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非加算的体積とエントロピーによるコミュニティ抽出の確率的計算モデル設計理論

研究課題

研究課題/領域番号 25280089
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 ソフトコンピューティング
研究機関東北大学

研究代表者

田中 和之  東北大学, 情報科学研究科, 教授 (80217017)

研究分担者 安田 宗樹  山形大学, 理工学研究科, 准教授 (20532774)
和泉 勇治  東北大学, 情報科学研究科, 准教授 (90333872)
片岡 駿  東北大学, 情報科学研究科, 助教 (50737278)
連携研究者 木下 賢吾  東北大学, 大学院情報科学研究科, 教授 (60332293)
研究協力者 Hsu Chiou-Ting  台湾国立清華大学, コンピュータ科学部, 教授
Furtlehner Cyril  フランス国立情報学自動制御研究所, 研究員
Zdeboraba Lenka  サクレー原子力庁センター, 研究員
Ricci-Tersenghi Federico  ローマ大学ラ・サピエンツァ校, 物理学科, 准教授
Welling Max  アムステルダム大学, 理学部, 教授
Zhang Pan  中国科学院理論物理研究所, 准教授
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2015年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2014年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2013年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
キーワード数理工学 / 機械学習 / 統計数学 / 情報統計力学 / 確率的情報処理 / 率的情報処理
研究成果の概要

本研究課題ではネットワーク構造に対して与えられたデータからの高性能の確率的コミュニティ検出計算モデルの提案に成功した.この計算モデルは確率伝搬法と期待値最大化アルゴリズムを用いて構成されており,人工的に生成されたネットワークおよび現実世界のネットワークに対して良好な結果が得られることを確認している.成果の一部は都市ネットワークにおける交通量予測モデル, インターネットを介しての同時刻の複数の動画からの同一人物検出モデルの提案へと展開している.更に提案した確率的コミュニティ検出計算モデルをモジュラリティという評価指標の視点から改良し,量子アニーリング法の提案へと発展させている.

報告書

(5件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて 2017 2016 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (15件) (うち査読あり 11件、 謝辞記載あり 8件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (8件) (うち招待講演 2件) 図書 (1件) 備考 (1件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [雑誌論文] On Demand Color Calibration for Pedestrian Tracking in Non-overlapping Fields of View2017

    • 著者名/発表者名
      Yuji Waizumi, Masako Omachi and Kazuyuki Tanaka
    • 雑誌名

      IEEE Internet of Things Journal

      巻: 4 号: 2 ページ: 320-329

    • DOI

      10.1109/jiot.2016.2557814

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Perturbative Interpretation of Adaptive Thouless-Anderson-Palmer Free Energy2016

    • 著者名/発表者名
      Muneki Yasuda, Chako Takahashi, Kazuyuki Tanaka
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 85 号: 7 ページ: 1-2

    • DOI

      10.7566/jpsj.85.075001

    • NAID

      210000134023

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Community Detection Algorithm Combining Stochastic Block Model and Attribute Data Clustering2016

    • 著者名/発表者名
      Shun Kataoka, Takuto Kobayashi, Muneki Yasuda, Kazuyuki Tanaka
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 85 号: 11 ページ: 1-10

    • DOI

      10.7566/jpsj.85.114802

    • NAID

      40020994946

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Inverse Renormalization Group Transformation in Bayesian Image Segmentations2015

    • 著者名/発表者名
      Kazuyuki Tanaka, Shun Kataoka, Muneki Yasuda and Masayuki Ohzeki
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 84 号: 4 ページ: 04001-04001

    • DOI

      10.7566/jpsj.84.045001

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書 2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Statistical analysis of loopy belief propagation in random fields2015

    • 著者名/発表者名
      Muneki Yasuda, Shun Kataoka and Kazuyuki Tanaka
    • 雑誌名

      Physical Review E

      巻: 92 号: 4 ページ: 1-15

    • DOI

      10.1103/physreve.92.042120

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 非欠損画素の情報及び確率伝搬法を用いた欠損画素の推定2015

    • 著者名/発表者名
      真柴隆一, 片岡駿, 田中和之
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術報告

      巻: 115 ページ: 13-18

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 確率伝搬法と階調変換を用いた画像のノイズ除去アルゴリズムの高速化2015

    • 著者名/発表者名
      吉田健人, 片岡駿, 田中和之
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術報告

      巻: 115 ページ: 31-36

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 確率伝搬法による画像の領域分割における超事前分布を用いたパラメータ推定2015

    • 著者名/発表者名
      古市智大, 片岡駿, 田中和之
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術報告

      巻: 115 ページ: 37-42

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Bayesian Reconstruction of Missing Observations2015

    • 著者名/発表者名
      Shun Kataoka, Muneki Yasuda and Kazuyuki Tanaka
    • 雑誌名

      Interdisciplinary Information Sciences

      巻: 21 号: 1 ページ: 11-23

    • DOI

      10.4036/iis.2015.11

    • NAID

      110009890451

    • ISSN
      1340-9050, 1347-6157
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] CNNとSVMを組み合わせた歩行者検知の効率化に関する一検討2015

