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パターン認識におけるクラス境界評価基準の構築

研究課題

研究課題/領域番号 18H03266
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分61010:知覚情報処理関連
研究機関同志社大学

研究代表者

片桐 滋  同志社大学, 理工学部, 教授 (40396114)

研究分担者 中村 篤  名古屋市立大学, 大学院理学研究科, 教授 (50396206)
渡辺 秀行  株式会社国際電気通信基礎技術研究所, 脳情報通信総合研究所, 連携研究員 (40395091)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
15,470千円 (直接経費: 11,900千円、間接経費: 3,570千円)
2022年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2021年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2020年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2019年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2018年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
キーワードパターン認識 / ベイズ境界 / 最小分類誤り確率状態 / 汎化問題 / 未知標本耐性
研究成果の概要

推定クラス境界と理想的なベイズ境界との一致度を評価する研究の結果,多数のパターン認識器の候補の中から最適な認識器を選択するBBS法と,その一万倍にも及ぶ高速化を実現した改良法,損失最小化を経て直接的に認識器のベイズ境界性を高めるMBB法を開発し,またそのMBB法の改良により,理論的な最小分類誤り率に極めて近い誤り率を達成し得る手法の開発を達成した.なお,これらの手法はいずれも固定次元のパターン認識において評価されたが,音声のような可変長パターンの認識に向けてCS-ACELP法を用い,そこで用いる正則化係数がある値の時に誤分類率が対象音声のベイズ誤り率に近くなることを見出した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

情報処理の根幹を成す要素技術であるパターン認識の究極の目的は,与えられたパターンデータに対するベイズ誤り(ベイズ境界)を達成することである.そのため,そのベイズ誤りを達成する手法の開発は学術的にも社会的にも極めて大きな価値がある.従って,得られたBBS法やMBB法,またその改良版などは,ベイズ誤りをかなりの精度で達成できており,適応対象が固定次元のパターンのみであっても大いに評価されるべきものと考えている.また,音声のような可変長パターンの認識において,正則化項の値を調整することでCS-ACELP法によって正確にベイズ誤りを達成し得ることを明らかにもしており,その意義も大きいと思われる.

報告書

(6件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (43件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 3件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (33件) (うち国際学会 5件、 招待講演 4件)

  • [雑誌論文] An Investigation of Feature Difference Between Child and Adult Voices Using Line Spectral Pairs2022

    • 著者名/発表者名
      Ginji Hayashi, Shigeru Katagiri, Xugang Lu, Miho Ohsaki
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2022 5th International Conference on Signal Processing and Machine Learning

      巻: 1 ページ: 94-100

    • DOI

      10.1145/3556384.3556399

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Proposal of an Improved Maximum Bayes Boundary-Ness Training Method2022

    • 著者名/発表者名
      Koki Kishishita, Shigeru Katagiri, Miho Ohsaki
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2022 5th International Conference on Signal Processing and Machine Learning

      巻: 1 ページ: 246-254

    • DOI

      10.1145/3556384.3556422

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] An Improved Boundary Uncertainty-Based Estimation for Classifier Evaluation2021

    • 著者名/発表者名
      David Ha, Shigeru Katagiri, Hideyuki Watanabe, Miho Ohsaki
    • 雑誌名

      Journal of Signal Processing Systems

      巻: 93 号: 9 ページ: 1057-1084

    • DOI

      10.1007/s11265-021-01671-1

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Improved Boundary Uncertainty Estimation for Classifier Selection2020

    • 著者名/発表者名
      David Ha, Shigeru Katagiri, Hideyuki Watanabe, Miho Ohsaki
    • 雑誌名

      Proceedings of the 7th IEEE MTT-S International Wireless Symposium

      巻: 93_7 ページ: 1-3

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Practical Method Based on Bayes Boundary-Ness for Optimal Classifier Parameter Status Selection2020

    • 著者名/発表者名
      David Ha, Yuya Tomotoshi, Masahiro Senda, Hideyuki Watanabe, Shigeru Katagiri, Miho Ohsaki
    • 雑誌名

      Journal of Signal Processing Systems

      巻: 29 号: 2 ページ: 135-151

    • DOI

      10.1007/s11265-019-01451-y

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Maximum Bayes Boundary-Ness Training For Pattern Classification2019

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Senda, David Ha, Hideyuki Watanabe, Shigeru Katagiri, Miho Ohsaki
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2019 ACM International Conference on Signal Processing and Machine Learning

      巻: 1 ページ: 18-28

    • DOI

      10.1145/3372806.3372817

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Minimum Classification Error Training with Speech Synthesis- Based Regularization for Speech Recognition2019

    • 著者名/発表者名
      Naoto Umezaki, Takumi Okubo, Hideyuki Watanabe, Shigeru Katagiri, Miho Ohsaki
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2019 ACM International Conference on Signal Processing and Machine Learning

      巻: 1 ページ: 62-72

    • DOI

      10.1145/3372806.3372819

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optimal Classifier Parameter Status Selection Based on Bayes Boundary-ness for Multi-ProtoType and Multi-Layer Perceptron Classifiers2019

