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アナロジーによる学習・類推・発想:ニューラルネットと認知心理による同時研究

研究課題

研究課題/領域番号 12680390
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
研究機関九州工業大学

研究代表者

安井 湘三  九州工業大学, 大学院・生命体工学研究科, 教授 (50132741)

研究分担者 鈴木 宏昭  青山学院大学, 文学部, 助教授 (50192620)
下薗 真一  九州工業大学, 情報工学部, 助教授 (70243988)
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
3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
2002年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2001年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2000年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワードアナロジー / 学習 / 類推 / 抽象化内部モデル / 刈り込み / 隠れ素子 / ニューラルネットワーク / 独立成分解析(ICA) / 独立分解解析(ICA)
研究概要

我々が開発したCSDF構造刈り込みの手法は、脳機能の本質に迫るとされる冗長削減原理の一形態と考える。本基盤研究では、この手法を洗練・改良した上で以下のような応用を行い、当初の目標は概ね達成されたものと考える。
(A)アナロジー類推プロセッサ
アナロジーは認知科学、心理学、科学史、AIなどで研究されてきた。アナロジー類推を行う我々のニューロプロセッサは比較的シンプルで、そこでは抽象化内部モデルおよび具体⇔抽象の結合がCSDFの働きで自律生成されるという独自のものである。内部モデルへの引き込み等が起こることで、複合アナロジーや追加アナロジーの学習パラダイムにおいても有効であることが確認された。
(B)独立成分分析(ICA)
ICAもしくはBSSとは、混合された複数未知信号を分離抽出するという新IT技術である。我々の方法は、情報理論に基づいた従来法とは根本的に異なる。センサー信号を入力するオートエンコーダに恒等写像学習を行わせ、同時に、デコーダ部にCSDFを施す。すると、CSDFに抗して生き残った隠れ素子が源信号を再生する。また、デコーダ行列は混合行列を再生するので、デコーダ部は外部世界(源信号-センサ)の内部モデルとなる。従来法と比べて適応性・ロバスト性に富むことが特長で、音声や画像の実データを使った実験においてもある程度の成功を収めた。

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

    (75件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (75件)

  • [文献書誌] S.Yasui: "Connectionist analogical learning of relational isomorphism obscured by irrelevant relationships"Proc.of 6^<th> Int'l Conf.on Soft Computing. (CD-ROM). (2000)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Fujimura: "Connectionist analogical inference on predicates and their arguments"Proc.of 7^<th> International Conference on Neural Information Processing. Vol.1. 482-487 (2000)

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  • [文献書誌] S.Ysui: "Abstraction based connectionist analogy processor"International Journal of Applied Mathematics and Computer Science. Vol.10 No.4. 791-812 (2000)

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  • [文献書誌] S.Yasui: "A conventional auto-associative neural network separates blind sources without adding intentional algorithms other than pruning"Neural Networks for Signal Processing XI (Eds.D.J.Miller et al.) IEEE Press. 313-322 (2001)

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  • [文献書誌] 安井湘三: "刈込み付きオートエンコーダはBlind Source Separationを自動的/適応的に行う"日本神経回路学会第11回全国大会講演論文集. 151-152 (2001)

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  • [文献書誌] S.Yasui: "Adaptive blind source separation by auto-associative neural network with pruning"Proc.of 8^<th> Int'l Conf.on Neural Information Processing. Vol.2. 807-812 (2001)

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  • [文献書誌] S.Yasyui: "Blind source separation by auto-encoder neural network with structure pruning"Proc.of International Invitational Workshop on Intelligent interface Devices. 55-58 (2002)

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  • [文献書誌] S.Yasyui: "Blind source separation by sensor-signal identity mapping with hidden-layer pruning"Proc.of 2002 International Joint Conf.on Neural Networks. Vol.2. 1305-1309 (2002)

