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半順序関係に基づくストリームデータの劣線形要約

研究課題

研究課題/領域番号 20K11935
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
研究機関静岡大学

研究代表者

山本 泰生  静岡大学, 情報学部, 准教授 (30550793)

研究分担者 酒向 重行  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 准教授 (90533563)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワードストリームデータ / データ要約 / 測光時系列データ / ライトカーブデータ / 劣線形要約 / 半順序データ
研究開始時の研究の概要

本研究ではこれまでの研究成果をもとに3つの課題に着手する.課題Ⅰでは射影積算法に基づき,時間・領域計算量O(log n) の劣線形EMS を開発する.課題ⅡではEMS,PMS,PSS の形式的関係に基づき,EMS からPMS,PMS からPSS へ順次拡張する.これにより EMS を基本モジュールとする劣線形 PSS を実現する.課題Ⅲでは天文学分野のエキスパートとの協力のもと,ストリーム型ビッグデータの実処理を通してPMS/PSS の応用可能性を検証していく.

研究実績の概要

本研究では順序関係を扱う任意の関係クエリに応答可能なサポートサマリを実現することを目的とし、これまでにカーネル密度推定に基づく新しいサポートサマリとして、Grid-RACE (Repeated Arrays of Count Estimators) を提案している。本年は Grid-RACE の空間計算量を検証するとともに、トランザクションデータの各種ベンチマークにおいて性能評価を行った。検証と評価実験の結果、Grid-RACEを用いて任意のクエリのサポートを推定できることがわかった。他方、構築にかかる空間計算量は最悪の場合、クエリサイズの指数オーダーとなることがわかった。この結果はGrid-RACEの理論的限界を示すものである。またタイムドメイン天文学における測光時系列データを対象とする応用課題において、突発信号をリアルタイム検知する提案法 (Elastic Data Binning. EDB) の性能評価をまとめた論文を出版している。さらに、離散構造を有するトランザクションストリームデータから頻出飽和系列パターンを高速に抽出するオンラインマイニング法を提案した。提案法では、任意の系列を距離付き集合に変換する起点順序分解法を用いており、アイテム集合マイニングの既存手法を用いて、高速に頻出系列パターンを抽出することが可能である。また抽出した系列パターンを素性とする系列予測問題に着手し、クリックストリームの実データを用いて系列パターンに基づく系列予測の性能評価を行った。実験の結果、従来のパターンより距離情報を加味した系列パターンの方が高い性能を持つことがわかった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

半順序ストリームデータを対象とする新たな汎用サポートサマリを提案し、提案法の空間計算量を明らかにできた点から計画通り進捗していると言える。他方、当初目標としていたサポートサマリの劣線形性保証の観点から提案法とは異なるアプローチが求められる。

今後の研究の推進方策

頻度サマリ (Itemset-Frequency Summary) に関する近年の研究を再調査するとともに、従来取り組んできた決定性アルゴリズムによる劣線形化の可能性を実証実験をもとに検討し直す予定である。

報告書

(4件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 2件、 招待講演 4件) 備考 (2件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] 系列予測タスクにおける飽和距離付き系列の可用性調査2023

    • 著者名/発表者名
      酒匂 日菜乃、山本 泰生
    • 雑誌名

      人工知能学会研究会資料 知識ベースシステム研究会

      巻: 130 号: 0 ページ: 42-47

    • DOI

      10.11517/jsaikbs.130.0_42

    • ISSN
      2436-4592
    • 年月日
      2023-11-15
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 起点順序分解に基づく頻出飽和系列マイニングの可用性調査2023

    • 著者名/発表者名
      酒匂 日菜乃、山本 泰生
    • 雑誌名

      人工知能学会研究会資料 知識ベースシステム研究会

      巻: 129 号: 0 ページ: 01-16

    • DOI

      10.11517/jsaikbs.129.0_01

    • ISSN
      2436-4592
    • 年月日
      2023-08-14
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Online Closed Episode Mining with Root-Order Decomposition2023

    • 著者名/発表者名
      Sako Hinano、Yamamoto Yoshitaka
    • 雑誌名

      2023 IEEE Int. Conf. on BigData

      巻: - ページ: 2683-2689

    • DOI

      10.1109/bigdata59044.2023.10386577

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Elastic Data Binning: Time-Series Sketching for Time-Domain Astrophysics Analysis2023

    • 著者名/発表者名
      Phungtua-eng Thanapol、Sako Shigeyuki、Nishikawa Yushi、Yamamoto Yoshitaka
    • 雑誌名

      ACM SIGAPP Applied Computing Review

      巻: 23 号: 2 ページ: 5-22

    • DOI

      10.1145/3610409.3610410

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Elastic Data Binning for Transient Pattern Analysis in Time-Domain Astrophysics2023

    • 著者名/発表者名
      T. Phungtua-eng, Y. Yamamoto, and S. Sako
    • 雑誌名

      Proceedings of the 38th ACM/SIGAPP Symposium on Applied Computing (SAC '23)

      巻: - ページ: 342-349

    • DOI

      10.1145/3555776.3577606

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dynamic binning for the unknown transient patterns analysis in astronomical time series2021

    • 著者名/発表者名
      Thanapol Phungtua-eng, Yoshitaka Yamamoto, Shigeyuki Sako
    • 雑誌名

