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人と機械学習の協調学習によるスマートグリッド制御システムの学習加速

研究課題

研究課題/領域番号 15K00321
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 知能情報学
研究機関中部大学

研究代表者

山内 康一郎  中部大学, 工学部, 教授 (00262949)

研究分担者 石井 成郎  一宮研伸大学, 看護学部, 准教授 (80399237)
鈴木 裕利  中部大学, 工学部, 教授 (20340200)
澤野 弘明  愛知工業大学, 情報科学部, 准教授 (10609431)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2015年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード機械学習 / 人工知能 / 協調学習 / 未知の問題領域 / クラウドソーシング / ColBagging / Supervised Actor Critic / 一般回帰ニューラルネットワーク / PSO / スマートグリッド / ブラインドシングルプライスオークション / Game理論 / 人と機械学習による共学習 / 電力卸売り取引 / risk-sensitivek強化学習 / supervised actor-critic / learning on a budget / smart grid / automatic biding system / 教示付きクラウドソーシング
研究成果の概要

bigデータが無い未知の領域ではAIは学習ができない。そこで人間と学習機械が協調学習をすることによって、未知の問題に対する解を高速に導き出し、人と人工知能がともに成長する仕組みCollaborative Bagging(ColBagging)を考案した。これは複数のワーカーが未知の問題に対する解の候補を出す一方で、ワーカーの横には学習機械があり、対応するワーカーの振る舞いを模倣するように学習する。解候補は信頼性に応じて重みづけされたうえで平均され、ワーカーに教示する。そこから学びを得たワーカーはさらに良質の解候補を出すと期待できる。学習後、学習機械は単独でも解候補を出せるようになる。

研究成果の学術的意義や社会的意義

実用に供される人工知能は、学習に非常に多くの学習データを必要とする。だが未知の領域では学習データそのものが無いため、人工知能は学習ができない。本研究成果は、この問題を解決する一手段を示した。この手法の最もユニーク且つ重要なポイントは、「人」と「人工知能」の両方の能力を高めるという点である。今後人が、人工知能に頼る場面が増えるならば、人はその能力を失う恐れがある。本手法はこれを防ぐ意味で重要である。

報告書

(5件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2019 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 7件)

  • [雑誌論文] A Co-learning system for human and machines2015

    • 著者名/発表者名
      Ogiso, T., Yamauchi, K., Ishii, N., & Suzuki, Y.
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2015 Seventh International Conference of Soft Computing and Pattern Recognition

      巻: 1 号: 1 ページ: 363-368

    • DOI

      10.3233/his-160225

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書 2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Collaborative Learning of Human and Computer: SupervisedActor-Critic based Collaboration Scheme2019

    • 著者名/発表者名
      Ashwin Devanga, Koichiro Yamauchi
    • 学会等名
      ICPRAM2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 人間とコンピュータによる喬学習システムのモデル化と計算機シミュレーション2018

    • 著者名/発表者名
      若原涼、山内康一郎
    • 学会等名
      平成30年度 電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Minimum Modal Regression2018

    • 著者名/発表者名
      Koichiro Yamauchi, Vanamala Narasimha Bhargav
    • 学会等名
      7th International Conference on Pattern Recognition Applications and Methods (ICPRAM2018)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 人間と機械学習による共学習を利用した卸電力取引への応用2017

    • 著者名/発表者名
      小川僚也, 小木曽 寛太, 山田 知賢, 郭 宏文, 山内康一郎, 澤野弘明, 石井成郎, 鈴木裕 利
    • 学会等名
      平成29年度 電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Risk Sensitive Reinforcement Learning Scheme Is Suitable for Learning on a Budget2016

    • 著者名/発表者名
      Kazuyoshi Kato and Koichiro Yamauchi
    • 学会等名
      Neural Information Processing --23rd International Conference, ICONIP 2016--
    • 発表場所
      Kyoto Univeristy
    • 年月日
      2016-10-16
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Multithreading Incremental Learning Scheme for Embedded System to Realize a High-Throughput2016

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Nishio and Koichiro Yamauchi
    • 学会等名
      Neural Information Processing --23rd International Conference, ICONIP 2016--
    • 発表場所
      Kyoto Univeristy
    • 年月日
      2016-10-16
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 組み込み用神経回路LGRNNのスループットを高める実装法2015

    • 著者名/発表者名
      西尾 大輔, 山内康一郎
    • 学会等名
      電子情報通信学会ニューロコンピューティング研究会
    • 発表場所
      名古屋工業大学(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2015-12-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] A Co-learning system for human and machines2015

    • 著者名/発表者名
      Takaya Ogiso, Koichiro Yamauchi, Norio Ishii, Yuri Suzuki
    • 学会等名
      Proceedings of the 2015 Seventh International Conference of Soft Computing and Pattern Recognition (SoCPaR2015)
    • 発表場所
      福岡県福岡市
    • 年月日
      2015-11-13
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Quick MPPT microconverter using a limited general regression neural network with adaptive forgetting2015

    • 著者名/発表者名
      Hidekazu Kato, Koichiro Yamauchi
    • 学会等名
      Sustainable Energy Engineering and Application (ICSEEA)
    • 発表場所
      Bandung Indonesia
    • 年月日
      2015-10-05
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 心者向けプログラミング教育における PADの導入とその評価2015

    • 著者名/発表者名
      小宅直樹、鈴木裕利、山内康一郎、奥居哲、石井成郎
    • 学会等名
      平成27年度電気・電子・情報関係学会東海支部連合大会
    • 発表場所
      名古屋工業大学(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2015-09-28
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 一般回帰ニューラルネットワークによる群知能統合法2015

    • 著者名/発表者名
      加藤 和義, 山内康一郎
    • 学会等名
      第25回日本神経回路学会全国大会
    • 発表場所
      電気通信大学(東京都調布市)
    • 年月日
      2015-09-02
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Incremental learning on a budget and a quick calculation method using a tree-search algorithm2015

    • 著者名/発表者名
      Akihisa Kato, Hirohito Kawahara, Koichiro Yamauchi
    • 学会等名
      IJCNN2015: The International Joint Conference on Neural Networks 2015
    • 発表場所
      Killarney, Ireland
    • 年月日
      2015-07-12
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] アンサンブル法によるユーザスキル収集と教育への応用2015

    • 著者名/発表者名
      小木曽貴也、山内康一郎、石井成郎、鈴木裕利
    • 学会等名
      日本デザイン学会第62回研究発表大会
    • 発表場所
      千葉大学(千葉県千葉市)
    • 年月日
      2015-06-12
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2020-03-30  

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