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「ハブネス」を活用して行う高次元データの解析

研究課題

研究課題/領域番号 21K11779
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60030:統計科学関連
研究機関山形大学

研究代表者

原 一夫  山形大学, 理学部, 教授 (30467691)

研究分担者 鈴木 郁美  岩手県立大学, ソフトウェア情報学部, 准教授 (20637730)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2024年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2023年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード高次元データ / ハブネス / 変化検知
研究開始時の研究の概要

本研究は,これまで「次元の呪い」として厄介者扱いをされてきたハブネスを,逆に,「次元の恵み」として活用することによって,高次元単位球面上において高い検出力を持つ一様性検定の新たな手法を構築する.さらに,構築する手法を用いて,時系列データの変化検知や近似近傍検索といった,高次元データに関わるタスクを解決する.

研究実績の概要

高次元で発生する現象である「ハブネス」,すなわち,データ中心に近い少数のデータが特別なデータとなる現象は「次元の呪い」として知られている.最近,われわれは,高次元空間では,データ密度に濃淡があるとき(つまり,データ分布が一様でないとき),そして,そのときに限って,ハブネスが生じることを見い出した.他方,単位球面上における一様性検定の代表的手法である Gine's test には,高次元では検出力が落ちるという弱点がある.本研究は,これまで「次元の呪い」として厄介者扱いをされてきたハブネスを,逆に,「次元の恵み」として活用することによって,高次元単位球面上において高い検出力を持つ一様性検定の新たな手法を構築する.さらに,構築する手法を用いて,時系列データの変化検知や高次元データの2標本検定といった,高次元データに関わるタスクを解決する.

本年度は,昨年度に引き続き,時系列データの変化検知手法の開発を進めた.特に,人工データ,および,実データを用いて,既存のパラメトリック手法との精度を比較する実験を行った.現在,論文投稿中である.
また,本年度の研究実績は,自然言語処理分野における高次元ベクトルである単語ベクトルを調査したことである.動詞とその否定に対応する単語ベクトルを用いた演算の精度は,平均ベクトルを取り除くと向上することが明らかになった.この結果はハブネスが抑制されたことと関連があると考えられる.

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

本研究で取り組む予定の3つのタスク:(i)高次元単位球面上におけるデータの一様性の検定,(ii)時系列データの変化検知,(iii)高次元データの2標本検定,を順調に進めているところである.残されているのは,論文投稿である.

今後の研究の推進方策

(ii)時系列データの変化検知,(iii)高次元データの2標本検定の論文投稿が完了し次第,(i)高次元単位球面上におけるデータの一様性検定の論文投稿に進む.

報告書

(3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
  • 研究成果

    (2件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Investigating Word Vectors for the Negation of Verbs2024

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Sasaki, Yuto Kikuchi, Kazuo Hara, Ikumi Suzuki
    • 雑誌名

      SN Computer Science

      巻: 5 号: 2 ページ: 222-222

    • DOI

      10.1007/s42979-023-02554-x

    • 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
  • [産業財産権] 変化検出装置及び変化検出方法2023

    • 発明者名
      原一夫,鈴木郁美,村上英治
    • 権利者名
      原一夫,鈴木郁美,村上英治
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2023-046097
    • 出願年月日
      2023
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2024-12-25  

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