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ラフ集合理論に基づく不確実性を考慮したクラスタリング手法の新展開

研究課題

研究課題/領域番号 20K19886
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分61040:ソフトコンピューティング関連
研究機関大阪公立大学 (2022-2023)
大阪府立大学 (2020-2021)

研究代表者

生方 誠希  大阪公立大学, 大学院情報学研究科, 准教授 (10755698)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (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: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードソフトコンピューティング / ファジィ理論 / ラフ集合理論 / クラスタリング / ファジィクラスタリング / ラフクラスタリング / 共クラスタリング / 協調フィルタリング / データ分析
研究開始時の研究の概要

本研究では,ラフ集合理論に基づくデータ分類技術であるラフクラスタリングの新たな展開を図る.目的関数の定式化によって基礎理論を補強し,ノイズロバストなアプローチを導入することで,頑健性と実用性を高める.さらに,文書解析での文書×単語の共起情報やマーケット分析での顧客×商品の購買履歴などの対象と項目の共起関係データから関連性の強い対象と項目からなる共クラスター構造を抽出する共クラスタリングに対しラフクラスタリングを応用することで,ラフ共クラスタリングとラフ協調フィルタリングを提案し,それらのタスクにおけるラフ集合理論に基づく粒状性と不確実性の取り扱いの影響を明らかにする.

研究成果の概要

RCMdd法の改良をはじめとして,ラフクラスタリング手法の種々の改良に取り組み,頑健かつ柔軟な分類を実現した.また,ラフ協調フィルタリングとしてRCM-CFやRSCM-CF,RMCM-CF,さらに,ラフ共クラスタリングベースの協調フィルタリングとしてRCCMM-CFやRSCCMM-CF等を提案した.これらにより,実データに内在する不確実性に対処し,推薦性能を向上させることができた.また,逐次データを読み込みパラメータを更新するオンライン学習やミニバッチ学習を取り入れ,さらに,クラスター数を適応的に調節する機構の導入や次元削減の活用により,大規模データへの適用を可能とした.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では,ラフ集合理論に基づいて不確実性を考慮したクラスタリング手法の改良やその協調フィルタリングへの応用に取り組み,実データを用いた数値実験を通してそれらの有効性を実証した.提案するラフクラスタリングやラフ協調フィルタリングにより,実世界の多様なデータセットにおいて不確実性を考慮した適切な分類が可能となり,ユーザーが探しているコンテンツへのアクセスを容易にするなど,我々の生活をより豊かにするアプローチを提供した.

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 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

    (25件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (20件) (うち国際学会 8件)

  • [雑誌論文] Collaborative Filtering Based on Rough C-Means Clustering with Missing Value Processing2023

    • 著者名/発表者名
      Ubukata Seiki、Futakuchi Kazushi
    • 雑誌名

      Proc. of 10th International Symposium on Integrated Uncertainty in Knowledge Modelling and Decision Making

      巻: 1 ページ: 218-229

    • DOI

      10.1007/978-3-031-46781-3_19

    • ISBN
      9783031467806, 9783031467813
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Collaborative Filtering Based on Probabilistic Rough Set C-Means Clustering2023

    • 著者名/発表者名
      Ubukata Seiki、Ehara Kazuma
    • 雑誌名

      Proc. of 10th International Symposium on Integrated Uncertainty in Knowledge Modelling and Decision Making

      巻: 1 ページ: 230-242

    • DOI

      10.1007/978-3-031-46781-3_20

    • ISBN
      9783031467806, 9783031467813
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Collaborative Filtering Based on Rough Set C-Means Clustering with Noise Rejection Mechanism2023

    • 著者名/発表者名
      Ubukata Seiki、Hayashi Ryoya、Honda Katsuhiro
    • 雑誌名

      Proc. of 24th International Symposium on Advanced Intelligent Systems

      巻: TM6-2 ページ: 117-122

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Basic Consideration of Collaborative Filtering Based on Rough Co-clustering Induced by Multinomial Mixture Models2022

    • 著者名/発表者名
      Ubukata Seiki、Mouri Kenryu、Honda Katsuhiro
    • 雑誌名

      Proc. of 2022 Joint 12th International Conference on Soft Computing and Intelligent Systems and 23rd International Symposium on Advanced Intelligent Systems

      巻: F-2-C-1 ページ: 1-6

    • DOI

      10.1109/scisisis55246.2022.10001887

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Adaptive Online Rough C-Means Clustering and Its Application to Collaborative Filtering2022

    • 著者名/発表者名
      Ubukata Seiki、Kawakami Tomohiro、Honda Katsuhiro
    • 雑誌名

      Proc. of 2022 IEEE Symposium Series on Computational Intelligence

      巻: IEEE-SSCI22-261 ページ: 368-373

    • DOI

      10.1109/ssci51031.2022.10022091

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Rough C-Meansクラスタリングに基づくアンサンブル協調フィルタリングに関する一検討2023

    • 著者名/発表者名
      三栖 翔,生方 誠希,本多 克宏
    • 学会等名
      第39回ファジィシステムシンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 粒状性を考慮したラフ集合ベースの混合多項分布型共クラスタリングに基づく協調フィルタリング2023

