不均質なグラフ集合に対する教師付き学習系の設計

• 研究課題/領域番号: 26330242
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 知能情報学
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 瀧川 一学 北海道大学, 情報科学研究科, 准教授 (10374597)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2015年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2014年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: 機械学習 / グラフ / 潜在構造 / 特徴表現

研究成果の概要

創薬における定量的構造活性相関など、対象データがグラフ表現で与えられる場合の教師付き学習において、データの出自、計測対象の多因子性などの影響により、実データは「不均質さ」を伴う。この問題に対処するため主に４点の研究を行った。１：可能な部分グラフ特徴の有無をすべて考え、その中から予測モデルの学習と必要な特徴の学習を同時に行う手法の開発と分析を行った。２：部分グラフ特徴の空間を0/1値、相関構造、冗長性等の観点から分析した。３：全ての部分グラフ特徴を対象に決定木・回帰木を学習する手法の構築とアンサンブル学習拡張を行った。４：部分グラフ特徴にワイルドカードを許容する場合の手法構築と分析を行った。

研究成果

• [雑誌論文] Generalized sparse learning of linear models over the complete subgraph feature set (2017)
  • 著者名/発表者名: Takigawa I, Mamitsuka H
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence 巻: 36(3) 号: 3 ページ: 617-624
  • DOI: 10.1109/tpami.2016.2567399
  • NAID: 120006382284
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] An Online Self-Constructive Normalized Gaussian Network with Localized Forgetting (2017)
  • 著者名/発表者名: Backhus J, Takigawa I, Imai H, Kudo M, Sugimoto M
  • 雑誌名: IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences 巻: E100.A 号: 3 ページ: 865-876
  • DOI: 10.1587/transfun.E100.A.865
  • NAID: 130005397012
  • ISSN: 0916-8508, 1745-1337
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Machine-learning prediction of d-band center for metals and bimetals (2016)
  • 著者名/発表者名: I. Takigawa, K. Shimizu, K. Tsuda and S. Takakusagi
  • 雑誌名: RSC Advances 巻: 6 号: 58 ページ: 52587-52595
  • DOI: 10.1039/c6ra04345c
  • NAID: 120006219935
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] 多数のグラフからの統計的機械学習 (2016)
  • 著者名/発表者名: 瀧川 一学
  • 雑誌名: システム・制御・情報 巻: 60(3) ページ: 107-112
  • 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Mining approximate patterns with frequent locally optimal occurrences (2016)
  • 著者名/発表者名: Nakamura A, Takigawa I, Tosaka H, Kudo M, Mamitsuka H
  • 雑誌名: Discrete Applied Mathematics 巻: 200 ページ: 123-152
  • DOI: 10.1016/j.dam.2015.07.002
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Dense core model for cohesive subgraph discovery (2016)
  • 著者名/発表者名: Kojaku S, Takigawa I, Kudo M, Imai H
  • 雑誌名: Social Networks 巻: 44 ページ: 143-152
  • DOI: 10.1016/j.socnet.2015.06.003
  • 査読あり
• [雑誌論文] 全部分グラフ指示子に基づく決定木学習 (2016)
  • 著者名/発表者名: 横山 侑政, 瀧川 一学
  • 雑誌名: 人工知能学会研究会資料 巻: B502 ページ: 75-80
  • NAID: 130008061570
  • 謝辞記載あり
• [雑誌論文] データマイニングとしての多重標的相互作用解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 瀧川 一学
  • 雑誌名: SAR NEWS 巻: 29 ページ: 9-17
  • 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Wildcard を許容した頻出部分グラフマイニング (2015)
  • 著者名/発表者名: 岡崎 文哉, 瀧川 一学
  • 雑誌名: 電子情報通信学会技術研究報告 巻: 115(323) ページ: 25-32
• [学会発表] ABS作動データを用いた分析による札幌市内の道路凍結の予測 (2017)
  • 著者名/発表者名: 穐本浩昇・田中 讓・瀧川一学
  • 学会等名: 情報処理学会第79回全国大会
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2017-03-16
• [学会発表] 科学と機械学習のあいだ：変量の設計・変換・選択・交互作用・線形性 (2016)
  • 著者名/発表者名: 瀧川一学