      IEEE BigData2021

      巻: - ページ: 5988-5990

    • DOI

      10.1109/bigdata52589.2021.9671917

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enumerating minimal generators from closed itemsets-toward effective compression of negative association rules2021

    • 著者名/発表者名
      Koji Iwanuma, Kento Yajima, Yoshitaka Yamamoto
    • 雑誌名

      IEEE CSDE2021

      巻: - ページ: 1-7

    • DOI

      10.1109/csde53843.2021.9718380

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Detection for transient patterns with unpredictable duration using Chebyshev inequality and dynamic binnin2021

    • 著者名/発表者名
      Thanapol Phungtua-eng, Yoshitaka Yamamoto, Shigeyuki Sako
    • 雑誌名

      CANDAR'21 WANC International Workshop

      巻: - ページ: 454-458

    • DOI

      10.1109/candarw53999.2021.00084

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 大規模データストリームの劣線形要約とリアルタイム異常検知への応用2024

    • 著者名/発表者名
      山本泰生
    • 学会等名
      JST新技術説明会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 重み付き起点順序分解に基づく飽和系列マイニング2023

    • 著者名/発表者名
      酒匂日菜乃, 山本泰生
    • 学会等名
      第22回情報科学技術フォーラム
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 時系列データを扱うデータマイニングと機械学習の応用可能性を考える2023

    • 著者名/発表者名
      山本泰生
    • 学会等名
      第147回「産学官交流会」講演会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] トランザクションデータストリームのサポートクエリに応答する劣線形サマリの構築2023

    • 著者名/発表者名
      山本裕介, 山本泰生
    • 学会等名
      WSSIT2023
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 時系列センサーデータによる鋳造品質の要因分析に向けた深層学習モデルの検討2022

    • 著者名/発表者名
      吉井碧海, 山本泰生, 西村雅史
    • 学会等名
      第14回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 慣性情報と音情報を用いた作業行動の自動分節化2022

    • 著者名/発表者名
      武井久実, 中村圭佑, 塩野由紀,中野貴行,青木崇浩,山本泰生,西村雅史
    • 学会等名
      情報処理学会全国大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 電場刺激による細胞の分化応答制御2022

    • 著者名/発表者名
      多賀みなみ,狩野旬,坂井恵子,竹田哲也,守屋央朗,山本泰生,武安伸幸,右田真司
    • 学会等名
      応用物理学会・強的秩序とその操作に関わる研究会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 深層学習による細胞の機能過程の同定に向けて2022

    • 著者名/発表者名
      福井凜,中山匡太,山本泰生,狩野旬,坂井恵子,多賀みなみ,竹田哲也,守屋央朗,武安伸幸
    • 学会等名
      第125回人工知能学会知識ベースシステム研究会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] データストリーム上の突発イベントを検知するオンラインアルゴリズムの検討2021

    • 著者名/発表者名
      山本泰生
    • 学会等名
      木曽シュミットシンポジウム2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] A novel framework of non-parametric for adjusting the window size2021

    • 著者名/発表者名
      Thanapol Phungtua-eng and Yoshitaka Yamamoto
    • 学会等名
      研究報告知能システム
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 離散データストリームの劣線形要約2021

    • 著者名/発表者名
      山本泰生
    • 学会等名
      理化学研究所AIPセミナー招待講演
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 姿勢推定を用いた組立作業の工程分解2021

    • 著者名/発表者名
      山本泰生
    • 学会等名
      画像応用技術専門委員会招待講演
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 姿勢推定による作業同定ー作業偏差の定量化に向けてー2021

    • 著者名/発表者名
      中村圭介, 山本泰生, 西村雅史, 青木崇浩, 塩野由紀, 中野孝行, 山本亮治
    • 学会等名
      第35回人工知能学会全国大会(JSAI2021)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] ランダムカットフォレスト法を用いたライトカーブの突発現象検知2021

    • 著者名/発表者名
      鈴木健太, 山本泰生
    • 学会等名
      第35回人工知能学会全国大会(JSAI2021)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] ストリームデータの劣線形要約とその応用2021

    • 著者名/発表者名
      山本泰生
    • 学会等名
      名城大学理工談話会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Mining Consistent, Non-Redundant and Minimal Negative Rues Based on Minimal Generators2020

    • 著者名/発表者名
      Koji Iwanuma, Kento Yajima, Yoshitaka Yamamoto
    • 学会等名
      Proceedings of IEEE BigData2019 in poster
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Transient pattern detection from streaming nature data2020

    • 著者名/発表者名
      Thanapol Phungtua-eng, Yoshitaka Yamamoto, Shigeyuki Sako
    • 学会等名
      Proceedings of CANDAR'20 WANC workshop
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] メンバーシップクエリに対する劣線形サマリの構築ー第2報ー2020

    • 著者名/発表者名
      山本泰生
    • 学会等名
      第120回知識ベースシステム研究会(オンライン)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] 研究室HP

    • URL

      https://lab.inf.shizuoka.ac.jp/yamamoto/member.html

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [備考] 研究室HP

    • URL

      https://lab.inf.shizuoka.ac.jp/yamamoto/

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [産業財産権] ・データストリームを要約する簡潔データ構造と関係クエリへの応答方法2022

    • 発明者名
      山本泰生
    • 権利者名
      山本泰生
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2022-178710
    • 出願年月日
      2022
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-12-25  

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