    • 著者名/発表者名
      毛利 憲竜,生方 誠希,本多 克宏
    • 学会等名
      第39回ファジィシステムシンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Adaptive Mini-Batch Rough C-Meansクラスタリングとその協調フィルタリングへの応用に関する一検討2023

    • 著者名/発表者名
      川上 知宏,生方 誠希,本多 克宏
    • 学会等名
      第66回自動制御連合講演会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Basic Consideration of Collaborative Filtering Based on Rough Co-clustering Induced by Multinomial Mixture Models2022

    • 著者名/発表者名
      Ubukata Seiki、Mouri Kenryu、Honda Katsuhiro
    • 学会等名
      2022 Joint 12th International Conference on Soft Computing and Intelligent Systems and 23rd International Symposium on Advanced Intelligent Systems
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Adaptive Online Rough C-Means Clustering and Its Application to Collaborative Filtering2022

    • 著者名/発表者名
      Ubukata Seiki、Kawakami Tomohiro、Honda Katsuhiro
    • 学会等名
      2022 IEEE Symposium Series on Computational Intelligence
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Rough Set C-Meansクラスタリングに基づく協調フィルタリングにおける種々の粒状化手法の効果2022

    • 著者名/発表者名
      村上 雄大, 生方 誠希, 本多 克宏
    • 学会等名
      第38回ファジィシステムシンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Rough C-Meansクラスタリングに基づく協調フィルタリングにおける種々の次元削減手法の活用2022

    • 著者名/発表者名
      畑中 浩貴, 生方 誠希, 本多 克宏
    • 学会等名
      第38回ファジィシステムシンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 目的関数ベースのRough Membership C-Meansクラスタリングに基づく協調フィルタリング2022

    • 著者名/発表者名
      キム ヘラン, 生方 誠希, 本多 克宏
    • 学会等名
      第30回インテリジェント・システム・シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Probabilistic Rough Set C-Meansクラスタリングに基づく協調フィルタリングに関する基礎的検討2022

    • 著者名/発表者名
      生方 誠希, 得原 一馬, 本多 克宏
    • 学会等名
      第65回自動制御連合講演会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Rough C-Means クラスタリングに基づく協調フィルタリングにおける種々の次元削減手法の活用2022

    • 著者名/発表者名
      畑中 浩貴, 生方 誠希, 野津 亮, 本多 克宏
    • 学会等名
      計測自動制御学会 システム情報部門 学術講演会2022
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Collaborative Filtering Based on Rough C-Means Clustering Using Dimensionality Reduction by Random Projection2021

    • 著者名/発表者名
      S. Ubukata, H. Hatanaka, A. Notsu, K. Honda
    • 学会等名
      The SICE Annual Conference 2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Two Types of Collaborative Filtering Based on Rough Membership C-Means Clustering2021

    • 著者名/発表者名
      H. Kim, S. Ubukata, A. Notsu, K. Honda
    • 学会等名
      22nd International Symposium on Advanced Intelligent Systems
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Basic Consideration of Collaborative Filtering Based on Rough Set C-Means Clustering2021

    • 著者名/発表者名
      S. Ubukata, Y. Murakami, A. Notsu, K. Honda
    • 学会等名
      22nd International Symposium on Advanced Intelligent Systems
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Online Rough C-Meansクラスタリングとその協調フィルタリングへの応用に関する一検討2021

    • 著者名/発表者名
      髙橋 秀, 生方 誠希, 野津 亮, 本多 克宏
    • 学会等名
      第37回ファジィシステムシンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Rough Set C-Medoidsクラスタリングに関する一検討2021

    • 著者名/発表者名
      杉本 篤史, 生方 誠希, 野津 亮, 本多 克宏
    • 学会等名
      インテリジェント・システム・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] ラフ集合理論に基づく粒状性を考慮した共クラスタリングに関する一検討2021

    • 著者名/発表者名
      野岳 就拓, 生方 誠希, 野津 亮, 本多 克宏
    • 学会等名
      インテリジェント・システム・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] Rough Membership C-Means法に基づく協調フィルタリングに関する一考察2021

    • 著者名/発表者名
      キム ヘラン,生方 誠希,野津 亮,本多 克宏
    • 学会等名
      2020年度計測自動制御学会関西支部・システム制御情報学会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Basic Consideration of Co-Clustering Based on Rough Set Theory2020

    • 著者名/発表者名
      S. Ubukata, N. Nodake, A. Notsu, K. Honda
    • 学会等名
      8th International Symposium on Integrated Uncertainty in Knowledge Modelling and Decision Making
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Basic Consideration of Rough C-Medoids Clustering with Minkowski Distance2020

    • 著者名/発表者名
      S. Ubukata, A. Sugimoto, A. Notsu, K. Honda
    • 学会等名
      Joint 11th International Conference on Soft Computing and Intelligent Systems and 21st International Symposium on Advanced Intelligent Systems
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Basic Consideration of Collaborative Filtering Based on Rough C-Means Clustering2020

    • 著者名/発表者名
      S. Ubukata, S. Takahashi, A. Notsu, K. Honda
    • 学会等名
      Joint 11th International Conference on Soft Computing and Intelligent Systems and 21st International Symposium on Advanced Intelligent Systems
    • 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: 2025-01-30  

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