    • 著者名/発表者名
      Yuya Tomotoshi, David Ha, Emilie Delattre, Hideyuki Watanabe, Xugang Lu, Shigeru Katagiri, Miho Ohsaki,
    • 雑誌名

      Integrated Uncertaintyin Knowledge Modelling and Decision Making (Lecture Notes in Artificial Intelligence)

      巻: 11471 ページ: 295-307

    • DOI

      10.1007/978-3-030-14815-7_25

    • ISBN
      9783030148140, 9783030148157
    • 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] Optimal Classifier Model Status Selection Using Bayes Boundary Uncertainty2018

    • 著者名/発表者名
      David Ha, Emilie Delattre, Yuya Tomotoshi, Masahiro Senda, Hideyuki Watanabe, Shigeru Katagiri, Miho Ohsaki
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2018 IEEE 28th International Workshop on Machine Learning for Signal Processing

      巻: 1 ページ: 1-6

    • DOI

      10.1109/mlsp.2018.8516976

    • 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] Optimal Analysis of Boundary-Uncertainty-Based Classifier Selection Method2018

    • 著者名/発表者名
      David Ha, Hideyuki Watanabe, Yuya Tomotoshi, Emilie Delattre, Shigeru Katagiri
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2018 ACM International Conference on Signal Processing and Machine Learning

      巻: 1 ページ: 107-114

    • DOI

      10.1145/3297067.3297076

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 正則化を用いた最大ベイズ境界性学習法について2023

    • 著者名/発表者名
      松重仁, 片桐滋, 大崎美穂
    • 学会等名
      情報処理学会第85回全国大会, 2P-04(於:電気通信大学)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 可変長データに対する最大ベイズ境界性学習法の実験的評価2023

    • 著者名/発表者名
      岡内亮太, 片桐滋, 大崎美穂
    • 学会等名
      情報処理学会第85回全国大会, 2P-05(於:電気通信大学)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] GMMを用いた成人音声と子供音声の線スペクトル対における分布の可視化2023

    • 著者名/発表者名
      林銀次, 片桐滋, 大崎美穂
    • 学会等名
      2023年電子情報通信学会総合大会, 情報・システム講演論文集1, p.93(於:芝浦工業大学)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 音声強調の処理歪みが音声認識に与える影響の分析:データ拡張が及ぼす影響の調査2023

    • 著者名/発表者名
      岩本一真, 落合翼, デルクロア・マーク, 池下林太郎, 佐藤宏, 荒木章子, 片桐滋
    • 学会等名
      日本音響学会2023年春季研究発表会(オンライン開催)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Bayes Boundary-ness-based Selection Methods for Optimal Classifier Design2022

    • 著者名/発表者名
      Shigeru Katagiri
    • 学会等名
      2022 5th International Conference on Signal Processing and Machine Learning (Online)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 線スペクトル対を用いた子供と大人の音声特徴量の分布の解析2022

    • 著者名/発表者名
      林銀次, 片桐滋, 大崎美穂, 盧緒剛
    • 学会等名
      第21回情報科学技術フォーラム, H-004(於:慶應大学)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 音声強調における音声認識性能の劣化要因の分析:学習データが及ぼす影響の調査2022

    • 著者名/発表者名
      岩本一真, 落合翼, デルクロア・マーク, 池下林太郎, 佐藤宏, 荒木章子, 片桐滋
    • 学会等名
      日本音響学会2022年秋季研究発表会(於:北海道大学)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 可変長パターンのためのKMCE学習法を用いた音声認識の評価について2022

    • 著者名/発表者名
      小糸泰吉,片桐滋,大崎美穂
    • 学会等名
      情報処理学会第84回全国大会,1R-01,pp. 2-283ー2.284.
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 最大ベイズ境界性学習法の実験的評価2022

    • 著者名/発表者名
      大角朋弘,片桐滋,大崎美穂
    • 学会等名
      情報処理学会第84回全国大会,6R-07,pp. 2-357ー2.358.
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 最大ベイズ境界性の簡易化による高速化について2022

    • 著者名/発表者名
      岸下昂生,片桐滋,大崎美穂
    • 学会等名
      2022年電子情報通信学会 ISS特別企画「ジュニア&ポスターセッション」
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 音声合成能力を正則化条件とする最小分類誤り学習法の音素認識による実験的評価2022

    • 著者名/発表者名
      丸山右京,片桐滋,大崎美穂
    • 学会等名
      2022年電子情報通信学会 ISS特別企画「ジュニア&ポスターセッション」
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] A Bayes Boundary-ness-based Selection Method2021

    • 著者名/発表者名
      Shigeru Katagiri
    • 学会等名
      2021 4th International Conference on Signal Processing and Machine Learning (SPML2021)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] サポートベクトルにおけるベイズ境界性最大化学習法の検証2021

