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自律的な知識の発見と構造化を実現するホロニック構造型識別器の開発とその応用

研究課題

研究課題/領域番号 16K16116
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 知能情報学
研究機関山口大学

研究代表者

間普 真吾  山口大学, 大学院創成科学研究科, 准教授 (70434321)

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
3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード機械学習 / ニューラルネットワーク / 進化論的計算手法 / データマイニング / パターン認識 / 識別器 / 特徴抽出 / 人工知能 / ソフトコンピューティング
研究成果の概要

本研究では,データから識別に有用な特徴や概念を抽出し,それらを適切に統合することで高い識別能力を有する人工知能を開発することを目的とした.まず,データから有用な知識を抽出するデータマイニング手法をベースに,抽出された知識を必要に応じて選択・利用するアンサンブル学習法の開発,少ない教師データでも識別器を構築可能な教師なし,半教師あり学習法の開発を行った.また,深層学習を用いてデータ識別に有用な特徴を抽出する手法を複数提案した.さらに,開発手法を医用画像(胸部CT画像)における陰影識別,肺聴診音における正常音と異常音の識別,人工衛星画像における災害領域検出システムに応用しその有用性を明らかにした.

研究成果の学術的意義や社会的意義

大量のデータが利用可能となった高度情報社会において,データから知識を発見し,人間と同等以上の判断能力を有する人工知能を開発することは今後の社会の発展のために重要である.本研究では,データマイニング手法や深層学習を用い,医用データにおける疾患の識別や,災害発生時に人工衛星画像から迅速に被災地域を発見できるシステムの構築を例に,識別に有用な特徴抽出法や,問題に適した識別器の構成を複数提案し,その性能を明らかにしている.

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

    (33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 4件) 学会発表 (29件) (うち国際学会 11件、 招待講演 4件)

  • [雑誌論文] 108.Unsupervised Image Classification Using Multi-Autoencoder and K-means++2018

    • 著者名/発表者名
      Shingo Mabu, Kyoichiro Kobayashi, Masanao Obayashi and Takashi Kuremoto
    • 雑誌名

      Journal of Robotics, Networking and Artificial Life

      巻: 5 号: 1 ページ: 75-78

    • DOI

      10.2991/jrnal.2018.5.1.17

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A random-forests-based classifier using class association rules and its application to an intrusion detection system2016

    • 著者名/発表者名
      Shingo Mabu, Shun Gotoh, Masanao Obayashi, Takashi Kuremoto
    • 雑誌名

      Artificial Life and Robotics

      巻: 21 号: 3 ページ: 371-377

    • DOI

      10.1007/s10015-016-0281-x

    • 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
  • [雑誌論文] An Evolutionary Algorithm for Making Decision Graphs for Classification Problems2016

    • 著者名/発表者名
      Shingo Mabu, Masanao Obayashi and Takashi Kuremoto
    • 雑誌名

      Journal of Robotics, Networking and Artificial Life

      巻: 3 号: 1 ページ: 45-49

    • DOI

      10.2991/jrnal.2016.3.1.11

    • NAID

      120006665794

    • 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
  • [雑誌論文] Unsupervised class labeling of diffuse lung diseases using frequent attribute patterns2016

    • 著者名/発表者名
      S. Mabu, M. Obayashi M, T. Kuremoto, N. Hashimoto, Y. Hirano, and S. Kido
    • 雑誌名

      International Journal of Computer Assisted Radiology and Surgery

      巻: 12 号: 3 ページ: 519-528

    • DOI

      10.1007/s11548-016-1476-2

    • 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] Unsupervised and Semi-Supervised Learning for Efficient Opacity Annotation of Diffuse Lung Diseases2019

    • 著者名/発表者名
      Shingo Mabu, Shoji Kido, Yasushi Hirano, Takashi Kuremoto
    • 学会等名
      International Forum on Medical Imaging in Asia 2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Analysis of the effects of transfer learning on opacity classification of diffuse lung diseases using convolutional neural network2019

