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グラフ構造データマイニング手法とそれに基づく活性部分分子構造同定システムの構築

研究課題

研究課題/領域番号 12480088
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 知能情報学
研究機関大阪大学

研究代表者

鷲尾 隆  大阪大学, 産業科学研究所, 助教授 (00192815)

研究分担者 吉田 哲也  大阪大学, 産業科学研究所, 助手 (80294164)
岡田 孝  関西学院大学, 情報メディア教育センター, 教授 (00103135)
元田 浩  大阪大学, 産業科学研究所, 教授 (00283804)
堀内 匡  大阪大学, 産業科学研究所, 助手 (50294129)
研究期間 (年度) 2000 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
15,400千円 (直接経費: 15,400千円)
2002年度: 3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
2001年度: 4,700千円 (直接経費: 4,700千円)
2000年度: 7,400千円 (直接経費: 7,400千円)
キーワードグラフ構造 / データマイニング / 隣接行列 / 正準形 / 同型性 / 分子構造 / 発ガン性 / 変異原性
研究概要

初年度には主としてグラフ構造データマイニング手法の理論的枠組みを検討し,更に実問題に対する潜在的有効性検証の立場から活性部分分子構造同定プロトタイプシステムの構築を行った.まず,計算機内のグラフ構造データ表現形式の検討と特徴的グラフパターン抽出の探索原理を検討した.次に,過去の技術から取り入れ可能な要素の調査を行った.そして,化学分野固有の過去の提案技術の中から取り入れ可能な技術要素の調査い,調査結果の反映した活性部分分子構造同定プロトタイプシステムの構築を行った.最後に,活性部分分子構造同定プロトタイプシステムの評価として,発ガン性や変異原性を有する可能性のある化学物質の小規模データにつき活性を特徴づける部分分子構造の抽出性能の評価を行った.
次年度にはグラフ構造データマイニング手法の枠組みを,高速化,省メモリー化及び機能の多様化の観点から拡張し,活性部分分子構造同定実証システムの構築を行った.まず,グラフ構造データマイニングアルゴリズムの高速化,省メモリー化のためのアルゴリズムを考案した.更に,化学工学の関連研究から高速な部分分子構造同定に資する技術調査を実施し,それとの比較において実証システムが有すべき機能設計が得らた.そしてこれらの調査結果を取り入れ,グラフ構造データマイニングの基本原理とアルゴリズムを改良し,大量のグラフ構造データから特徴的なパターンを高速かつ少ない計算機メモリーでマイニング可能な枠組みに拡張した.これらに基づき,た活性部分分子構造同定実証システムを構築した.
最終年度は,前年度までに構築した実証システムの成果を基に,更に望ましいグラフ構造データマイニング機能の検討を行い,実現可能なものについてアルゴリズム検討とシステムヘの追加を行った.そして,拡張した実証システムについて,化学工学の観点からの実用性の最終評価,及び計算理論の観点からの広い分野への一般的適用性について最終評価した.この結果,化学工学分野において大量の分子構造データのマイニングが可能であり,実産業への適用も十分に可能であるとの見通しを得た.現在,本成果を実製品化すべく,産業界との協力体制を構築する活動を実施中である.

報告書

(4件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (28件)

