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モダリティネットワークにおける知識ルーティング法の構築

研究課題

研究課題/領域番号 19K22861
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分61:人間情報学およびその関連分野
研究機関東京大学

研究代表者

中山 英樹  東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 准教授 (00643305)

研究期間 (年度) 2019-06-28 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2020年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2019年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワード教師なし学習 / 少ラベル学習 / 連合学習 / マルチモーダル / 画像認識 / 自然言語処理 / 少量データ学習 / ゼロショット学習 / ドメイン一般化 / 知識発見 / 転移学習 / ピボット学習 / モダリティネットワーク
研究開始時の研究の概要

現在産業的に成功している機械学習技術の多くは、入出力の事例(パラレルデータ)が十分に与えられる教師付き学習の枠組みに則っている。しかしながら、我が国ではデータの構築・活用は各企業や個人レベルでローカルに行われることが多く、大量のパラレルデータを用意することは現実的には困難である場合が多い。
本研究では、社会において局所的に偏在する多数のマルチモーダルデータが全体として構成する疎なグラフを考え、グラフ上の任意のモダリティ間の関連性を発見・最大化するための基盤技術を開発する。これにより、直接の教師データなしに任意のデータ間での予測や推論を可能とすることを狙うものである。

研究成果の概要

本研究では、個別に存在する多様なデータリソースを、それぞれのデータは秘匿したまま総合的に活用するための基盤技術の提案と開発を行った。具体的には、教師なし学習や少ラベル学習によって各ローカルデータが持つ情報を十分に引き出すと共に、オープンセットを考慮した連合学習によってこれらを間接的に連携させることを試みた。本研究の成果は、TACLやECCV等のトップ国際論文誌・国際会議に多数採択されている。

研究成果の学術的意義や社会的意義

現在成功している機械学習技術の多くは、入出力の事例(ラベル付きデータ)が十分に与えられる教師あり学習の枠組みに則っているが、実際の応用場面では大量のラベル付きデータを各人が用意することは必ずしも容易ではない。一つの解決策として、社会において個別に存在するデータを協調的に活用することが考えられるが、単純にデータを共有することはプライバシー等の観点から難しいことが多い。本研究で得られた技術により、さまざまなデータを各所有者が秘匿したまま統合的に活用することを可能とし、社会における新しいデータ活用の一助になると期待できる。

報告書

(3件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (27件)

すべて 2021 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 7件、 招待講演 3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Graph-based Heuristic Search for Module Selection Procedure in Neural Module Network2021

    • 著者名/発表者名
      Yuxuan Wu, Hideki Nakayama
    • 雑誌名

      Computer Vision - ACCV 2020

      巻: LNCS 12624 ページ: 560-575

    • DOI

      10.1007/978-3-030-69535-4_34

    • ISBN
      9783030695347, 9783030695354
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Semantic Image Synthesis from Inaccurate and Coarse Masks2021

    • 著者名/発表者名
      Kai Katsumata, Hideki Nakayama
    • 雑誌名

      Proceedings of the IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing (ICASSP)

      巻: -

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Efficient Base Class Selection Algorithms for Few-Shot Classification2020

    • 著者名/発表者名
      Takumi Ohkuma, Hideki Nakayama
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2020 International Conference on Multimedia Retrieval (ICMR)

      巻: - ページ: 271-275

    • DOI

      10.1145/3372278.3390724

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Faster AutoAugment: Learning Augmentation Strategies using Backpropagation2020

    • 著者名/発表者名
      Ryuichiro Hataya, Zdenek Jan, Kazuki Yoshizoe, Hideki Nakayama
    • 雑誌名

      Computer Vision - ECCV 2020

      巻: LNCS 12370 ページ: 1-16

    • DOI

      10.1007/978-3-030-58595-2_1

    • NAID

      130007857024

    • ISBN
      9783030585945, 9783030585952
    • 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] Unsupervised Visual Relationship Inference2020

    • 著者名/発表者名
      Taiga Kashima, Kento Masui, Hideki Nakayama
    • 雑誌名

      Proceedings of the IEEE International Conference on Image Processing (ICIP)

      巻: - ページ: 1476-1480

    • DOI

      10.1109/icip40778.2020.9190770

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Unsupervised Discourse Constituency Parsing Using Viterbi EM2020

    • 著者名/発表者名
      Noriki Nishida, Hideki Nakayama
    • 雑誌名

      Transactions of the Association for Computational Linguistics

      巻: 8 ページ: 215-230

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Erasing Scene Text with Weak Supervision2020

    • 著者名/発表者名
      Jan Zdenek, Hideki Nakayama
    • 雑誌名

      Proceedings of the IEEE Winter Conference on Applications of Computer Vision (WACV)