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  • [文献書誌] S.Yasui: "Picture blind source separation by auto-encoder identity mapping with structural pruning"Proc.of 9^<th> International Conf.on Neural Information Processing. Vol.3. 1393-1397 (2002)

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  • [文献書誌] 高橋俊太郎: "構造刈り込み付きニューラル・オートエンコーダによる混合画像の分離"日本神経回路学会第12回全国大会講演論文集. 45-48 (2002)

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  • [文献書誌] 徳永憲洋: "モジュール競合学習による自己組織化マップ"日本神経回路学会第12回全国大会講演論文集. 315-318 (2002)

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  • [文献書誌] 中村 洋: "刈り込み付きオートエンコーダを用いた独立信号分離抽出の適応性とロバスト性"日本神経回路学会第12回全国大会講演論文集. 137-140 (2002)

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  • [文献書誌] N.Sugimoto: "Constructive learning of contex-free language with a subpansive tree"Proc.of 5^<th> International Colloquium on Grammatical Inference. 270-283 (2000)

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  • [文献書誌] 安倍潤一郎: "テキストデータからの高速データマイニング"人工知能学会誌. Vol.15 No.4. 618-628 (2000)

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  • [文献書誌] S.Shimozono: "Efficient discovery of optimal word-association patterns on large text databases"New Generation Computing, Ohmsha, Ltd.and Springer-Verlag. 49-60 (2000)

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  • [文献書誌] H.Arimura: "Text data mining : Discovery of important keywords in the cyberspace"Proc.of 2000 Kyoto International conf.on Digital Libraries. 121-126 (2000)

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  • [文献書誌] K.Taniguchi: "Mining semi-structured data by path expressions"Proc.of 4^<th> International Conf.on Discovery Science. 378-388 (2001)

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  • [文献書誌] H.Hori: "Fragmentary pattern matching : Complexity, algorithms and applications for analyzing classic literary works"Proc.of 12^<th> International Conference on Algorithm and Complexity. 719-730 (2001)

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  • [文献書誌] 宮崎美智子: "人間の洞察プロセスにおける諸制約の緩和"人工知能学会基礎論. SGI-FAI-A001. 7-12 (2000)

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  • [文献書誌] N.Kuriyama: "The effects of abstraction instructions on mathematical problem-solving"Proc.of International Conf.on Psychology. 69-78 (2000)

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  • [文献書誌] 鈴木宏昭: "ダイナミックな相互作用による創発としての洞察:機能レベルモデルからの示唆"脳の科学. Vol.23. 545-552 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Suzuki: "Cue-readiness in insight problem-solving"Proc.of 23rd Annual Meeting of the Cognitive Science Society. 1012-1017 (2001)

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  • [文献書誌] 鈴木宏昭: "思考のダイナミックな性質の解明に向けて"認知学会. Vol.8. 212-225 (2001)

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  • [文献書誌] 鈴木宏昭: "人間の推論"人工知能学会誌. Vol.16. 858-865 (2001)

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  • [文献書誌] 鈴木 宏昭: "思考と相互作用.認知科学の新展開II「コミュニケーションと思考」"岩波書店. (2001)

