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Development of Fast and Highly Effective Feature Subset Selection Algorithms based on Novel Integration of Quantum Computing and Machine Learning

研究課題

研究課題/領域番号 20K11939
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
研究機関岩手県立大学

研究代表者

チャクラボルティ バサビ  岩手県立大学, その他部局等, 特命教授 (90305293)

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
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードFeature subset selection / Quantum based algorithm / Quantum optimization / Quantum machine learning / feature selection / metaheuristic algorithm / quantum inspired / feature subset selection / feature selection / optimal feature subset / quantum machine learning
研究開始時の研究の概要

This research is aimed at developing fast and efficient algorithms for finding out the most important feature subset for recognition, classification and mining of big data in the area of business, medical or social media by novel integration of quantum computing with machine learning.

研究実績の概要

Last year we summarized our research results and drafted a review paper on quantum computing and quantum based metaheuristic algorithms for feature subset selection. This year we examined the draft and revisited our research results from the beginning of the project. We found that our results need to be verified by using real quantum computers instead of only simulation experiments. For this purpose we communicated to research facilities in foreign countries. In May 2023, I visited Regensberg University of Applied Science and the laboratory of Prof. Wolfgang Mauerer, Faculty of Computer Science and Mathematics, OTH-Regensberg.
He works in the area of Quantum Computing and we exchanged ideas of how could we use quantum computing in solving feature selection problem and frame a general approach for quantum machine learning. I used the quantum computing facility of the university to run our proposed algorithms in a small scale environment. Ashis Kumar Mandal, one of the research collaborators of this project is visiting University of Saskatchewan from September 2023. He is engaged in using the university's quantum computing facility. We could run small scale programs in check the plausibility and efficiency of our proposed quantum based algorithms for optimal feature subset selection. We are currently compiling our new results to enhance the draft review paper and will submit to a journal.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

Our project progressed smoothly as we planned in the year 2023. We could complete our planned experiments.

今後の研究の推進方策

This year we are planning to execute more simulations using quantum computer for data sets containing moderately large number of features. We will compile the results in a paper and submit this paper and the review paper to journal.
I am also planning to attend International conference to communicate our new results.

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

    (19件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (12件) (うち国際共著 10件、 査読あり 12件、 オープンアクセス 8件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 7件、 招待講演 4件)

  • [雑誌論文] TexIm: A Novel Text-to-Image Encoding Technique Using BERT2023

    • 著者名/発表者名
      Ansar Wazib、Goswami Saptarsi、Chakrabarti Amlan、Chakraborty Basabi
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Networks and Systems, Vol 586.

      巻: 586 ページ: 123-139

    • DOI

      10.1007/978-981-19-7867-8_11

    • ISBN
      9789811978661, 9789811978678
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Grading of HCC Biopsy Images Using Nucleus and Texture Features2023

    • 著者名/発表者名
      Chakraborty Goutam、Wang Weilun、Chakraborty Basabi、Tai Shao-Kuo、Lo Yi-Shun
    • 雑誌名

      IEEE Journal of Biomedical and Health Informatics

      巻: 27 号: 1 ページ: 65-74

    • DOI

      10.1109/jbhi.2022.3215226

    • 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] Automatic detection and visualization system for coronary artery calcification using optical frequency domain imaging2023

    • 著者名/発表者名
      Oikawa Ryo、Doi Akio、Ishida Masaru、Chakraborty Basabi
    • 雑誌名

      Artificial Life and Robotics

      巻: 28 号: 2 ページ: 460-470

    • DOI

      10.1007/s10015-023-00854-2

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Prediction of Particulate Matter (PM2.5) Across India Using Machine Learning Methods2023

    • 著者名/発表者名
      Sen Rikta、Mandal Ashis Kumar、Goswami Saptarsi、Chakraborty Basabi
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Networks and Systems

      巻: 552 ページ: 545-556

    • DOI

      10.1007/978-981-19-6634-7_38

    • ISBN
      9789811966330, 9789811966347
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Quantum-Inspired Owl Search Algorithm with Ensembles of Filter Methods for Gene Subset Selection from Microarray Data2023

    • 著者名/発表者名
      Mandal Ashis Kumar、Sen Rikta、Chakraborty Basabi
    • 雑誌名

      International Journal of Pattern Recognition and Artificial Intelligence

      巻: 37 号: 02

    • DOI

      10.1142/s0218001423510011

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] A fuzzy set based approach for effective feature selection2022

