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推論・学習機能を備えた実験候補推薦システムの研究開発

研究課題

研究課題/領域番号 16K00304
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
研究機関九州大学

研究代表者

越村 三幸  九州大学, システム情報科学研究院, 助教 (30274492)

研究分担者 力 規晃  徳山工業高等専門学校, 情報電子工学科, 助教 (50290804)
藤田 博  九州大学, システム情報科学研究院, 准教授 (70284552)
研究協力者 上村 直輝  
査 澳龍  
淺倉 健太  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード機械学習応用 / 組合せ最適化 / SAT / 深層学習 / 顕微鏡画像の分類 / SAT符号化 / 最適化問題 / 機械学習 / 顕微鏡画像 / 電流の時系列データ / 帰納論理プログラミング / データマイニング / 顕微鏡画像の解析 / 人工知能 / データ解析
研究成果の概要

機械学習技術を用いた「尿の顕微鏡画像の解析」と「電流データに基づく異常診断」に取り組んだ。前者については、病院で採取された100人の尿の顕微鏡写真から約14000個の細胞の画像を切抜きその分類を行い、正答率98.30%のモデルの作成に成功した。
また、SATによる最適化問題の解法の事例として「提携構造形成問題」と「ILP(帰納論理プログラミング)のMaxSAT符号化」に取り組んだ。前者については従来の手法に比べ一桁以上の性能向上を達成した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、目標性能達成のため、これまでの実験データを基に次に試行すべき実験候補を推薦するシステムの開発を目指した。統計的手法に論理的手法を組み合わせることにより、探索や説明機能を強化する。ILPをSAT符号化して高速化を図る点も研究の特色である。また、多くの問題に現れる推移律の効率的なSAT符号化法を考案しその効果を実証した点は、組合せ最適化解法の適用分野を広げる成果である。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] N-level Modulo-Based CNF encodings of Pseudo-Boolean constraints for MaxSAT2019

    • 著者名/発表者名
      Aolong Zha, Miyuki Koshimura, Hiroshi Fujita
    • 雑誌名

      Constraints

      巻: 24 号: 2 ページ: 133-161

    • DOI

      10.1007/s10601-018-9299-0

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 分割決定木を用いた分割関数ゲームの提携構造形成アルゴリズム2019

    • 著者名/発表者名
      査 澳龍、 越村 三幸、櫻井 祐子、横尾 真
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌 D

      巻: J102-D ページ: 313-323

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Improved WPM encoding for coalition structure generation under MC-nets2018

    • 著者名/発表者名
      Liao Xiaojuan、Koshimura Miyuki、Nomoto Kazuki、Ueda Suguru、Sakurai Yuko、Yokoo Makoto
    • 雑誌名

      Constraints

      巻: 24 号: 1 ページ: 25-55

    • DOI

      10.1007/s10601-018-9295-4

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] SATとラムゼー数 ~数学の未解決問題への挑戦~2016

    • 著者名/発表者名
      藤田 博、越村 三幸
    • 雑誌名

      情報処理

      巻: 57 ページ: 716-719

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] MaxSAT:SATの最適化問題への拡張 -MaxSATソルバーの活用法-2016

    • 著者名/発表者名
      越村 三幸、藤田 博
    • 雑誌名

      情報処理

      巻: 57 ページ: 730-733

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Coalition Structure Generation for Partition Function Games Utilizing a Concise Graphical Representation2019

    • 著者名/発表者名
      Miyuki Koshimura, Aolong Zha, Kazuki Nomoto, Suguru Ueda, Yuko Sakurai, Makoto Yokoo
    • 学会等名
      The 4th Kakenhi Kiban-A&B/NII Collaborate Research Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Improved WPM Encoding for Coalition Structure Generation under MC-nets,2019

    • 著者名/発表者名
      Xiaojuan Liao, Miyuki Koshimura, Kazuki Nomoto, Suguru Ueda, Yuko Sakurai, Makoto Yokoo
    • 学会等名
      The 4th Kakenhi Kiban-A&B/NII Collaborate Research Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] SATソルバーを用いたMCS列挙の実装とその評価2019