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  • [文献書誌] 大西 仁: "類似から見た心(認知科学の探究シリーズ)"共立出版. (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Yasui., T.Watanabe.: "Connectionist analogical learning of relational isomorphism obscured by irrelevant relationships"Proc.of 6^<th> Int'l Conf. On Soft Computing. CD-ROM. (2000)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Fujimura., S.Yasui.: "Connectionist analogical inference on predicates and their arguments"Proc.of 7^<th> Int'l Conf. on Neural Information Processing. 1. 482-487 (2000)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Yasui.: "Abstraction based connectionist analogy processor"Int'l J. of Applied Mathematics and Computer Science. 10, No.4. 791-812 (2000)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Yasui.: "Adaptive blind source separation by auto-associative neural network with pruning"Proc.of 8^<th> Int'l Conf. on Neural Information Processing. 2. 807-812 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Yasui.: "Blind source separation by auto-encoder neural network with structure pruning"Proc.of Int'l Invitational Workshop on Intelligent Interface Devices. 55-58 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Yasui.: "Blind source separation by sensor-signal identity mapping with hidden-layer pruning"Proc.of 2002 Int'l Joint Conf. on Neural Networks. 2. 1305-1309 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Yasui., S.Takahashi., T.Furukawa.: "Picture blind source separation by auto-encoder identity mapping with structural pruning"Proc.of 9^<th> Int'l Conf. on Neural Information Processing. 3. 1393-1397 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Sugimoto., S.Shimozono.: "Constructive learning of context-free language with a subpansive tree"Proc.of the 5^<th> Int'l Colloquium on Grammatical Inference. 270-283 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Shimozono., H.Arimura., S.Arikawa.: "Efficient discovery of optimal word-association patterns in large text databases"New Generation Computing, Ohmsha, Ltd. And Springer Verlag. 18. 49-60 (2000)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Arimura., J.Abe., R.Fujino., H.Sakamoto., S.Shimozono.: "Text data mining: Discovery of important keywords in the cyberspace"Proc.of 2000 Kyoto International Conf. On Digital Libraries. 121-126 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Taniguchi., H.Sakamoto., H.Arimura., S.Shimozono., S.Arikawa.: "Mining semi-structured data by path expressions"Proc.of the 4^<th> International Conf. on Discovery Science. 378-388 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Hori., S.Shimozono., M.Takeda., A.Shinohara.: "Fragmentary pattern matching: Complexity, algorithms and applications for analyzing classic literary works"Proc.of 12^<th> International Conference on Algorithm and Complexity. 719-730 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Kuriyama., H.Suzuki.: "The effect of abstraction instructions on mathematical problem-solving"Proc.of Int'l Conf on Psychology. 69-78 (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
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Suzuki., K.Abe., K.Hiraki., M.Miyazaki.: "Cue-reading in insight problem solving"Proc.of 23^<rd> annual Meeting of the cognitive science society. 1012-1017 (2001)