    • 著者名/発表者名
      Ami Atsumo, Shingo Mabu, Shoji Kido, Yasushi Hirano, Takashi Kuremoto
    • 学会等名
      International Forum on Medical Imaging in Asia 2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Detection of pulmonary nodules on chest X-ray images using R-CNN2019

    • 著者名/発表者名
      Risa Takemiya, Shoji Kido, Yasushi Hirano, Shingo Mabu
    • 学会等名
      International Forum on Medical Imaging in Asia 2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 深層学習を用いた呼吸音識別器の構築2019

    • 著者名/発表者名
      間普真吾,若本亮佑,木戸尚治,呉本尭,平野靖,河村武郎
    • 学会等名
      第11回呼吸機能イメージング研究会学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] SAR画像と土地情報を用いた畳込み自己符号化器付U-netによる土砂災害地域検出2019

    • 著者名/発表者名
      植田大介,間普真吾,呉本尭
    • 学会等名
      第61回計測自動制御学会システム工学部会研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] AI学習の効率化に関する研究事例2018

    • 著者名/発表者名
      間普真吾
    • 学会等名
      第4回呼吸機能イメージング研究会サマーセミナー
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 医用画像の機械学習2018

    • 著者名/発表者名
      間普真吾,木戸尚治,橋本典明,平野靖,呉本尭
    • 学会等名
      第57回日本生体医工学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Deep learning and radiomics: From the viewpoint of machine learning theories2018

    • 著者名/発表者名
      間普真吾
    • 学会等名
      第57回日本生体医工学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 災害前後SAR画像とDEMデータを用いたCNNによる土砂災害検出2018

    • 著者名/発表者名
      植田大介,間普真吾,呉本尭
    • 学会等名
      第32回人工知能学会全国大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] CNN,FCN,U-Netを用いたびまん性肺疾患の領域抽出の比較2018

    • 著者名/発表者名
      村上佳菜子,橋本典明,木戸尚治,平野靖,間普真吾,近藤堅司,小澤順
    • 学会等名
      第32回人工知能学会全国大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 畳込みニューラルネットワークとSVMを用いたびまん性肺疾患の陰影識別2018

    • 著者名/発表者名
      樋口拓郎,間普真吾,橋本典明,木戸尚治,平野靖,近藤堅司,小澤順
    • 学会等名
      第32回人工知能学会全国大会
    • 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肺聴診音データの識別2018

    • 著者名/発表者名
      若本亮佑,間普真吾,木戸尚治,呉本尭,平野靖,河村武郎
    • 学会等名
      計測自動制御学会システム・情報部門学術講演会2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 遺伝的ネットワークプログラミングを用いた半教師ありデータマイニングによる識別器の構築2018

    • 著者名/発表者名
      樋口拓郎,間普真吾,大林正直,呉本尭
    • 学会等名
      計測自動制御学会システム・情報部門学術講演会2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 平田宗一郎,間普真吾,宮腰穂,原田真悟,矢野康英2018

    • 著者名/発表者名
      遺伝的ネットワークプログラミングを用いたハイブリッド車両走行データ分析
    • 学会等名
      計測自動制御学会システム・情報部門学術講演会2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 植田大介,間普真吾,呉本尭2018

    • 著者名/発表者名
      SAR画像および土地情報を用いた深層学習による土砂災害地域検出
    • 学会等名
      計測自動制御学会システム・情報部門学術講演会2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Opacity annotation of diffuse lung diseases using deep convolutional neural network with multi-channel information2018

    • 著者名/発表者名
      Shingo Mabu, Shoji Kido, Noriaki Hashimoto, Yasushi Hirano and Takashi Kuremoto
    • 学会等名
      SPIE Medical Imaging 2018
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Anomaly Detection of Disaster Areas from Satellite Images Using Convolutional Autoencoder and One-class SVM2018

    • 著者名/発表者名
      Kohki Fujita, Shingo Mabu and Takashi Kuremoto
    • 学会等名
      The 2018 International Conference on Artificial Life and Robotics
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Unsupervised Image Classification Using Multi-Autoencoder and K-means++2018

