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ストリームデータからの弱ラベル情報を用いる異常・例外パターンマイニング

研究課題

研究課題/領域番号 18H03290
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61030:知能情報学関連
研究機関九州大学

研究代表者

鈴木 英之進  九州大学, システム情報科学研究院, 教授 (10251638)

研究分担者 安藤 晋  東京理科大学, 経営学部ビジネスエコノミクス学科, 准教授 (70401685)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2020年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2019年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2018年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
キーワード異常・例外発見 / ストリームデータマイニング / 弱ラベル学習 / イメージキャプショニング / ファスト&スロー思考 / 単語埋め込み / パターンマイニング
研究成果の概要

動的データに弱ラベル情報を付与して異常・例外性を発見する種々の問題で成果を挙げた.特に,高速に観測された画像系列データに対し,弱ラベルとして説明文を深層ニューラルネットワークに基づき付与し,異常な画像領域やその組み合わせを高速かつ正確に検知する手法を2種類提案し,自律移動ロボットを用いた実験などで有効性を示した.これらの手法は,訓練フェーズにおいて正常データを高速クラスタリングでモデリングし,テストフェーズにおいて正常データとは異なる異常データを検知する.最初の手法は国際会議でベストポスター賞を受賞した.2番目の手法は,ヒトが行うファスト&スロー思考を模擬し,より複雑な例外性も高速に検知する.

研究成果の学術的意義や社会的意義

訓練フェーズで正常データをモデリングし,テストフェーズで正常データとは異なる異常データを検知する1クラス異常検知問題は,その実用的価値の高さと学術的困難さから,データマイニングと機械学習における重要問題である.本研究成果はこの問題に対し,深層学習に基づいて自動特定した重要な画像領域群に自動付与された説明文を疑似教師信号の一種である弱ラベルとして有効活用する方式を初めて提案した手法であり,たとえば外見が大きく異なる2人が共に女性であるという手がかりを活かせる.この種の説明文はしばしば不正確であり,高速に観測される動的データには実時間処理が必須だが,いずれの問題も高いレベルで解決している.

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (13件) (うち査読あり 12件、 オープンアクセス 13件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 8件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] ハイブリッド推薦のためのニューラル協調フィルタリングと変分オートエンコーダの同時最適化2021

    • 著者名/発表者名
      園田亮介,鈴木英之進
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌D 情報・システム

      巻: J104-D 号: 2 ページ: 119-129

    • DOI

      10.14923/transinfj.2020JDP7017

    • ISSN
      1880-4535, 1881-0225
    • 年月日
      2021-02-01
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Topic Modeling for Sequential Documents Based on Hybrid Inter-Document Topic Dependency2021

    • 著者名/発表者名
      Wenbo Li, Tetsu Matsukawa, Hiroto Saigo, Einoshin Suzuki
    • 雑誌名

      Journal of Intelligent Information Systems

      巻: 1 号: 3 ページ: 435-458

    • DOI

      10.1007/s10844-020-00635-4

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Adaptive and Hybrid Context-Aware Fine-Grained Word Sense Disambiguation in Topic Modeling based Document Representation2021

    • 著者名/発表者名
      Wenbo Li, Einoshin Suzuki
    • 雑誌名

      Information Processing & Management

      巻: 58 号: 4 ページ: 102592-102592

    • DOI

      10.1016/j.ipm.2021.102592

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Detecting Anomalies from Human Activities by an Autonomous Mobile Robot Based on "Fast and Slow" Thinking2021

    • 著者名/発表者名
      Muhammad Fikko Fadjrimiratno, Yusuke Hatae, Tetsu Matsukawa, Einoshin Suzuki
    • 雑誌名

      Proc. Sixteenth International Joint Conference on Computer Vision, Imaging and Computer Graphics Theory and Applications (VISIGRAPP 2021), Vol. 5: VISAPP

      巻: 5 ページ: 943-953

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Hybrid Context-Aware Word Sense Disambiguation in Topic Modeling based Document Representation2020

    • 著者名/発表者名
      Wenbo Li, Einoshin Suzuki
    • 雑誌名

      Proc. 2020 IEEE International Conference on Data Mining (ICDM 2020)

      巻: 1 ページ: 332-341

    • DOI

      10.1109/icdm50108.2020.00042

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Detecting Outliers with One-Class Selective Transfer Machine2020

    • 著者名/発表者名
      Hirofumi Fujita, Tetsu Matsukawa, Einoshin Suzuki
    • 雑誌名

      Knowledge and Information Systems

      巻: 62 号: 5 ページ: 1781-1818

    • DOI

      10.1007/s10115-019-01407-5

    • 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] Detecting Anomalous Regions from an Image Based on Deep Captioning2020

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Hatae, Qingpu Yang, Muhammad Fikko Fadjrimiratno, Yuanyuan Li, Tetsu Matsukawa, Einoshin Suzuki
    • 雑誌名

      Proc. VISIGRAPP 2020, Vol. 5: VISAPP

      巻: 5 ページ: 326-335

    • DOI

      10.5220/0008949603260335

    • 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] Context-Aware Latent Dirichlet Allocation for Topic Segmentation2020

