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構造データに対する表現学習と特性の異なる2種類の実問題への応用

研究課題

研究課題/領域番号 16K12490
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 知能情報学
研究機関鹿児島大学

研究代表者

小野 智司  鹿児島大学, 理工学域工学系, 准教授 (90363605)

研究分担者 細田 滋毅  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境観測研究開発センター, グループリーダー代理 (60399582)
川崎 洋  九州大学, システム情報科学研究院, 教授 (80361393)
福井 健一  大阪大学, 産業科学研究所, 准教授 (80418772)
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
3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
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: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
キーワード表現学習 / 構造データ / 系列データ / 深層ニューラルネットワーク / 決定木 / 海洋観測データ / コンピュータビジョン / 2次元コード / 3次元畳込みニューラルネットワーク / 2次元コード復号 / 幾何歪み / 変化点検知 / 教師有り学習 / 訓練データ生成 / シミュレーション / 機械学習 / ソフトコンピューティング / 海洋科学 / 画像
研究成果の概要

1次元系列データにおける微小なパターンの変化する検知をはじめ,構造データにおける特徴量を学習する技術を,深層ニューラルネットワークをはじめとする技術を中心として,実現した.また,1次元の構造を持つ実問題として海洋観測データの品質管理に,2次元の構造を持つ実問題として歪んだ2次元コードの復号に着目し,それらにおける表現学習技術として既存の解法(条件付き確率場,マルコフ確率場)に組み込むことで,実用レベルの性能を実現できることを確認した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

時間と共に変化するなどの構造を持つデータにおいて,従来は各分野の専門家が設計していた特徴量を,問題のデータから自動的に設計する技術を実現した.また,開発した技術を,海洋観測データにおける観測エラーの発見問題に応用し,専門家が目視で行うレベルの精度で観測エラーを発見できることを確認した.さらに,紙などに印刷されたQRコード等の2次元コードが複雑に歪んだ際にも,読取りを行える技術を実現した.

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

    (19件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] 白黒2階調の補助線を用いた幾何歪みに頑健な2次元コードとその復号方式に関する研究2019

    • 著者名/発表者名
      鞍津輪一希, 上鶴晃平, 久冨あすか, 川崎洋, 小野智司
    • 雑誌名

      情報処理学会論文誌 数理モデル化と応用

      巻: -

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 条件付確率場を用いた海洋観測データの品質管理2018

    • 著者名/発表者名
      上川路 洋介, 松山 開, 福井 健一, 細田 滋毅, 小野 智司
    • 雑誌名

      人工知能学会論文誌

      巻: 33 号: 3 ページ: G-SGAI05_1-11

    • DOI

      10.1527/tjsai.G-SGAI05

    • NAID

      130006730826

    • ISSN
      1346-0714, 1346-8030
    • 年月日
      2018-05-01
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A belief-propagation-based decoding method for two-dimensional barcodes with monochrome auxiliary lines robust against non-uniform geometric distortion2017

    • 著者名/発表者名
      Kohei Kamizuru, Kazuya Nakamura, Hiroshi Kawasaki, Satoshi Ono
    • 雑誌名

      Proc. SPIE (13th International Conference on Quality Control by Artificial Vision (QCAV2017))

      巻: 10388 ページ: 1033805-1033805

    • DOI

      10.1117/12.2266848

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multi-agent-based Two-dimensional Barcode Decoding Robust against Non-uniform Geometric Distortion2016

    • 著者名/発表者名
      Kazuya Nakamura, Kohei Kamizuru, Hiroshi Kawasaki, and Satoshi Ono
    • 雑誌名

      International Journal of Computer Information Systems and Industrial Management Applications

      巻: 8 ページ: 423-433

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 3次元畳み込み自己符号化器を用いたレーダーエコー強度画像からの時空間特徴抽出に関する基礎検討2019

    • 著者名/発表者名
      木下 貴裕, 冨田 智彦, 小野 智司
    • 学会等名
      情報処理学会 火の国情報 シンポジウム2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] グラフ畳み込みネットワークを用いた図面理解における曖昧さの解消に関する基礎検討2019

    • 著者名/発表者名
      林 祐作, 小野 智司
    • 学会等名
      情報処理学会 火の国情報 シンポジウム2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] LSTM Autoencoderを用いたマルチモーダル系列データの特徴抽出2018