  • 学会等名: 第19回情報論論的学習理理論論ワークショップ (IBIS2016)
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2016-11-16
  • 招待講演
• [学会発表] Wildcard許容特徴量のグラフ分類における効果の分析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 岡崎文哉・瀧川一学
  • 学会等名: 第19回情報論論的学習理理論論ワークショップ (IBIS2016)
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2016-11-16
• [学会発表] Online EM for the Normalized Gaussian Network with Weight-Time-Dependent Updates (2016)
  • 著者名/発表者名: Backhus J, Takigawa I, Imai H, Kudo M, Sugimoto M.
  • 学会等名: The 23rd International Conference on Neural Information Processing (ICONIP 2016)
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 2016-10-16
  • 国際学会
• [学会発表] Reducing Redundancy with Unit Merging for Self-constructive Normalized Gaussian Networks (2016)
  • 著者名/発表者名: Backhus J, Takigawa I, Imai H, Kudo M, Sugimoto M
  • 学会等名: The 25th International Conference on Artificial Neural Networks (ICANN 2016)
  • 発表場所: Barcelona, Spain
  • 年月日: 2016-09-06
  • 国際学会
• [学会発表] Wildcard許容頻出部分グラフパターンのグラフ分類への応用 (2016)
  • 著者名/発表者名: 岡崎文哉・瀧川一学
  • 学会等名: 2016年度人工知能学会全国大会(JSAI2016)
  • 発表場所: 北九州国際会議場
  • 年月日: 2016-06-06
• [学会発表] 全部分グラフ指示子に基づく決定木学習 (2016)
  • 著者名/発表者名: 横山 侑政, 瀧川 一学
  • 学会等名: 人工知能学会 第99回人工知能基本問題研究会(SIG-FPAI)
  • 発表場所: 湯の原ホテル (宮城県仙台市青葉区)
  • 年月日: 2016-01-21
• [学会発表] An Online Self-constructive Locally Updated Normalized Gaussian Network with Localized Splitting (2016)
  • 著者名/発表者名: Jana Backhus・瀧川一学・今井英幸・工藤峰一・杉本雅則
  • 学会等名: 2016年度人工知能学会全国大会(JSAI2016)
  • 発表場所: 北九州国際会議場
• [学会発表] Wildcardを許容した頻出部分グラフマイニング (2015)
  • 著者名/発表者名: 岡崎 文哉, 瀧川 一学
  • 学会等名: 情報論的学習理論ワークショップ (IBIS2015)
  • 発表場所: つくば国際会議場（エポカルつくば）
  • 年月日: 2015-11-26
• [学会発表] データマイニングとしての多重標的相互作用解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 瀧川 一学
  • 学会等名: CBI学会2015年大会 (FS-08 in silico によるポリファーマコロジー創薬)
  • 発表場所: タワーホール船堀 (東京都江戸川区)
  • 年月日: 2015-10-27
  • 招待講演
• [学会発表] データマイニングとしての多重標的相互作用解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 瀧川 一学
  • 学会等名: 第 365 回 CBI 学会研究講演会
  • 発表場所: 東京工業大学キャンパス・イノベーションセンター 1 階 国際会議室 (東京都港区芝浦 3-3-6)
  • 年月日: 2015-07-09
  • 招待講演
• [学会発表] Theoretical Analyses on Ensemble and Multiple Kernel Regressor (2014)
  • 著者名/発表者名: A Tanaka, I Takigawa, H Imai, M Kudo
  • 学会等名: The 6th Asian Conference on Machine Learning (ACML2014)
  • 発表場所: Nha Trang, Vietnam
  • 年月日: 2014-11-26 – 2014-11-28
• [学会発表] 疎性モデリングに基づく部分グラフ特徴学習 (2014)
  • 著者名/発表者名: 瀧川一学
  • 学会等名: 第17回情報論的学習理論ワークショップ(IBIS2014)
  • 発表場所: 名古屋大学・名古屋工業大学
  • 年月日: 2014-11-16 – 2014-11-19
• [学会発表] 疎性モデリングに基づく部分グラフ特徴学習 (2014)
  • 著者名/発表者名: 瀧川一学
  • 学会等名: ERATO湊離散構造処理系プロジェクト 2014年度 秋のワークショップ
  • 発表場所: 北海道礼文島 ピスカ21
  • 年月日: 2014-09-07 – 2014-09-10
• [学会発表] Analyses on Generalisation Error of Ensemble Kernel Regressors (2014)
  • 著者名/発表者名: A Tanaka, I Takigawa, H Imai, M Kudo
  • 学会等名: Joint International Workshop on Statistical, Structural, and Syntactic Pattern Recognition (S+SSPR 2014)
  • 発表場所: Joensuu, Finland
  • 年月日: 2014-08-20 – 2014-08-22
• [学会発表] 多数のグラフからの統計的機械学習 (2014)
  • 著者名/発表者名: 瀧川一学
  • 学会等名: 人工知能学会 第94回人工知能基本問題研究会(SIG-FPAI)
  • 発表場所: 根室市総合文化会館
  • 年月日: 2014-07-24
  • 招待講演