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構造的疎性モデリングのためのメタ学習アルゴリズム体系の構築

公募研究

研究領域スパースモデリングの深化と高次元データ駆動科学の創成
研究課題/領域番号 16H01548
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 複合領域
研究機関大阪大学

研究代表者

河原 吉伸  大阪大学, 産業科学研究所, 准教授 (00514796)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2017年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2016年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワード機械学習 / スパースモデリング / 劣モジュラ関数 / 動的モード分解 / メタ学習
研究実績の概要

本研究では,データ中の構造的情報を自動的に抽出し構造的疎性モデリングへ利用するメタレベルの学習のための一連の理論/アルゴリズム体系の構築を目的とするものである.特に,劣モジュラ関数から得られる確率分布を用いて,多様な構造的疎性に対して統一的なアプローチや(最適化)計算への帰着が可能な体系の獲得を目指すものである.そして最終的には,得られた枠組みを実用的な場面へと適用することでその有用性の検証を進めるまでを目的とする.
本年度は,劣モジュラ関数から得られる確率分布を事前分布とするベイズ推論の枠組みについて一般化を行った.先年度は,劣モジュラ関数のロヴァース拡張を正則化項とする線形回帰においては,このようなベイズ推論が,一定の仮定の下で効率的に計算可能な最適化問題へと帰着されることについて示した.本年度はこれを一般化し指数型分布族で表される条件付き分布を用いた場合について枠組みを構築するとともに,その有用性について検証を進めた.
一方,当新学術領域で盛んに議論される,多変量の時系列データの解析手法である動的モード分解についてもいくつかの数理的拡張について検討を行った.例えば,ベイズ的拡張やロバストな推定法などの開発を行いその有用性について検証を行った.

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 2件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] 南洋理工大学(シンガポール)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] 北京大学/マイクロソフトアジア(中国)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] Bayesian Dynamic Mode Decomposition2017

    • 著者名/発表者名
      N. Takeishi, Y. Kawahara, Y. Tabei, and T. Yairi
    • 雑誌名

      Proc. of the 26th Int'l Joint Conf. on Artificial Intelligence (IJCAI'17)

      巻: -- ページ: 2814-2821

    • DOI

      10.24963/ijcai.2017/392

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Sparse Nonnegative Dynamic Mode Decomposition2017

    • 著者名/発表者名
      Noya Takeishi, Yoshinobu Kawahara, and Takehisa Yairi
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2017 IEEE International Conference on Image Processing (ICIP)

      巻: -- ページ: 2682-2686

    • DOI

      10.1109/icip.2017.8296769

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structurally regularized non-negative tensor factorization for spatio-temporal pattern discoveries,"2017

    • 著者名/発表者名
      Koh Takeuchi, Yoshinobu Kawahara, and Tomoharu Iwata
    • 雑誌名

      ECML PKDD 2017: Machine Learning and Knowledge Discovery in Databases

      巻: -- ページ: 582-598

    • DOI

      10.1007/978-3-319-71249-9_35

    • ISBN
      9783319712482, 9783319712499
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Koopman Spectral Kernels for Comparing Complex Dynamics: Application to Multiagent Sport Plays2017

    • 著者名/発表者名
      K. Fujii, Y. Inaba, and Y. Kawahara
    • 雑誌名

      Proc. of the 2017 European Conf. on Machine Learning and Principles and Practice of Knowledge Discovery in Databases (ECML-PKDD'17)

      巻: -- ページ: 127-139

    • DOI

      10.1007/978-3-319-71273-4_11

    • ISBN
      9783319712727, 9783319712734
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Subspace dynamic mode decomposition for stochastic Koopman analysis2017

    • 著者名/発表者名
      Takeishi Naoya、Kawahara Yoshinobu、Yairi Takehisa
    • 雑誌名

      Physical Review E

      巻: 96 号: 3 ページ: 033310-033310

    • DOI

      10.1103/physreve.96.033310

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Learning Koopman invariant subspaces for dynamic mode decomposition2017

    • 著者名/発表者名
      N. Takeishi, Y. Kawahara, and T. Yairi
    • 雑誌名

      Advances in Neural Information Processing Systems 30

      巻: -- ページ: 1130-1140

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Representative selection with structured sparsity2017

    • 著者名/発表者名
      H. Wang, Y. Kawahara, C. Weng, and J. Yuan
    • 雑誌名

      Pattern Recognition

      巻: 63 ページ: 268-278

    • DOI

      10.1016/j.patcog.2016.10.014

    • NAID

      40020236977

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Efficient generalized fused Lasso and its applications2016

    • 著者名/発表者名
      B. Xin, Y. Kawahara, Y. Wang, L. Hu, and W. Gao
    • 雑誌名

      ACM Transactions on Intelligent Systems and Technology

      巻: 7 号: 4 ページ: 1-22

    • DOI

      10.1145/2847421

    • 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 / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Dynamic mode decomposition with reproducing kernels for Koopman spectral analysis2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Kawahara
    • 雑誌名

      Advances in Neural Information Processing Systems

      巻: 29 ページ: 911-919

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Nonparametric Bayesian learning of Koopman spectrums in nonlinear dynamical systems2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Kawahara
    • 学会等名
      The 2017 Int'l Symp. on Nonlinear Theory and Its Applications (NOLTA'17)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 潜在グループ正則化学習におけるグループ構造の自動発見2016

    • 著者名/発表者名
      宮澤桂, 河原吉伸, 鷲尾隆
    • 学会等名
      第30回人工知能学会全国大会
    • 発表場所
      小倉
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-04-26   更新日: 2022-01-31  

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