. 151-156 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroshi Shimodaira: "Support Vector Machines for Multi-Class Pattern Classification Problems"Proc.of International Conference on Operations Research. 98. 68 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hiroshi Shimodaira: "Modified Minimum Classification Error Learning and Its Application to Neural Networks"Springer, Advances in Pattern Recognition, LNCS. 1451. 785-794 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Jun Rokui: "Improving the Generalization Performance of the Minimum Classification Error Learning and Its Application to Neural Networks"The Fifth International Conference on Neural Information Processing (ICONIP'98). 63-67 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Jun Rokui: "Multistage building learning based on misclassification measure"ICANN99. 221-226 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Koichi Nakai: "Time-series Pattern Recognition by Support Vector Machines"IEICE Technical report. PRMU99-167. 15-20 (1999)

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    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Jaroslav Ramik: "Generalized Quasiconcavity and Compromise Solutions"Optimization, Modeling And Algoritmus. Vol.13. 296-304 (2000)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ken'ichi Noma: "Sequential-Pattern Recognition by Support Vector Machines Using Dynamic Time-Alignment Kernels"IEICE Technical report PRMU2000-128. 63-68 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 中井 浩一: "Support Vector Machineによる時系列パターンの認識"電子情報通信学会 技術報告 パターン認識とメディア理解(PRMU). 99-167. 15-20 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Jaroslav Ramik: "Generalized Quasiconcavity and Compromise Solution Generalized"Optimization,Modeling And Algoritmus. 13. 296-304 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 下平 博: "Support Vector Machinesによる複数カテゴリの識別" 電子情報通信学会 技術研究報告、パターン認識・メディア理解. PRMU98-36. 1-8 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 下平 博: "Support Vector Machineの複数クラス分類問題における定式化" 画像の認識・理解シンポジウム(MIRU'98). II. 151-156 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Hiroshi Shimodaira: "Support Vector Machines for Multi-Class Pattern Classification Problems" Proc.of International Conference on Operations Research 98. 68-68 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Hiroshi Shimodaira: "Modified Minimum Classification Error Learning and Its Application to Neural Net-works" Springer, Advances in Pattern Recognition. LNCS 1451. 785-794 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Jun Rokui: "Improving the Generalization Performance of the Minimum Classification Error Learning and Its Application to Neural Networks" Proc.of The Fifth International Conference on Neural Information Processing. la-C-3 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 佐藤弘一: "複数クラス分類問題における数理計画法による識別関数の設計" 平成9年度電気関係学会北陸支部連合大会 講演論文集. 345 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 六井淳: "最小分類誤り識別学習法の高精度化" 平成9年度電気関係学会北陸支部連合会大会 講演論文集. (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 佐藤弘一: "Supporr Vector Machineにおける複数クラス識別問題の定式化" 統計数理研究所 研究集会「最適化:モデリングとアルゴリズム」. (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書

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公開日: 1998-04-01   更新日: 2021-04-07  

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