    • 著者名/発表者名
      Wenbo Li, Tetsu Matsukawa, Hiroto Saigo, Einoshin Suzuki
    • 雑誌名

      Proc. 24th Pacific-Asia Conference on Knowledge Discovery and Data Mining (PAKDD 2020)

      巻: in press

    • 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] Experimental Evaluation of GAN-Based One-Class Anomaly Detection on Office Monitoring2020

    • 著者名/発表者名
      Ning Dong, Yusuke Hatae, Muhammad Fikko Fadjrimiratno, Tetsu Matsukawa, and Einoshin Suzuki
    • 雑誌名

      Foundations of Intelligent Systems, LNCS (ISMIS 2020)

      巻: in press

    • 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] Harnessing GAN with Metric Learning for One-Shot Generation on a Fine-Grained Category2019

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Ohtsubo, Tetsu Matsukawa, Einoshin Suzuki
    • 雑誌名

      Proc. 31st International Conference on Tools with Artificial Intelligence (ICTAI 2019)

      巻: - ページ: 891-898

    • DOI

      10.1109/ictai.2019.00126

    • 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] 弱教師つきデータ集合を用いるファッションスタイルの特徴学習に関する実験的評価2019

    • 著者名/発表者名
      本藤 拳也,松川徹,鈴木英之進
    • 雑誌名

      火の国情報シンポジウム2019

      巻: -

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Multimodal Deep Neural Network with Image Sequence Features for Video Captioning2018

    • 著者名/発表者名
      Soichiro Oura, Tetsu Matsukawa, Einoshin Suzuki
    • 雑誌名

      Proc. 2018 International Joint Conference on Neural Networks (IJCNN 2018)

      巻: - ページ: 3296-3302

    • DOI

      10.1109/ijcnn.2018.8489668

    • 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] Retraining: A Simple Way to Improve the Ensemble Accuracy of Deep Neural Networks for Image Classification2018

    • 著者名/発表者名
      Kaikai Zhao, Tetsu Matsukawa, Einoshin Suzuki
    • 雑誌名

      Proc. 25th International Conference on Pattern Recognition (ICPR 2018)

      巻: - ページ: 860-867

    • DOI

      10.1109/icpr.2018.8545535

    • 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
  • [学会発表] Detecting Anomalies from Human Activities by an Autonomous Mobile Robot Based on "Fast and Slow" Thinking2021

    • 著者名/発表者名
      Muhammad Fikko Fadjrimiratno
    • 学会等名
      Sixteenth International Conference on Computer Vision Theory and Applications (VISAPP 2021)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Adversarial Minority-Class Re-Sampling for Imbalanced Sequence Classification2021

    • 著者名/発表者名
      Shin Ando
    • 学会等名
      Tenth International Conference on Pattern Recognition Applications and Methods (ICPRAM 2021)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Visually-Private Scene Classification with Agent-collected Weak-labels2021

    • 著者名/発表者名
      Shin Ando
    • 学会等名
      Thirteenth International Conference on Agents and Artificial Intelligence (ICAART 2021)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Hybrid Context-Aware Word Sense Disambiguation in Topic Modeling based Document Representation2020

    • 著者名/発表者名
      Wenbo Li
    • 学会等名
      2020 IEEE International Conference on Data Mining (ICDM 2020)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Detecting Anomalous Regions from an Image Based on Deep Captioning2020

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Hatae, Qingpu Yang, Muhammad Fikko Fadjrimiratno, Yuanyuan Li, Tetsu Matsukawa, Einoshin Suzuki
    • 学会等名
      Fifteenth International Conference on Computer Vision Theory and Applications (VISAPP 2020))
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Harnessing GAN with Metric Learning for One-Shot Generation on a Fine-Grained Category2019

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Ohtsubo, Tetsu Matsukawa, Einoshin Suzuki
    • 学会等名
      31st International Conference on Tools with Artificial Intelligence (ICTAI 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 弱教師つきデータ集合を用いるファッションスタイルの特徴学習に関する実験的評価2019

    • 著者名/発表者名
      本藤 拳也
    • 学会等名
      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] Multimodal Deep Neural Network with Image Sequence Features for Video Captioning2018

    • 著者名/発表者名
      Einoshin Suzuki
    • 学会等名
      2018 International Joint Conference on Neural Networks (IJCNN 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Retraining: A Simple Way to Improve the Ensemble Accuracy of Deep Neural Networks for Image Classification2018

    • 著者名/発表者名
      Kaikai Zhao
    • 学会等名
      25th International Conference on Pattern Recognition (ICPR 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [備考] ストリームデータからの弱ラベル情報を用いる異常・例外パターンマイニング

    • URL

      http://www.i.kyushu-u.ac.jp/~suzuki/kaken1820-j.html

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実績報告書 2018 実績報告書
  • [備考] Anomoulous/Exceptional Pattern Mining

    • URL

      http://www.i.kyushu-u.ac.jp/~suzuki/kaken1820.html

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実績報告書 2018 実績報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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