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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] S.Yasui., Eds, D.J.Miller et al.: "A conventional auto-associative neural network separates blind sources without adding intentional algorithms other than pruning, Neural Networks for Signal Processing XI"IEEE Press. 313-322 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Syozo Yasui: "Blind source separation by sensor-signal identity mapping with hidden-layer pruning"Proc. Of 2002 International Joint Conference on Neural Networks. Vol.2. 1305-1309 (2002)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 高橋俊太郎: "構造刈り込み付きニューラル・オートエンコーダによる混合画像の分離"日本神経回路学会第12回全国大会講演論文集. 45-48 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 中村 洋: "刈り込み付きオートエンコーダを用いた独立信号分離抽出の適応性とロバスト性"日本神経回路学会第12回全国大会講演論文集. 137-140 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 徳永憲洋: "モジュール競合学習による自己組織化マップ"日本神経回路学会第12回全国大会講演論文集. 315-331 (2002)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Tetsuo Furukawa: "Nitric oxide controls the light adaptive chromatic difference in receptive field size of Horizontal cell network in carp retina"Experimental Brain Research. 147. 296-304 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Syozo Yasui: "Picture blind source separation by auto-encoder identity mapping with structural pruning"Proc. Of International Conference on Neural Information Processing. Vol.3. 1393-1397 (2002)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 徳永憲洋: "SOM型モジュラーネットワーク:モデル群関係の自己組織化マップ"電子情報通信学会技術研究報告. 102,628. 79-83 (2003)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 齊藤光俊: "競合モジュラーネットによる気象データ分類とモデル推定"電子情報通信学会技術研究報告. 102,628. 85-93 (2003)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 徳永憲洋: "モジュラーネットによるモデル群の自己組織化マップ"自己組織化マップ研究2003講演論文集. 37-42 (2003)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 植田一博: "課題分割の可視化によるインターフェース"認知科学. 9,260. 260-273 (2002)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 栗山直子: "類推的転位における類似性認知の変化"日本認知科学会第19回大会発表論文集. 140-141 (2002)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 阿部慶賀: "眼球運動に見る洞察問題解決過程における制約緩和"日本認知科学会第19回大会発表論文集. 154-155 (2002)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Syozo Yasui: "A conventional auto-associative neural network separates blind sources without adding intentional algorithms other than pruning"Neural Networks for Signal Processing XI. 313-322 (2001)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 安井湘三: "刈り込み付きオートエンコーダはBlind Source Separationを自動的/適応的に行う"日本神経回路学会第11回全国大会講演論文集. 151-152 (2001)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Syozo Yasui: "Blind source separation by auto-associative neural network with pruning"Proc. Of 8^<th> International Conference on Neural Information Processing. Vol.2. 807-812 (2001)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Syozo Yasui: "Optimum modularization, analogical reasoning and blind source separation, based on connectionist's principle of redundancy reduction"Proc. Of l^<st> Postech-Kyutech Joint Workshop on Neuroinformatics. 12-13 (2001)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Syozo Yasui: "Blind source separation by auto-encoder neural network with structure pruning"Proc. Of International Invitational Workshop on Intelligent Interface Devices. 55-58 (2002)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Syozo Yasui: "Blind source separation by sensor-signal identity mapping with hidden-layer pruning"Proc. Of International Joint Conference on Neural Networks. (in press). (2002)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 鈴木宏昭: "思考のダイナミックな性質の解明に向けて"認知科学. 8. 212-225 (2001)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 鈴木宏昭: "人間の推論"人工知能学会誌. 16. 858-865 (2001)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 鈴木宏昭: "ダイナミックな相互作用による創発としての洞察;機能レベルモデルからの示唆"脳の科学. 23. 545-552 (2001)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Suzuki, Abe, Hiraki, Miyazaki: "Cue-readiness in insight problem solving"Proceedings of the 23^<rd> Annual Conference of Cognitive Science Society. 1012-1017 (2001)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] K.Taniguchi: "Mining semi-structured data by path expressions"Proc. Of 4^<th> International Conference on Discovery Science. 378-388 (2001)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] H.Hori: "Fragmentary pattern matching : Complexity, algorithms and applications for analyzing classic literary works"Proc. Of 12^<th> International Conference on Algorithm and complexity. 719-730 (2001)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 鈴木宏昭: "「思考と相互作用」 認知科学の新展開2「コミュニケーションと思考」"岩波書店. 39 (2001)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 大西仁, 鈴木宏昭: "類似から見た心"共立出版. 252 (2001)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] S.Yasui: "Analogical learning of relational isomorphism obscured by irrelevant relationships"Proc.of 6^<th> Int'l Conf.on Soft Computing (IIZUKA 2000). (CD-ROM). (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] H.Fujimura: "Connectionist analogical inference on predicates and their arguments"Proc.of 7^<th> Int'l Conf.on Neural Information Processing (ICONIP 2000). Vol.1. 482-487 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] S.Yasui: "Connectionist analogy processor (CAP)"Int'l Journal of Applied Mathematics and Computer Science. Vol.10 No.4. 791-812 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] N.Sugimoto: "Constructive learning of context-free language with a subpansive tree"Proc.of the 5^<th> Int'l Colloquium on Grammatical Inference. 270-283 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 阿部潤一郎: "テキストデータからの高速データマイニング"人工知能学会誌. Vol.15 No.4. 618-628 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] N.Kubo: "A simple and quick approximation algorithm for traveling salesman in the plane"Proc.of 11^<th> Int'l Conf.on Algorithms and Computation. 216-227 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] N.Kuriyama: "The effects of abstraction instructions on mathematical problem-solving"Int'l Conf.on Psychology. 69-78 (2000)

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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