    • 著者名/発表者名
      斎藤拓馬, 和泉勇治, 田中和之
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術報告

      巻: 114 ページ: 41-46

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [雑誌論文] Bayesian image segmentations by Potts prior and loopy belief propagation2014

    • 著者名/発表者名
      Kazuyuki Tanaka, Shun Kataoka, Muneki Yasuda, Yuji Waizumi and Chiou-Ting Hsu
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 83 号: 12 ページ: 124002-124002

    • DOI

      10.7566/jpsj.83.124002

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Community Detection based on Markov Random Field using Node Attributes2014

    • 著者名/発表者名
      Shun Kataoka, Takuto Kobayashi, Muneki Yasuda, Kazuyuki Tanaka
    • 雑誌名

      Proceedings of 2014 International Conference on Computational Intelligence for Modelling, Control & Automation

      巻: 1 ページ: 38-43

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Scene Text Recognition based on Positional Relation between Closed Curves2014

    • 著者名/発表者名
      Yuji Waizumi, Kazuyuki Tanaka
    • 雑誌名

      Proceedings of IEEE Second International Conference on Artificial Intelligence Modelling and Simulation

      巻: 1 ページ: 182-186

    • DOI

      10.1109/aims.2014.51

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Traffic data reconstruction based on Markov random field modeling2014

    • 著者名/発表者名
      Shun Kataoka, Muneki Yasuda, Cyril Furtlehner, Kazuyuki Tanaka
    • 雑誌名

      Inverse Problems

      巻: 30 号: 2 ページ: 1-14

    • DOI

      10.1088/0266-5611/30/2/025003

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Generalization of Improved Susceptibility Propagation2013

    • 著者名/発表者名
      Muneki Yasuda
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Conference Series

      巻: 473 ページ: 1-16

    • DOI

      10.1088/1742-6596/473/1/012006

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 量子アニーリングを用いたコミュニティ検出2017

    • 著者名/発表者名
      関優也, 片岡駿, 田中和之
    • 学会等名
      日本物理学会第72回年次大会
    • 発表場所
      大阪大学豊中キャンパス(豊中市)
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] レプリカクラスタ変分法を用いた確率伝搬法の統計解析2015

    • 著者名/発表者名
      安田宗樹, 片岡駿, 田中和之
    • 学会等名
      日本物理学会第70回年次大会
    • 発表場所
      早稲田大学(東京都・新宿区)
    • 年月日
      2015-03-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] マルコフ確率場による確率的画像処理モデリング2015

    • 著者名/発表者名
      田中和之
    • 学会等名
      数学協働プログラム:確率的グラフィカルモデル
    • 発表場所
      電気通信大学(東京都・調布市)
    • 年月日
      2015-03-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Bayesian segmentation modeling by Potts prior and loopy belief propagation2015

    • 著者名/発表者名
      Kazuyuki Tanaka
    • 学会等名
      2015 Workshop on Statistical Physics of Disordered Systems and Its Application
    • 発表場所
      京都大学(京都府・京都市)
    • 年月日
      2015-02-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 劣線形モデリングにむけての情報統計力学的アプローチ2015

    • 著者名/発表者名
      田中和之
    • 学会等名
      「計算理論とビッグデータ」ワークショップ
    • 発表場所
      東北大学(宮城県・仙台市)
    • 年月日
      2015-02-14
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ノードの情報を考慮したネットワークのコミュニティ構造抽出2014

    • 著者名/発表者名
      小林拓人,片岡駿,安田宗樹,田中和之
    • 学会等名
      第17回情報論的学習理論ワークショップ
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県・名古屋市)
    • 年月日
      2014-11-17
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] EM Algorithm for Bayesian Image Inpainting

    • 著者名/発表者名
      Shun Kataoka, Muneki Yasuda and Kazuyuki Tanaka
    • 学会等名
      ELC International Meeting on ”Inference, Computation, and Spin Glasses
    • 発表場所
      札幌
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] マルコフ確率場の空間的性質を利用したモンテカルロ積分法

    • 著者名/発表者名
      安田宗樹
    • 学会等名
      日本物理学会第69回年次大会
    • 発表場所
      平塚
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [図書] 確率的グラフィカルモデル2016

    • 著者名/発表者名
      鈴木譲, 植野真臣, 黒木学, 清水昌平, 湊真一, 石畠正和, 樺島祥介, 田中和之, 本村陽一, 玉田嘉紀
    • 総ページ数
      292
    • 出版者
      共立出版
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] Kazuyuki Tanaka Webpage

    • URL

      http://www.smapip.is.tohoku.ac.jp/~kazu/

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実績報告書 2014 実績報告書
  • [学会・シンポジウム開催] 2017 Workshop on Statistical Physics of Disordered Systems and Its Applications --- Statistical-Mechanical Informatics and Statistical Machine Learning Theory in Big Data Sciences ---2017

    • 発表場所
      秋保ホテル佐勘 (仙台市)
    • 年月日
      2017-02-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

URL: 

公開日: 2013-05-21   更新日: 2019-07-29  

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