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二分決定グラフに基づく大規模ベイジアンネットワーク解析処理法の研究

研究課題

研究課題/領域番号 20650017
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 知能情報学
研究機関北海道大学

研究代表者

湊 真一  北海道大学, 大学院・情報科学研究科, 教授 (10374612)

研究期間 (年度) 2008 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
2010年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2009年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2008年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
キーワード二分決定グラフ / BDD / ZDD / ベイジアンネットワーク / 大規模データ処理
研究概要

1.「二分決定グラフを用いた大規模ベイジアンネットワーク解析処理法」の基本アルゴリズムの開発と改良を進めた.問題の規模が大きいとBDDがメモリあふれを起こす場合がある.そこで問題を複数の部分に分割して解く方法についても検討を行った.
2.実用規模の例題を用いた性能評価に向けた準備を進めた.ベイジアンネットワークを表現する二分決定グラフから確率推論計算を高速に行うプログラムを自動合成する方法の改良を進めた。
3.前年度に引き続き,統計確率モデルを表現し効率よく解析するための,より一般的なデータ構造の研究を進めた.二分決定グラフは,元来は組合せ論理データを操作するために開発されたデータ構造であるが,確率モデルを表現するために特化することで,さらに改善の余地があるかどうかを随時検討した。さらにベイジアンネットワーク以外の様々な問題に応用範囲を広げて考察を行った。
以上の挑戦的萌芽研究の成果は、科学技術振興機構(JST)のERATO湊離散構造処理系プロジェクトの採択につながり、今後も発展的に研究が継続される見込みである。

報告書

(3件)
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2010 2009 2008 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (13件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] ベイジアンネットワークと離散構造処理系(特集「ベイジアン・ネットワークの最先端」)2010

    • 著者名/発表者名
      佐藤泰介, 湊真一
    • 雑誌名

      人工知能学会誌

      巻: vol.25, No.6 ページ: 796-802

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Monolithic and Partial Compilation Methods for Probabilistic Inference of Bayesian Networks using ZBDDs2009

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Tokoro, Ai Fukunaga, Kiyoharu Hamaguchi, Toshinobu Kashiwabara, Shin-ichi Minato
    • 雑誌名

      Proc.of the International Workshop on Dato Mining and Statistical Science(DMSS 2009) DMSS-2009

      ページ: 98-103

    • NAID

      130008079592

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Parameter learning for Bayesian Networks on Shared Binary Decision Diagrams2010

    • 著者名/発表者名
      Masakazu Ishihata, Yoshitaka Kameya, Taisuke Sato, Shin-ichi Minato
    • 学会等名
      1st International Workshop on Advanced Methodo logies for Bayesian Networks (AMBN 2010)
    • 発表場所
      東京・キャンパスイノベーションセンター
    • 年月日
      2010-11-18
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Discrete Structure Manipulation System and Applications for Uncertain Data Processing2010

    • 著者名/発表者名
      Shin-ichi Minato
    • 学会等名
      1st International Workshop on Advanced Methodo logies for Bayesian Networks (AMBN 2010)
    • 発表場所
      東京・キャンパスイノベーションセンター 招待講演
    • 年月日
      2010-11-18
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] An EM algorithm on BDDs with order encoding for logic-based probabilistic models2010

    • 著者名/発表者名
      Masakazu Ishihata, Yoshitaka Kameya, Taisuke Sato, Shin-ichi Minato
    • 学会等名
      2nd Asian Conference on Machine Learning (ACML2010)
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      2010-11-08
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] ベイジアンネットワークを表現するZDDからの高速計算プログラムの自動生成とその評価2010

    • 著者名/発表者名
      高橋渉, 湊真一
    • 学会等名
      FIT-2010 IEICE/IPSJ第9回情報科学技術フォーラム
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2010-09-07
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] ベイジアンネットワークを表現するZDDからの高速計算プログラムの自動生成2010

    • 著者名/発表者名
      高橋渉, 湊真一
    • 学会等名
      人工知能学会第77回人工知能基本問題研究会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2010-03-18
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] ZDDによるベイジアンネットワーク推論の高速化(招待講演)2009

    • 著者名/発表者名
      湊真一
    • 学会等名
      人工知能学会 第75回人工知能基本問題研究会
    • 発表場所
      電気通信大学
    • 年月日
      2009-11-13
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] ベイジアンネットワークを表現するZDDの初期変数順序付け方法の改良2009

    • 著者名/発表者名
      金崎健之, 湊真一
    • 学会等名
      FIT-2009 IEICE/IPSJ第8回情報科学技術フォーラム
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2009-09-04
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Exploiting Global Structures in Bayesian Network Compilation by Zero-suppressed BDDs2009

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Tokoro, Ai Fukunaga, Kiyoharu Hamaguchi, Toshinobu Kashiwabara, Shin-ichi Minato
    • 学会等名
      19th International Conference on Inductive Logic Programming(ILP 2009)
    • 発表場所
      Katholieke Universiteit Leuven(ベルギー)
    • 年月日
      2009-07-03
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 否定枝を含むshared BDD上で動作するEMアルゴリズム2009

    • 著者名/発表者名
      石畠正和, 亀谷由隆, 佐藤泰介, 湊真一
    • 学会等名
      人工知能学会第9回データマイニングと統計数理研究会(SIG-DMSM)
    • 発表場所
      メルパルク京都(京都市)
    • 年月日
      2009-03-03
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Application of Binary Decision Diagrams for Probabilistic System Analysis2008

    • 著者名/発表者名
      Shin-ichi Minato
    • 学会等名
      10th International Joint Symposium between Hokkaido University and Chungnam National University
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2008-10-23
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Propositionalizing the EM algorithm by BDDs2008

    • 著者名/発表者名
      M. Ishihata, Y. Kameya, T. Sato. S. Minato
    • 学会等名
      18th International Conference on Inductive Logic Programming (ILP 2008)
    • 発表場所
      プラハ(チェコスロバキア)
    • 年月日
      2008-09-11
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] ZBDD-Based Probabilistic Computation and Application for System Analysis2008

    • 著者名/発表者名
      Shin-ichi Minato
    • 学会等名
      Workshop of SoC Design Methodologies
    • 発表場所
      National Tsing Hua Universitv. Taiwan
    • 年月日
      2008-09-09
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] BDD上の命題化確率計算に基づくEMアルゴリズム2008

    • 著者名/発表者名
      石畠正和, 亀谷由隆, 佐藤泰介, 湊真一
    • 学会等名
      人工知能学会第70回人工知能基本問題研究会
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2008-07-04
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www-alg.ist.hokudai.ac.jp/-minato

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www-alg.ist.hokudai.ac.jp/~minato

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

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公開日: 2008-04-01   更新日: 2016-04-21  

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