    • 著者名/発表者名
      Das Amit Kumar、Chakraborty Basabi、Goswami Saptarsi、Chakrabarti Amlan
    • 雑誌名

      Fuzzy Sets and Systems

      巻: 449 ページ: 187-206

    • DOI

      10.1016/j.fss.2022.05.023

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A novel selective learning based transformer encoder architecture with enhanced word representation2022

    • 著者名/発表者名
      Ansar Wazib、Goswami Saptarsi、Chakrabarti Amlan、Chakraborty Basabi
    • 雑誌名

      Applied Intelligence

      巻: 53 号: 8 ページ: 9424-9443

    • DOI

      10.1007/s10489-022-03865-x

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Comparative Study of Univariate and Multivariate Long Short-Term Memory for Very Short-Term Fore- casting of Global Horizontal Irradiance2021

    • 著者名/発表者名
      Ashis Kumar Mandal, Rikta Sen, Saptarsi Goswami and Basabi Chakraborty
    • 雑誌名

      Symmetry (MDPI)

      巻: 13(8) 号: 8 ページ: 1544-1563

    • DOI

      10.3390/sym13081544

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] A Critical Study on Stability Measures of Feature Selection with a Novel Extension of Lustgarten Index2021

    • 著者名/発表者名
      R. Sen, A. K. Mandal and B. Chakraborty
    • 雑誌名

      Machine Learning and Knowledge Extraction (MDPI)

      巻: 3(4) 号: 4 ページ: 771-787

    • DOI

      10.3390/make3040038

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Feature selection in classification using self-adaptive owl search optimization algorithm with elitism and mutation strategies2021

    • 著者名/発表者名
      Mandal Ashis Kumar、Sen Rikta、Chakraborty Basabi
    • 雑誌名

      Journal of Intelligent & Fuzzy Systems

      巻: 40 号: 1 ページ: 535-550

    • DOI

      10.3233/jifs-200258

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Analysis of various transfer functions for binary owl search algorithm in feature selection problem2020

    • 著者名/発表者名
      Mandal Ashis Kumar、Sen Rikta、Chakraborty Basabi
    • 雑誌名

      International Journal of Applied Science and Engineering

      巻: 17 ページ: 281-297

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] An Approach of Feature Subset Selection Using Simulated Quantum Annealing2020

    • 著者名/発表者名
      Mandal Ashis Kumar、Panday Mrityunjoy、Biswas Aniruddha、Goswami Saptarsi、Chakrabarti Amlan、Chakraborty Basabi
    • 雑誌名

      Data Management, Analytics and Innovation,Advances in Intelligent Systems and Computing

      巻: 1174 ページ: 133-146

    • DOI

      10.1007/978-981-15-5616-6_10

    • ISBN
      9789811556159, 9789811556166
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Quantum Enhanced Pattern Classification: A Case Study for Efficient Feature Selection2023

    • 著者名/発表者名
      Basabi Chakraborty
    • 学会等名
      8th International Conference on Computers and Devices for Communication (CODEC-2023)
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Prospect of Quantum Inspired Algorithms for Optimum Feature Subset Selection in Machine Learning2023

    • 著者名/発表者名
      Basabi Chakraborty
    • 学会等名
      The Sixteenth International Conference on Advances in Databases, Knowledge, and Data Applications DBKDA 2024
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Quantum Emhanced Feature Subset Selection2022

    • 著者名/発表者名
      Basabi Chakraborty
    • 学会等名
      5th International Conference on Econometrics and Statistics
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Quantum Enhanced Machine Learning Algorithms for optimal Feature Subset Selection2022

    • 著者名/発表者名
      Basabi Chakraborty
    • 学会等名
      International Conference on Optimization, Learning and Analytics in Business
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] An Efficient Ensemble Of Deep Neural Networks for Detection and Classification of Diabetic Foot Ulcers Images2022

    • 著者名/発表者名
      Basabi Chakraborty
    • 学会等名
      he Fifteenth International Conference on Advances in Databases, Knowledge, and Data Applications
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Performance Analysis of Extended Lust- garten Index for Stability of Feature Selection2021

    • 著者名/発表者名
      Basabi Chakraborty
    • 学会等名
      2021 IEEE International Conference on Service Operations and Logistics, and Informatics (SOLI)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A New Approach for Feature Subset Selection using Quantum inspired Owl Search Algorithm2020

    • 著者名/発表者名
      Mandal Ashis Kumar
    • 学会等名
      10th International Conference on Information Science and Technology (ICIST)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-12-25  

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