不均衡データ分類器の開発と応用

• 研究課題/領域番号: 15K00323
• 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: 同志社大学
• 研究代表者: 大崎 美穂 同志社大学, 理工学部, 教授 (30313927)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2017年度)
• 配分額: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円); 2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: 不均衡データ分類 / 混同行列 / カーネルロジスティック回帰 / 最小分類誤り学習 / 一般化確率的勾配法

研究成果の概要

がんの診断，交通事故の予測など多岐に渡る分野で，少数の危機的事例(少数クラス)と多数の通常的事例(多数クラス)の分類が望まれる．しかし，2クラス間の不均衡性は少数クラスの見落しを引き起こす．また，従来の解決策は対象に特化し，クラス間の性能バランスを制御し難い問題があった．そこで我々は，汎用的で，性能のバランス制御と向上を達成する不均衡データ分類器の開発を試みた．提案手法はカーネルロジスティック回帰，最小分類誤り学習・一般化確率的勾配法，混同行列の融合により実現した．実験の結果，提案手法は従来手法よりも高い有効性を持つと示された．そして，研究成果をまとめた学術論文の出版に至った．

研究成果

• [国際共同研究] University of Cincinnati(米国)
• [国際共同研究] University of Cincinnati(米国)
• [国際共同研究] University of Cincinnati(米国)
• [雑誌論文] Confusion-matrix-based Kernel Logistic Regression for Imbalanced Data Classification (2017)
  • 著者名/発表者名: Miho Ohsaki, Peng Wang, Kenji Matsuda, Shigeru Katagiri, Hideyuki Watanabe, Anca Ralescu
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Knowledge and Data Engineering 巻: vol.29, no.9 号: 9 ページ: 1806-1819
  • DOI: 10.1109/tkde.2017.2682249
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] カーネルロジスティック回帰を用いたC型慢性肝炎の肝線維化ステージ推定 (2015)
  • 著者名/発表者名: 大崎美穂，松田健司，ワンペン，片桐滋，横井英人，高林克日己
  • 雑誌名: 情報処理学会論文誌 巻: 56 ページ: 2117-2130
  • NAID: 170000130765
  • 査読あり
• [雑誌論文] Formulation of the Kernel Logistic Regression based on the Confusion Matrix (2015)
  • 著者名/発表者名: Miho Ohsaki, Kenji Matsuda, Peng Wang, Shigeru Katagiri, Hideyuki Watanabe
  • 雑誌名: Proceedings of IEEE Congress on Evolutionary Computation 巻: CEC-2015 ページ: 2327-2334
  • DOI: 10.1109/cec.2015.7257172
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] 最小分類誤り基準に基づくサポートベクター再学習による小規模カーネル分類器 (2017)
  • 著者名/発表者名: 谷陵真，渡辺秀行，片桐滋，大崎美穂
  • 学会等名: 電子情報通信学会，パターン認識・メディア理解研究会
  • 発表場所: 北海道大学大学院情報科学研究科棟（北海道札幌市）
  • 年月日: 2017-02-18
• [学会発表] A Class Boundary Selection Criterion for Classification (2017)
  • 著者名/発表者名: David Ha, Juliette Maes, Yuya Tomotoshi, Charles Melle, Hideyuki Watanabe, Shigeru Katagiri, Miho Ohsaki
  • 学会等名: 情報処理学会関西支部大会，G-11
• [学会発表] モデルサイズから見たカーネル最小分類誤り学習法の有用性の検証 (2016)
  • 著者名/発表者名: 谷陵真，渡辺秀行，片桐滋，大崎美穂
  • 学会等名: 情報処理学会関西支部大会
  • 発表場所: 大阪大学中之島センター（大阪府大阪市）
• [学会発表] Kernel Logistic Regression based on the Confusion Matrix for Imbalanced Data Classification (2015)
  • 著者名/発表者名: Peng Wang, Miho Ohsaki, Kenji Matsuda, Shigeru Katagiri, Hideyuki Watanabe
  • 学会等名: 情報処理学会研究報告，vol. 2015-BIO-42，no.55，pp.1-2
  • 発表場所: 沖縄科学技術大学院大学
  • 年月日: 2015-06-23