    • 著者名/発表者名
      上園 翔平, 小野 智司
    • 学会等名
      人工知能学会 第115回 知識ベースシステム研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 畳み込みニューラルネットワークを用いた気象時系列データにおける変化点の検知と注目範囲の可視化についての基礎検討2018

    • 著者名/発表者名
      前原 宗太朗, 福井 健一, 冨田 智彦, 小野 智司
    • 学会等名
      電子情報通信学会 人工知能と知識処理研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] マルチモーダル系列データを入力とする積層自己符号化器と議論における発話者認識への応用2017

    • 著者名/発表者名
      上園 翔平, 小野 智司
    • 学会等名
      情報処理学会火の国情報シンポジウム2016
    • 発表場所
      鹿児島大学(鹿児島県鹿児島市)
    • 年月日
      2017-03-01
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 気象時系列データにおける変化点検知の基礎検討2017

    • 著者名/発表者名
      前原宗太朗, 福井健一, 冨田智彦, 小野智司
    • 学会等名
      情報処理学会火の国情報シンポジウム2016
    • 発表場所
      鹿児島大学(鹿児島県鹿児島市)
    • 年月日
      2017-03-01
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] A belief-propagation-based decoding method for two-dimensional barcodes with monochrome auxiliary lines robust against non-uniform geometric distortion2017

    • 著者名/発表者名
      Kohei Kamizuru, Kazuya Nakamura, Hiroshi Kawasaki, Satoshi Ono
    • 学会等名
      13th International Conference on Quality Control by Artificial Vision (QCAV2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 海洋や気象の観測における人工知能の応用2017

    • 著者名/発表者名
      小野 智司
    • 学会等名
      SICE九州フォーラム2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 気象時系列データにおける変化点検知の基礎検討2017

    • 著者名/発表者名
      前原 宗太朗, 福井 健一, 冨田 智彦, 小野 智司
    • 学会等名
      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] Error Detection of Ocean Depth Series Data with Area Partitioning and Using Sliding Window2016

    • 著者名/発表者名
      Shogo Hayashi, Satoshi Ono, Shigeki Hosoda, Masayuki Numao, Ken-ichi Fukui
    • 学会等名
      IEEE 15th International Conference on Machine Learning and Applications (ICMLA 2016)
    • 発表場所
      Anaheim, USA
    • 年月日
      2016-12-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Decision Tree-based Feature Function Design in Conditional Random Field Applied to Error Detection of Ocean Observation Data2016

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Kamikawaji, Haruki Matsuyama, Ken-ichi Fukui, Shigeki Hosoda, Satoshi Ono
    • 学会等名
      2016 IEEE Symposium Series on Computational Intelligence (IEEE SSCI 2016)
    • 発表場所
      Athens, Greece
    • 年月日
      2016-12-06
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 近傍法による海洋深度系列データのエラー検知2016

    • 著者名/発表者名
      林勝悟, 小野智司, 細田滋毅, 沼尾正行, 福井健一
    • 学会等名
      第26回インテリジェント・システム・シンポジウム(FAN2016)
    • 発表場所
      大阪大学(大阪府吹田市)
    • 年月日
      2016-10-27
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 機械学習を用いた海洋観測データの良否識別の試み2016

    • 著者名/発表者名
      上川路洋介, 松山開, 福井健一, 細田滋毅, 小野智司
    • 学会等名
      日本海洋学会2016年度秋季大会
    • 発表場所
      鹿児島大学(鹿児島県鹿児島市)
    • 年月日
      2016-09-11
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 海洋観測データの良否識別を目的とした条件付確率場における素性関数の自動設計の試み2016

    • 著者名/発表者名
      上川路 洋介, 松山 開, 福井 健一, 細田 滋毅, 小野 智司
    • 学会等名
      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(福岡県北九州市)
    • 年月日
      2016-06-06
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [産業財産権] 教師情報付学習データ生成方法、機械学習方法、教師情報付学習データ生成システム及びプログラム2017

    • 発明者名
      小野智司, 前原宗太郎, 福井健一, 冨田智彦
    • 権利者名
      鹿児島大学,熊本大学,大阪大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2017-162548
    • 出願年月日
      2017
    • 関連する報告書
      2017 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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