  • [文献書誌] A.Inokuchi, T.Washio, T.Okada, H.Motoda: "Applying the Apriori-based Graph Mining Method to Mutagenesis Data Analysis"Journal of Computer Aided Chemistry. Vol.2. 87-92 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takashi Matsuda, Hiroshi Motoda, Tetsuya Yoshida, Takashi Washio: "Preliminary Analysis of Hepatitis Data by Beam-wise Graph-Based Induction"Working Notes of Discovery Challenge Workshop Notes, Helsinki, Finland, ECML/PKDD-2002 Workshop Proceedings, Petr Berka, Eds.. ECML/PKDD. 60-72 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 西村芳男, 鷲尾隆, 吉田哲也, 元田浩, 猪口明博: "AGMの性能評価と変異原性化学物質分子構造実データヘの適用"第3回データマイニングワークショップ(日本ソフトウエア科学会). 11-20 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 西村芳男, 鷲尾 隆, 吉田哲也, 元田 浩, 猪口明博, 岡田 孝: "AGMによる立体構造と生理活性の相関解析"第30回構造活性相関シンポジウム,K16(日本化学学会). 53-56 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T Akihiro Inikuchi, Takashi Washio, Yoshio Nishimura, Hiroshi Motoda: "General Freamework for Mining Frequent Patterns in Structur"Proceedings of International Workshop on Active Mining. ICDM. 23-30 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Akihiro Inokuchi, Takashi Wasiho, Hiroshi Motoda: "Complete Mining of Frequent Patterns from Graphs : Mining Graph Data"Machine Learning. Vol.50. 321-354 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Inokuchi, T.Washio, T.Okada and H.Motoda: "Applying the Apriori-based Graph Mining Method to Mutagenesis Data Analysis"Journal of Computer Aided Chemistry. Vol.2. 87-92 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takashi Matsuda, Hiroshi Motoda, Tetsuya Yoshida and Takashi Washio: "Preliminary Analysis of Hepatitis Data by Beam-wise Graph-Based Induction"Working Notes of Discovery Challenge Workshop Notes, Helsinki, Finland, ECML/PKDD-2002 Workshop Proceedings, Petr Berka, Eds., ECML/PKDD. 60-72 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshio Nishimura, Takashi Washio, Tetsuya Yoshida, Hiroshi Motoda and Akihiro Inokuchi: "Performance Evaluation ofAGM and Its Application to Mutagenesis Chemical Compound Data"The 3^<rd> Data Mining Workshop, Japan Society for Software Science and Technology. 11-20 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshio Nishimura, Takashi Washio, Tetsuya Yoshida, Hiroshi Motoda, Akihiro Inokuchi and Takashi Okada: "Structural Correlation Analysis with Bio-Chemical Activity by AGM"The 30^<th> Structural Correlation Analysis Symposium, The Chemical Society of Japan. 53-56 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Akihiro Inikuchi, Takashi Washio, Yoshio Nishimura and Hiroshi Motoda: "General Freamework for Mining Frequent Patterns in Structure"Proceedings of International Workshop on Active Mining, ICDM. 23-30 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Akihiro Inokuchi, Takashi Wasiho and Hiroshi Motoda: "Complete Mining of Freqent Patterns from Graphs: Mining Graph Data"Machine Learning. Vol.50. 321-354 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takashi Matsuda, Hiroshi Motoda, Tetsuya Yoshida, Takashi Washio: "Preliminary Analysis of Hepatitis Data by Beam-wise Graph-Based Induction"Working Notes of Discovery Challenge Workshop Notes, Helsinki, Finland. ECML/PKDD-2002 Workshop Proceedings. Petr Berka. Eds. ECML/PKDD. 60-72 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 西村芳男, 鷲尾隆, 吉田哲也, 元田浩, 猪口明博: "AGMの性能評価と変異原性化学物質分子構造実データへの適用"第3回データマイニングワークショップ 日本ソフトウエア科学会 日本ソフトウエア科学会. 11-20 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 西村芳男, 鷲尾 隆, 吉田哲也, 元田 浩, 猪口明博, 岡田 孝: "AGMによる立体構造と生理活性の相関解析"第30回構造活性相関シンポジウム,K16 日本科学学会. 53-56 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Akihiro Inokuchi, Takashi Washio, Yoshio Nishimura, Hiroshi Motoda: "General Framework for Mining Frequent Patterns in Structure"Proceedings of International Workshop on Active Mining ICDM. 23-30 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Takashi Matsuda, Tetsuya Yoshida, Hiroshi Motoda, Takashi Washio: "Active Mining from Hepatitis Data by Beam-wise GBI"Proceedings of International Workshop on Active Mining ICDM. 37-44 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Akihiro Inokuchi, Takashi Washio, Hiroshi Motoda: "Complete Mining of Frequent Patterns from Graphs : Mining Graph Data"Machine Learning. Vol.50. 321-354 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] T.Ikeda, T.Washio, H.Motoda: "Basket Analysis on Meningitis Data"Working Notes of JSAI KDD Challenge 2001, JKDD01. JKDD01. 33-40 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 西村 芳男, Supackchookul Ongart, 鷲尾 隆, 元田 浩: "大量データからの誘導部分グラフデータの検索手法"人工知能学会全国大会予稿集. 人工知能学会. 2D1-04 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 猪口明博, 鷲尾 隆, 元田 浩: "Apriori・based Graph Miningアルゴリズムの効率化"人工知能学会全国大会予稿集. 人工知能学会. 2D1-08 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 松田 喬, 元田 浩, 鷲尾 隆: "一般グラフ構造データに対するGraph-Based Inductionとその応用"人工知能学会論文集. Vol.16, No.4. 363-374 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 堀 聡, 瀧 寛和, 鷲尾 隆, 元田 浩: "データマイニングを用いた市場品質監視システム"電気学会論文誌C(電子・情報・システム部門誌). Vol.121-C, No.8. 1289-1295 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] A.Inokuchi, T.Washio, T.Okada, H.Motoda: "Applying the Apriori-based Craph Mining Method to Mutagenesis Data Analysis"Journal of Computer Aided Chemistry. Vol.2. 87-92 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 鷲尾隆,元田浩: "構造データ及び数値データに対する相関ルールマイニングの拡張"人工知能学会誌. 15・5. 759-767 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 猪口明博,鷲尾隆,元田浩,熊澤公平,荒井尚英: "多頻度グラフパターンの完成な高速マイニング手法"人工知能学会誌. 15・6. 1052-1063 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 鷲尾隆,元田浩: "大規模システムに関する科学的連立方程式モデルの発見"人工知能学会誌. 15・6. 1107-1116 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 鷲尾隆,元田浩: "計算機による科学的法則・モデルの発見方法の展開"Bit別冊,共立出版. 207-216 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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