      巻: - ページ: 2238-2246

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Efficient Base Class Selection Algorithms for Few-Shot Classification2020

    • 著者名/発表者名
      Takumi Ohkuma, Hideki Nakayama
    • 雑誌名

      Proceedings of the ACM International Conference on Multimedia Retrieval (ICMR)

      巻: -

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Semantic Image Synthesis from Inaccurate and Coarse Masks2021

    • 著者名/発表者名
      Kai Katsumata, Hideki Nakayama
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing (ICASSP)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 相互情報量最小化による例文に基づく制御可能な言い換え生成2021

    • 著者名/発表者名
      杉浦昇太, 西田典起, 朱中元, 中山英樹
    • 学会等名
      言語処理学会 第27回年次大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Efficient Base Class Selection Algorithms for Few-Shot Classification2020

    • 著者名/発表者名
      Takumi Ohkuma, Hideki Nakayama
    • 学会等名
      International Conference on Multimedia Retrieval (ICMR)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Faster AutoAugment: Learning Augmentation Strategies using Backpropagation2020

    • 著者名/発表者名
      Ryuichiro Hataya, Zdenek Jan, Kazuki Yoshizoe, Hideki Nakayama
    • 学会等名
      European Conference on Computer Vision (ECCV)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Unsupervised Visual Relationship Inference2020

    • 著者名/発表者名
      Taiga Kashima, Kento Masui, Hideki Nakayama
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Image Processing (ICIP)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Graph-based Heuristic Search for Module Selection Procedure in Neural Module Network2020

    • 著者名/発表者名
      Yuxuan Wu, Hideki Nakayama
    • 学会等名
      Asian Conference on Computer Vision (ACCV)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] MADAO: データ拡張最適化のためのメタ的アプローチ2020

    • 著者名/発表者名
      幡谷龍一郎, ズデネクヤン, 美添一樹, 中山英樹
    • 学会等名
      第23回 画像の認識・理解シンポジウム (MIRU)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Few-shot classificationにおけるベースクラスデータ多様化の有効性2020

    • 著者名/発表者名
      大熊拓海, 中山英樹
    • 学会等名
      第23回 画像の認識・理解シンポジウム (MIRU)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Belonging Network -- Few-shot One-class Image Classification for Classes with Various Distributions --2020

    • 著者名/発表者名
      Takumi Ohkuma, Hideki Nakayama
    • 学会等名
      電子情報通信学会 PRMU 2020年度12月研究会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 談話の削除不可能性に基づく教師なし談話核性分類2020

    • 著者名/発表者名
      西田典起, 中山英樹
    • 学会等名
      言語処理学会 第26回年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 名詞句の並び替えによる教師なし言い換え生成の検討2020

    • 著者名/発表者名
      杉浦昇太, 西田典起, 中山英樹
    • 学会等名
      言語処理学会 第26回年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] MADAO: データ拡張最適化のためのメタ的アプローチ2020

    • 著者名/発表者名
      幡谷龍一郎, 中山英樹
    • 学会等名
      第23回 画像の認識・理解シンポジウム (MIRU 2020)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Few-shot classificationにおけるベースクラスデータ多様化の有効性2020

    • 著者名/発表者名
      大熊拓海, 中山英樹
    • 学会等名
      第23回 画像の認識・理解シンポジウム (MIRU 2020)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Erasing Scene Text with Weak Supervision2020

    • 著者名/発表者名
      Jan Zdenek, Hideki Nakayama
    • 学会等名
      The IEEE Winter Conference on Applications of Computer Vision (WACV 2020)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Efficient Base Class Selection Algorithms for Few-Shot Classification2020

    • 著者名/発表者名
      Takumi Ohkuma, Hideki Nakayama
    • 学会等名
      The ACM International Conference on Multimedia Retrieval (ICMR 2020)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 深層学習の発展と応用2019

    • 著者名/発表者名
      中山英樹
    • 学会等名
      応用物理学会 第152回微小光学研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 機械学習とマルチメディア認識理解2019

    • 著者名/発表者名
      中山英樹
    • 学会等名
      第4回 統計・機械学習若手シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] マルチモーダル情報と機械翻訳2019

    • 著者名/発表者名
      中山英樹
    • 学会等名
      アジア太平洋機械翻訳協会年次セミナー AAMT 2019, Tokyo ~機械翻訳最前線~
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [備考] 少ないデータからの機械学習に関する研究内容と成果

    • URL

      http://www.nlab.ci.i.u-tokyo.ac.jp/projects.html

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2019-07-04   更新日: 2022-01-27  

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