    • 著者名/発表者名
      越村 三幸,佐藤 健
    • 学会等名
      人工知能学会 第109回人工知能基本問題研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] CNNを用いた尿中有形成分の分類の初期検討2018

    • 著者名/発表者名
      淺倉 健太,越村 三幸,藤田 博
    • 学会等名
      電子情報通信学会 医用画像研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] MC-netsを用いた提携構造形成問題のMaxSAT符号化の改良と評価2018

    • 著者名/発表者名
      越村 三幸,廖 暁鵑,野本 一貴,上田 俊、櫻井 祐子,横尾 真
    • 学会等名
      人工知能学会 第106回人工知能基本問題研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 機械学習を用いた電流データに基づく異常判定システム2018

    • 著者名/発表者名
      満尾 成亮,安部 竜太,橋下 司,越村 三幸,藤田 博
    • 学会等名
      電子情報通信学会 2018年総合大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 分割関数ゲームを対象とした提携構造形成問題のMaxSAT符号化2017

    • 著者名/発表者名
      越村 三幸,査 澳龍,野本 一貴,櫻井 祐子,横尾 真
    • 学会等名
      2017年度 人工知能学会全国大会(第31回)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] MC-netsを用いた提携構造形成問題のMaxSAT符号化の改良2017

    • 著者名/発表者名
      越村 三幸,廖 暁鵑,野本 一貴,上田 俊、櫻井 祐子,横尾 真
    • 学会等名
      日本ソフトウェア科学会 第34回大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Coalition Structure Generation for Partition Function Games Utilizing a Concise Graphical Representation2017

    • 著者名/発表者名
      Aolong Zha, Kazuki Nomoto, Suguru Ueda, Miyuki Koshimura, Yuko Sakurai, Makoto Yokoo
    • 学会等名
      PRIMA 2017: Principles and Practice of Multi-Agent Systems - 20th International Conference
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Mixed Radix Weight Totalizer Encoding for Pseudo-Boolean Constraints2017

    • 著者名/発表者名
      Aolong Zha, Naoki Uemura, Miyuki Koshimura, and Hiroshi Fujita
    • 学会等名
      ICTAI 2017: 29th International Conference on Tools with Artificial Intelligence
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Hybrid Encoding of Pseudo-Boolean Constraints into CNF2017

    • 著者名/発表者名
      Aolong Zha, Miyuki Koshimura, and Hiroshi Fujita
    • 学会等名
      Conference on Technologies and Applications of Artificial Intelligence
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 混合基数を用いた擬似ブール制約のSAT符号化2017

    • 著者名/発表者名
      上村 直輝,藤田 博,越村 三幸,査 澳龍
    • 学会等名
      人工知能学会 第103回人工知能基本問題研究会(SIG-FPAI)
    • 発表場所
      湯布院公民館
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 分割決定木で表現された提携構造形成問題のMaxSAT符号化2017

    • 著者名/発表者名
      越村 三幸,査 澳龍,野本 一貴,櫻井 祐子,横尾 真
    • 学会等名
      情報処理学会第79回全国大会
    • 発表場所
      名古屋大学東山キャンパス
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] モデルとUnsat Coreを利用したMaxSATソルバーの試作2016

    • 著者名/発表者名
      越村 三幸
    • 学会等名
      2016年度人工知能学会全国大会(第30回)
    • 発表場所
      北九州国際会議場
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] MaxSAT Encoding for MC-net/PDT-based Coalition Structure Generation Problem2016

    • 著者名/発表者名
      Miyuki Koshimura, Kazuki Nomoto, Yuko Sakurai, and Makoto Yokoo
    • 学会等名
      10th CSPSAT Seminar
    • 発表場所
      神戸大学六甲台キャンパス
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [備考] QMaxSAT: Q-dai MaxSAT Solver

    • URL

      https://sites.google.com/site/qmaxsat/

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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