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グラフ構造パターンにより可視化された説明可能なグラフ構造化知識の獲得システム

研究課題

研究課題/領域番号 22K12172
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
研究機関広島市立大学

研究代表者

宮原 哲浩  広島市立大学, 情報科学研究科, 准教授 (90209932)

研究分担者 内田 智之  広島市立大学, 情報科学研究科, 教授 (70264934)
久保山 哲二  学習院大学, 付置研究所, 教授 (80302660)
廣渡 栄寿  北九州市立大学, 基盤教育センター, 教授 (60274429)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2026-03-31
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)
2025年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2024年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワード機械学習 / グラフ構造パターン / 木構造パターン / 進化的学習 / データマイニング / グラフ構造データ
研究開始時の研究の概要

本研究課題では,大規模なグラフ構造データから説明可能なグラフ構造化知識を獲得して活用するための,データマイニングと機械学習における新たな技術を開発する.任意の部分グラフ構造を表現できる構造的変数を持つグラフ構造パターンを用いて,大規模なグラフ構造データから従来手法では表現が困難であった可視化された説明可能なグラフ構造化知識を獲得するシステムを構築する.化合物データ分析,分子生物学データ分析などへ応用する.

研究実績の概要

本研究課題では,任意の部分グラフ構造を表現できる構造的変数を持つグラフ構造パターンを用いて,大規模なグラフ構造データから可視化された説明可能なグラフ構造化知識を獲得するシステムについて研究を行った.本研究の目的は,大規模なグラフ構造データ・木構造データから,グラフ構造パターン・木構造パターンを用いて可視化された説明可能なグラフ構造化知識・木構造化知識を獲得するシステムを開発して,その有効性を明らかにすることである.本年度は,グラフ構造化知識獲得,木構造化知識獲得の2つのサブテーマで研究を展開し,以下の成果を得た.ワイルドカード付きタグ木パターンは,ノード数1以上の任意の木を代入することのできる末端変数,ノード数2以上の任意の木を代入することのできる縮約不可変数,任意の頂点ラベルまたは辺ラベルとマッチするワイルドカード,キーワードからなる木構造パターンである.マッチング判定の際に編集距離を導入し,タグ木パターンと木構造データの編集距離が閾値以下の場合に,タグ木パターンと木構造データはマッチするとみなす.タグ木パターンと木構造データのマッチの定義を拡張することで,正事例と負事例の木構造データから特徴的なワイルドカード付きタグ木パターンを獲得する進化的学習手法を提案した.人物相関グラフの抽出手法,縮約可能変数を持つ項木パターンのマッチング,正規パターン言語の有限和のコンパクト性について研究した.

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

本年度は,グラフ構造化知識獲得,木構造化知識獲得の2つのサブテーマで研究を展開し,研究成果を発表した.研究はおおむね順調に進展していると考えられる.

今後の研究の推進方策

研究代表者・研究分担者の提案手法を発展させて,グラフ構造化知識獲得,木構造化知識獲得の2つのサブテーマで研究を推進する.

報告書

(2件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (10件)

  • [雑誌論文] Parameterized Formal Graph Systems and Their Polynomial-Time PAC Learnability2023

    • 著者名/発表者名
      Takayoshi SHOUDAI, Satoshi MATSUMOTO, Yusuke SUZUKI, Tomoyuki UCHIDA, Tetsuhiro MIYAHARA
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences

      巻: E106.A 号: 6 ページ: 896-906

    • DOI

      10.1587/transfun.2022EAP1052

    • ISSN
      0916-8508, 1745-1337
    • 年月日
      2023-06-01
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 縮約可能変数を持つ項木パターンのマッチングアルゴリズム2024

    • 著者名/発表者名
      鈴木 祐介, 内田 智之, 正代 隆義, 松本 哲志, 宮原 哲浩
    • 学会等名
      2023年度冬のLAシンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 変数が隣接しない正規パターンにより定義される言語の有限和に対するコンパクト性2024

    • 著者名/発表者名
      武田 直人, 内田 智之, 正代 隆義, 松本 哲志, 鈴木 祐介, 宮原 哲浩
    • 学会等名
      2023年度冬のLAシンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 係り受け木の構造的特徴を用いた物語文からの人物相関グラフ抽出手法2023

    • 著者名/発表者名
      中田 雄飛, 鈴木 祐介, 内田 智之, 宮原 哲浩
    • 学会等名
      2023年度電気・情報関連学会中国支部連合大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 正規パターン言語の有限和に対する特徴集合とコンパクト性について2023

    • 著者名/発表者名
      武田 直人, 内田 智之, 正代 隆義, 松本 哲志, 鈴木 祐介, 宮原 哲浩
    • 学会等名
      2023年度夏のLAシンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 編集距離と進化的学習を利用した特徴的なワイルドカード付きタグ木パターンの獲得2023

    • 著者名/発表者名
      丹 睦月, 宮原 哲浩, 鈴木 祐介, 久保山 哲二, 内田 智之
    • 学会等名
      2023年度人工知能学会全国大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 非線形項木パターンに対するマッチングアルゴリズムと頻出1変数項木パターン枚挙への応用2023

    • 著者名/発表者名
      片山 悠, 鈴木 祐介, 内田 智之, 宮原哲浩
    • 学会等名
      2022年度 火の国情報シンポジウム2023
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 特徴的な区間グラフパターンを獲得する進化的学習における遺伝的操作2022

    • 著者名/発表者名
      山本 柊一朗, 宮原 哲浩, 正代 隆義, 鈴木 祐介, 内田 智之, 久保山 哲二
    • 学会等名
      2022 IEEE SMC Hiroshima Chapter 若手研究会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 線形パターンの質問学習アルゴリズムによる深層学習モデルの予測根拠の可視化2022

    • 著者名/発表者名
      武田 直人, 内田 智之, 正代 隆義, 松本 哲志, 鈴木 祐介, 宮原 哲浩
    • 学会等名
      2022年度 人工知能学会全国大会(第36回)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] ラベル情報を利用した進化的学習による複合的なワイルドカード付きタグ木パターンの獲得2022

    • 著者名/発表者名
      宮原 哲浩, 鈴木 祐介, 久保山 哲二, 内田 智之
    • 学会等名
      2022年度 人工知能学会全国大会(第36回)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 順序木パターンの質問学習アルゴリズムによるグラフ畳み込みネットワークの予測根拠の可視化2022

    • 著者名/発表者名
      小田 直季, 内田 智之, 正代 隆義, 松本 哲志, 鈴木 祐介, 宮原 哲浩
    • 学会等名
      2022年度 人工知能学会全国大会(第36回)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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