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探索的分析・学習シナリオ構築過程の基礎理論と支援環境フレームワークの実証研究

研究課題

研究課題/領域番号 18H03293
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
研究機関一般財団法人総合科学研究機構(総合科学研究センター(総合科学研究室)及び中性子科学センター(研究開発 (2019-2020)
北海学園大学 (2018)

研究代表者

田中 譲  一般財団法人総合科学研究機構(総合科学研究センター(総合科学研究室)及び中性子科学センター(研究開発, 総合科学研究センター, 特任研究員 (60002309)

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
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2020年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2019年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2018年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
キーワード探索的分析・学習 / 探索的可視化分析 / センサ・ネットワーク / マテリアルズ・インフォマティクス / スマート除排雪 / マテリアルズ・インフォマティク / マテリアル・インフォマティクス
研究成果の概要

対象世界が単一モデル記述均質性を満たさないために機械学習精度が充分に得られない問題を、itemset miningによりデータ分割を求めセグメント毎機械学習で解決する手法を確立し、これを導入した探索的可視化分析フレームワークを開発した。強磁性体実験データ集合に適用しキューリ温度の回帰推定のR2スコアを改善した。都市規模CPSへ適用すべくLPWAを採用し、1分毎送信容量128bitの制約下で、時速125kmまでの全速度域で移動軌跡を6秒毎に誤差8m以内でサンプリング可能な技術を開発し、積雪計用定点送信ノードも用い札幌市でデータ取得実験を行い、既得統計プローブカーデータと合わせ可視化分析を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

機械学習は対象データ集合に隠れた数学モデルを計算可能関数として求めることであるが、現実問題では、単一ではなく複数モデルが隠れている場合が多く、高いR2スコアの回帰推定を得られない場合が多い。記述子集合やアルゴリズムを試行錯誤的に適切に選ぶだけでなく、不均一なデータ集合を均一なセグメントに分割して個別に機械学習する必要がある。本研究は適切なセグメンテーションを求める新手法を提案し、機能材料探索と都市における要除排雪箇所検出に適用し有効性を示した。都市規模のモビリティ・データとセンサ・データの取得コスト低減のため、LPWAノード端末のデータ圧縮技術も確立し有効性を実証した。

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

    (11件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 3件、 招待講演 5件) 図書 (3件)

  • [雑誌論文] Proximity-Based Federation of Smart Objects: Its Application Framework for Complex Secure Federation Scenarios2020

    • 著者名/発表者名
      Yuzuru Tanaka
    • 雑誌名

      Communications in Computer and Information Science

      巻: 1197 ページ: 87-100

    • DOI

      10.1007/978-3-030-44900-1_6

    • ISBN
      9783030448998, 9783030449001
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Rise of Catalyst Informatics: Towards Catalyst Genomics2019

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Keisuke、Takahashi Lauren、Miyazato Itsuki、Fujima Jun、Tanaka Yuzuru、Uno Takeaki、Satoh Hiroko、Ohno Koichi、Nishida Mayumi、Hirai Kenji、Ohyama Junya、Nguyen Thanh Nhat、Nishimura Shun、Taniike Toshiaki
    • 雑誌名

      ChemCatChem

      巻: 11 号: 4 ページ: 1146-1152

    • DOI

      10.1002/cctc.201801956

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] マテリアルズ・インフォマティクス:機能無機材料探索に於けるコンピュータ・サイエンティストの展望2019

    • 著者名/発表者名
      田中譲
    • 雑誌名

      光触媒

      巻: 58 ページ: 4-13

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Applying AI in COVID-192020

    • 著者名/発表者名
      Y. Tanaka, R. Goebel
    • 学会等名
      Prince Takamado Japan Centre Webinar
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] マテリアルズ・インフォマティクス:機能無機材料探索における機会と課題2020

    • 著者名/発表者名
      田中譲
    • 学会等名
      情報統合型物質・材料開発イニシアティブ最終報告会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] マテリアルズ・インフォマティクス:機能無機材料探索における機会と課題2019

    • 著者名/発表者名
      田中譲, 藤間淳,高橋啓介
    • 学会等名
      第80回応用物理学会秋季学術講演会,シンポジウム「インフォマティクスが創る新しい材料科学とその実用化」
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Big Data and AI for Materials2018

    • 著者名/発表者名
      Randy Goebel, Yuzuru Tanaka
    • 学会等名
      Transcending Incrementalism; Advanced Materials Symposium 2018
    • 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] Proximity-based Federation of Smart Objects: Its Formal Modelling and Application Framework2018

    • 著者名/発表者名
      Yuzuru Tanaka
    • 学会等名
      10th International Conference on Knowledge and Systems Engineering (KSE 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] Information Search, Integration, and Personalization - 13th International Workshop, ISIP 20192020

    • 著者名/発表者名
      G. Flouris, D. Laurent, D. Plexousakis, N. Spyratos, Y. Tanaka (ed.)
    • 総ページ数
      271
    • 出版者
      Springer
    • ISBN
      9783030448998
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [図書] Information Search, Integration, and Personalization - 13th International Workshop, ISIP 2019, Communications in Computer and Information Science 11972020

    • 著者名/発表者名
      Giorgos Flouris, Dominique Laurent, Dimitris Plexousakis, Nicolas Spyratos, Yuzuru Tanaka (ed.)
    • 総ページ数
      150
    • 出版者
      Springer
    • ISBN
      9783030448998
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [図書] Information Search, Integration, and Personalization - 12th International Workshop, ISIP 2018、Communications in Computer and Information Science 10402019

    • 著者名/発表者名
      Dimitris Kotzinos, Dominique Laurent, Nicolas Spyratos, Yuzuru Tanaka, Rin-ichiro Taniguchi (ed.)
    • 総ページ数
      187
    • 出版者
      Springer
    • ISBN
      9783030302832
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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