競合学習による高速高精度な非負値行列因子分解法の確立

• 研究課題/領域番号: 26330259
• 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: 北海道情報大学
• 研究代表者: 内山 俊郎 北海道情報大学, 経営情報学部, 教授 (80708644)
• 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: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2015年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
• キーワード: 競合学習 / 情報理論的クラスタリング / 非負値行列因子分解 / トピックモデル / PLSA / 最適化

研究成果の概要

本研究では、従来研究と比較し高速・高精度な非負値行列因子分解（NMF）手法を確立することを目的とし、理論的な検討と実験による検証により、高速・高精度なNMF手法の導出と検証に至った。理論的には「情報理論的クラスタリングの解が一般化KLダイバージェンスを目的関数とするNMFの制約付き（ハードクラスタリング制約）の解であること」を示した。そして、情報理論的クラスタリングの解を利用した初期値設定により、従来行われていたランダムな初期値設定よりも、より優れた解に到達できることを実験により示した。また、ベクトルの部分集合を勝者とする新たな競合学習アルゴリズムを提示し、実験により有効性を示した。

研究成果

• [雑誌論文] 情報理論的クラスタリングを用いた確率的潜在意味解析の性能向上 (2017)
  • 著者名/発表者名: 内山俊郎
  • 雑誌名: 電子情報通信学会論文誌 巻: J100-D ページ: 419-426
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Information theoretic document clustering using skew divergence (2016)
  • 著者名/発表者名: Toshio Uchiyama
  • 雑誌名: 北海道情報大学紀要 巻: 27-2 ページ: 19-25
  • NAID: 40020823470
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [学会発表] シラバス中の単語情報に基づくカリキュラムの比較 (2017)
  • 著者名/発表者名: 継枝由希子, 内山俊郎
  • 学会等名: 北海道複雑系工学研究会、複雑系マイクロシンポジウムCSMS
  • 発表場所: 公立はこだて未来大学
• [学会発表] TSUKUBAコーパスの様々な分野における有用性の検証 (2017)
  • 著者名/発表者名: 佐藤志織, 内山俊郎
  • 学会等名: 北海道複雑系工学研究会、複雑系マイクロシンポジウムCSMS
  • 発表場所: 公立はこだて未来大学
• [学会発表] 重み付き情報理論的クラスタリングを用いた確率的潜在意味解析の性能向上 (2016)
  • 著者名/発表者名: 内山俊郎
  • 学会等名: 電子情報通信学会 PRMU研究会
  • 発表場所: NTT武蔵野研究開発センター
  • 年月日: 2016-06-13
• [学会発表] k-means++法の有効性に関する検討 (2016)
  • 著者名/発表者名: 大石啓太郎、中島潤、内山俊郎
  • 学会等名: 北海道複雑系工学研究会
  • 発表場所: 小樽商科大学札幌サテライト
  • 年月日: 2016-03-05
• [学会発表] 正規化相互情報量を用いたクラスタリング解の分布解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 内山俊郎
  • 学会等名: 情報処理学会北海道シンポジウム
  • 発表場所: 釧路公立大学
• [学会発表] 非負値行列因子分解の高精度化とPLSAへの応用 (2015)
  • 著者名/発表者名: 内山俊郎
  • 学会等名: 電子情報通信学会
  • 発表場所: 愛媛大学
  • 年月日: 2015-09-14
• [学会発表] 競合学習を用いた非負値行列因子分解 (2014)
  • 著者名/発表者名: 内山俊郎
  • 学会等名: 電子情報通信学会（機械学習研究会）
  • 発表場所: 筑波大学
  • 年月日: 2014-09-01 – 2014-09-02
• [図書] Advances in Statistical Methodologies and Their Application to Real Problems (2017)
  • 著者名/発表者名: A. Spanos, H.S. Hoang, A. Hoskuldsson, G. Travaglini, T. Uchiyama, I. Ghosh, G.V. Weinberg, Y. Dominicy, A. Mihoci, S. Schmidt, R. Zaki, M. Agrawal, S. Vidyashankar, S. Balli, R. Ametila, H. Nishijo, M.J. D’Souza, E.A. Brandenburg, D. E. Wentzien, R. C. Bautista, A. P. Nwogbaga, R. G. Miller
  • 出版者: InTech
• [図書] わかりやすいデータ解析入門 (2016)
  • 著者名/発表者名: 内山俊郎
  • 総ページ数: 248
  • 出版者: ムイスリ出版
• [産業財産権] 計算処理装置、計算処理方法、計算処理システム、及びプログラム (2014)
  • 発明者名: 内山俊郎
  • 権利者名: 学校法人電子開発学園
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 2014-160752
  • 出願年月日: 2014-08-06