    • 著者名/発表者名
      Shingo Mabu, Kyoichiro Kobayashi, Masanao Obayashi and Takashi Kuremoto
    • 学会等名
      The 2018 International Conference on Artificial Life and Robotics
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] マルチチャネル情報を利用した畳込みニューラルネットワークによるSAR画像解析2018

    • 著者名/発表者名
      中山良彬,間普真吾,呉本尭
    • 学会等名
      計測自動制御学会 システム・情報部門 第59回システム工学部会研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 機械学習による大規模データ分析に関する応用事例2017

    • 著者名/発表者名
      間普真吾
    • 学会等名
      IEEE SMC Hiroshima Chapter主催 Special Lecture
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Semi-Supervised Learning for Automatic Annotation of Diffuse Lung Diseases Using Deep Autoencoder and SVM2017

    • 著者名/発表者名
      Shingo Mabu, Noriaki Hashimoto, Shoji Kido, Masanao Obayashi, Takashi Kuremoto and Yasushi Hirano,
    • 学会等名
      Computer Assisted Radiology and Surgery, 32nd International Congress and Exhibition
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Unsupervised Opacity Annotation of Diffuse Lung Diseases Using Deep Autoencoder and Bag-of-Features2017

    • 著者名/発表者名
      Shingo Mabu, Masanao Obayashi, Takashi Kuremoto, Noriaki Hashimoto and Yasushi Hirano
    • 学会等名
      The 4th World Congress of Thoracic Imaging
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 半教師ありデータマイニングを用いたアンサンブル学習型識別器の構築2017

    • 著者名/発表者名
      樋口拓郎,間普真吾,大林正直,呉本尭
    • 学会等名
      平成29年度(第68回)電気・情報関連学会中国支部連合大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] A Rule-Based Classification System Enhanced by Multi-Objective Genetic Algorithm2017

    • 著者名/発表者名
      Kenzoh Azakami, Shingo Mabu, Masanao Obayashi, Takashi Kuremoto
    • 学会等名
      the 2017 International Conference on Artificial Life and Robotics (ICAROB2017)
    • 発表場所
      シーガイアコンベンションセンター(宮崎県宮崎市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] An Unsupervised Classification Model of Lung Diseases2017

    • 著者名/発表者名
      Shingo Mabu
    • 学会等名
      the Third International Symposium on the Project "Multidisciplinary Computational Anatomy"
    • 発表場所
      奈良県文化会館(奈良県奈良市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Unsupervised Class Labeling of Diffuse Lung Diseases Using Frequent Attribute Patterns2016

    • 著者名/発表者名
      Shingo Mabu, Masanao Obayashi, Takashi Kuremoto, Noriaki Hashimoto, Yasushi Hirano, Shoji Kido
    • 学会等名
      Computer Assisted Radiology and Surgery (CARS2017)
    • 発表場所
      ハイデルベルク(ドイツ)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 多層パーセプロトンを用いたルールベース型識別器のアンサンブル学習2016

    • 著者名/発表者名
      中山良彬,間普真吾,大林正直,呉本尭
    • 学会等名
      平成28年度(第67回)電気・情報関連学会中国支部連合大会
    • 発表場所
      広島大学(広島県東広島市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 半教師ありデータマイニングによる識別器の構築2016

    • 著者名/発表者名
      樋口拓郎,間普真吾,大林正直,呉本尭
    • 学会等名
      平成28年度(第67回)電気・情報関連学会中国支部連合大会
    • 発表場所
      広島大学(広島県東広島市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] クラス相関ルールのクラスタリングによる識別システムの改良とその性能評価2016

    • 著者名/発表者名
      呰上建三,間普真吾,大林正直,呉本尭
    • 学会等名
      平成28年度(第67回)電気・情報関連学会中国支部連合大会
    • 発表場所
      広島大学(広島県東広島市)
    • 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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