    • 著者名/発表者名
      野口大樹,片桐滋,大崎美穂
    • 学会等名
      2021年電子情報通信学会総合大会 ISS特別企画「ジュニア&学生ポスターセッション」
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 境界曖昧性に基づく分類問題最適化の実験的評価2021

    • 著者名/発表者名
      蔭山昌幸,David Ha,千田将大,大崎美穂,片桐滋
    • 学会等名
      2021年電子情報通信学会総合大会 ISS特別企画「ジュニア&学生ポスターセッション」
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 正則化学習を伴う音声認識器の音声合成能力の実験的評価2021

    • 著者名/発表者名
      大久保拓海,片桐滋,大崎美穂
    • 学会等名
      2021年電子情報通信学会総合大会 ISS特別企画「ジュニア&学生ポスターセッション」
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 正則化項とする最小分類誤り学習法の高速化及び実験的評価2021

    • 著者名/発表者名
      岡内亮太,片桐滋,大崎美穂
    • 学会等名
      2021年電子情報通信学会総合大会 ISS特別企画「ジュニア&学生ポスターセッション」
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ベイズ境界性を最大にする新しい学習法の評価2020

    • 著者名/発表者名
      大角朋弘, 千田将大, 片桐滋, 渡辺秀行, 大崎美穂
    • 学会等名
      2020年電子情報通信学会総合大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ボトムアップクラスタリングを用いたベイズ境界の近傍標本の探索2020

    • 著者名/発表者名
      中村樹生, 蔭山昌幸, 千田将大, 片桐滋, 渡辺秀行, 大崎美穂
    • 学会等名
      2020年電子情報通信学会総合大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] CS-ACELPを用いた音声合成可能性を正則化条件とする最小分類誤り学習法の実験的評価2020

    • 著者名/発表者名
      丸山右京, 梅崎直統, 大久保拓海, 渡辺秀行, 片桐滋, 大崎美穂
    • 学会等名
      2020年電子情報通信学会総合大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 遺伝的プログラミングと強化学習による自動運転モデルの比較2020

    • 著者名/発表者名
      山村光平, 中川将輝, 渡辺秀行, 片桐滋, 大崎美穂
    • 学会等名
      2020年電子情報通信学会総合大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 大幾何マージン最小分類誤り学習法のベイズ誤り推定力に関する実験的評価2020

    • 著者名/発表者名
      西山育宏,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(2020年3月)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] カーネル最小分類誤り学習法のベイズ誤り推定能力に関する実験的評価2020

    • 著者名/発表者名
      山田浩嗣,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(2020年3月)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ベイズ境界性を最大化する分類器学習法の提案2020

    • 著者名/発表者名
      千田将大,ア デイビッ ド,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(2020年3月)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Actor-Critic法に基づく自動運転モデルの汎化性能の調査2020

    • 著者名/発表者名
      中川将輝, 渡辺秀行, 片桐滋, 大崎美穂
    • 学会等名
      2020年電子情報通信学会総合大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] To Ride The Tide or To Stick with The Basics?2019

    • 著者名/発表者名
      Shigeru Katagiri
    • 学会等名
      2019 ACM International Conference on Signal Processing and Machine Learning (SPML 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Improvement for Boundary-Uncertainty-Based Classifier Parameter Status Selection Method2019

    • 著者名/発表者名
      David Ha, Yuya Tomotoshi, Masahiro Senda, Hideyuki Watanabe, Shigeru Katagiri, Miho Ohsaki
    • 学会等名
      2019 IEEE International Conference on Computational Electromagnetics
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ベイズ境界性に基づく分類器パラメータの最適選択法の実験的評価2019

    • 著者名/発表者名
      蔭山昌幸,ア・デイビッド,友利宥也,千田将大,渡辺秀行,片桐滋,大崎美穂
    • 学会等名
      2019年電子情報通信学会総合大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 時系列パターンのためのカーネル最小分類誤り学習法の検討2019

    • 著者名/発表者名
      大越俊,山田浩嗣,渡辺秀行,片桐滋,大崎美穂
    • 学会等名
      2019年電子情報通信学会総合大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ベイズ境界らしさを最大化する分類器学習法2019

    • 著者名/発表者名
      千田将大,ア・デイビッド,渡辺秀行,片桐滋,大崎美穂
    • 学会等名
      2019年電子情報通信学会総合大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 最小分類誤り学習法におけるベイズエラー推定能力の検証2019

    • 著者名/発表者名
      鶴尾明大,西山育宏,渡辺秀行,片桐滋,大崎美穂
    • 学会等名
      2019年電子情報通信学会総合大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] From Bayes Error to Bayes Boundary2018

    • 著者名/発表者名
      Shigeru Katagiri
    • 学会等名
      2018 ACM International Conference on Signal Processing and Machine Learning
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 大幾何マージン最小分類誤り学習法のためのベイズ境界推定力評価2018

    • 著者名/発表者名
      西山育宏,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(2018年12月)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 最小分類誤り学習法における損失平滑度自動設定法に関する実験的評価2018

    • 著者名/発表者名
      小林和馬,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(2018年12月)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2024-01-30  

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