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高次元特徴空間の大規模データから支配的境界集合を抽出する研究

研究課題

研究課題/領域番号 18K11426
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分61030:知能情報学関連
研究機関東京大学

研究代表者

稲葉 真理  東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 准教授 (60282711)

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
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
キーワード最適化問題 / 幾何構造を利用する最適化 / グラフ構造を利用する最適化 / スカイライン問題 / SAT ソルバ / スカイライン / パレート最適 / サンプルの多様性 / クラスタリング問題 / 凸包 / ミニマ / 特徴抽出 / スカイライン計算 / 計算幾何 / データ抽出 / 境界集合
研究成果の概要

大規模データを用いた学習・予測・探索の性能を向上させるため、オリジナルデータからアプリケーショ
ンの目的に合致したサンプルデータを抽出するための手法の提案を行った。具体的には、ランダムサンプリングでは困難な裾野データや、ある特徴量で最大値をとるといった「際立った特徴を持つデータ」を、サンプル集合の中に含めることを目標とし幾何的性質を利用しながらも、特徴空間においてデータ集合の凸包を求めると高次元での計算コストが非常に高いため、本研究では、スカイライン問題、および、高速にスカイライン問題を解くためのBJR-tree 構造を用いたデータサンプリングを提案し、低中次元における実装実験を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

BJR-tree 構造を用いて、pseudo-skyline 問題を効率よく解くことで、サンプル抽出することにより、「際立った特徴を持つデータ」をこぼすことなく、サンプル集合を得ることができる。この手法を、TCP/IP輻輳制御問題および、アプリケーション実行時に利用されるアドレス検出の強化学習実験で検証した結果、低中次元の特徴空間においては、概ね、予想通りの結果を得ることができたたが、高次元化すると、psuedo-skyline 集合が爆発的に増大してしまうため、多様性を用いた大規模データの探索問題に問題範囲を広げ、幾何構造に重ねる形でグラフ構造(本研究ではラティス)を用いた提案も行った。

報告書

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

    (7件)

すべて 2023 2022 2019 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] BJR-tree: fast skyline computation algorithm using dominance relation-based tree structure2018

    • 著者名/発表者名
      Koizumi Kenichi、Eades Peter、Hiraki Kei、Inaba Mary
    • 雑誌名

      International Journal of Data Science and Analytics

      巻: 7 号: 1 ページ: 17-34

    • DOI

      10.1007/s41060-018-0098-x

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Intelligent Image-Activated Cell Sorting2018

    • 著者名/発表者名
      Nitta N et al.
    • 雑誌名

      Cell

      巻: 175 号: 1 ページ: 266-276.e13

    • DOI

      10.1016/j.cell.2018.08.028

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Unleashing the potential of restart by detecting the search stagnation2023

    • 著者名/発表者名
      Yoichiro Iida, Tomohiro Sonobe, Mary Inaba
    • 学会等名
      The 17th Learning and Intelligent Optimization (LION17)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Diversification of Parallel Search of Portfolio SAT Solver by Search Similarity Index.2022

    • 著者名/発表者名
      Yoichiro Iida, Tomohiro Sonobe, Mary Inaba
    • 学会等名
      PRICAI 2022: Trends in Artificial Intelligence - 19th Pacific Rim International Conference on Artificial Intelligence, PRICAI 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] シングルサーバを用いた100 Gbpsネットワークでのセキュアファイル転送2019

    • 著者名/発表者名
      下見淳一
    • 学会等名
      IA 研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] リソース制約条件を考慮した多目的最適化による高位合成2019

    • 著者名/発表者名
      濱崎福平
    • 学会等名
      CPSY 研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Application of a fast skyline computation algorithm for serendipitous searching problems2018

    • 著者名/発表者名
      Koizumi Kenichi、Hiraki Kei、Inaba Mary
    • 学会等名
      SPIE BIOS
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2024-01-30  

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