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浸透学習法とその応用に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 18H03305
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61040:ソフトコンピューティング関連
研究機関横浜国立大学

研究代表者

長尾 智晴  横浜国立大学, 大学院環境情報研究院, 教授 (10180457)

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
17,550千円 (直接経費: 13,500千円、間接経費: 4,050千円)
2020年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2019年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2018年度: 8,190千円 (直接経費: 6,300千円、間接経費: 1,890千円)
キーワード機械学習 / 深層学習 / ニューラルネットワーク / 進化計算法 / マルチモーダル / 時系列予測 / マルチモーダル学習
研究成果の概要

本研究では,申請者らが先に開発してPCT出願した独自の深層回路である浸透学習法(percolative learning method)と呼ぶ階層型神経回路網の学習手法の基礎理論,実現方法と複数分野への応用について研究を行なった.浸透学習は学習時のみ利用できる入力情報(Aux)を,学習時・運用時の両方で利用できる入力情報(Main)に“浸透”させることで,Mainだけを学習・運用に用いた場合より高精度の認識・分類を実現する手法である.応用例として時系列予測とソフトセンサを扱い,浸透学習が従来手法より高い精度を実現することを確認しし,浸透学習が様々な問題に適用できることを示した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

これまでの神経回路網や深層学習では,学習時のみ利用できるデータは,学習しても実際の運用の際に使えなくなるので,結局利用されてこなかった.これに対して,我々が開発した浸透学習を使うことで,そのようなデータを有効に活用することができるようになった.本事業において浸透学習の理論・方法・応用について具体的な検討を行い,浸透学習が有効であることを示すことができた.今後,様々な分野で浸透学習を利用することが考えられ,その効果と波及効果は大きいと考えられる.

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

    (3件)

すべて 2021 2019 2018

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

  • [雑誌論文] Percolative Learning: Time-Series Prediction from Future Tendencies2018

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Takaishi, Masayuki Kobayashi, Miku Yanagimoto and Tomoharu Nagao
    • 雑誌名

      Conference: 2018 IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics (SMC)

      巻: 1 ページ: 1643-1648

    • DOI

      10.1109/smc.2018.00285

    • 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] 深層学習から浸透学習へ2019

    • 著者名/発表者名
      長尾智晴
    • 学会等名
      応用脳科学コンソーシアム 応用脳科学アカデミー
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [産業財産権] ニューラルネットワークシステム、学習制御装置、演算方法、学習制御方法およびプログラム2021

    • 発明者名
      長尾智晴,小林雅幸
    • 権利者名
      横浜国立大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2021
    • 関連する報告書
      2020 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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