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疎性モデリングへの組合せ論的アプローチと最適化

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 26120524
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) 2014-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015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)
2015年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2014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 / 組合せ最適化 / 疎性モデリング
研究実績の概要

本研究は、離散凸性(特に劣モジュラ性)に基づいた疎性モデリングのための組合せ論的な理論的解析方法、および最適化を中心とした計算への方法論的基盤の構築を目的とするものである。特に、効率的に計算可能な離散凸最小化として定式化するために必要な家庭の明確化とそれに基づく高速アルゴリズムの開発、および事前知識としてのデータ特徴間の構造をりさんとつ生に基づき利用するための方法について取り組む。そして本領域や、その他の応用研究者らとともに、得られた成果を種々の実データに対して適用し、その有用性の検証を行うことを目的としている。
当該年度では、(課題1)疎性モデリングへの離散凸性に基づく理論解析方法のと高速アルゴリズムの開発、および(課題2)データ構造情報を用いた疎性モデリングへの組合せ論的解析方法の深化の両方に関連して、既存の構造正則化を列もジュラ関数の性質を用いて一般化した高階結合正則化を導出し、さらにその高速な最適化方法も開発した。得られた方法は、地理情報データなどへ適用し、その有用性についても検証を行った(論文投稿なども進めた)。
(課題3)周辺情報分野への展開とドメイン研究者との協働における応用的問題への適用に関しては、企業研究者などとの遺伝子データへの適用や、コンピュータビジョン分野における問題への適用などを行い、その有用性を確認した。

現在までの達成度 (段落)

27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

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (2件) (うち招待講演 1件) 図書 (1件)

  • [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
      2015 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] Toxicogenomic prediction with graph-based structured regularization on transcription factor network2016

    • 著者名/発表者名
      K. Nagata, Y. Kawahara, T. Washio, and A. Unami
    • 雑誌名

      Fundamental Toxicological Sciences

      巻: 3 号: 2 ページ: 39-46

    • DOI

      10.2131/fts.3.39

    • NAID

      130005129243

    • ISSN
      2189-115X
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Toxicogenomic prediction with group sparse regularization based on transcription factor network information2015

    • 著者名/発表者名
      K. Nagata, Y. Kawahara, T. Washio, and A. Unami
    • 雑誌名

      Fundamental Toxicological Sciences

      巻: 2 号: 4 ページ: 161-170

    • DOI

      10.2131/fts.2.161

    • NAID

      130005100439

    • ISSN
      2189-115X
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Higher Order Fused Regularization for Supervised Learning with Grouped Parameters2015

    • 著者名/発表者名
      K. Takeuchi, Y. Kawahara, and T. Iwata
    • 雑誌名

      Proc. of the 2015 European Conf. on Machine Learning and Principles and Practice of Knowledge Discovery in Databases (ECML-PKDD'15),

      巻: -- ページ: 577-593

    • 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] Efficient Generalized Fused Lasso with Application to the Diagnosis of Alzheimer’s Disease2014

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

      Proc. of the 28th AAAI Conf. on Artificial Intelligence (AAAI’14)

      巻: -- ページ: 2163-2169

    • 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
  • [学会発表] 機械学習における劣モジュラ最適化と疎性モデリングへの応用2015

    • 著者名/発表者名
      河原吉伸
    • 学会等名
      第59回システム制御情報学会研究発表講演会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2015-05-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 構造正則化学習を用いた混雑シーンにおける異常検知2014

    • 著者名/発表者名
      掃部健,河原吉伸,鷲尾隆
    • 学会等名
      第28回人工知能学会全国大会
    • 発表場所
      愛媛
    • 年月日
      2014-05-12 – 2014-05-15
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [図書] 劣モジュラ最適化と機械学習2015

    • 著者名/発表者名
      河原吉伸,永野清仁
    • 総ページ数
      192
    • 出版者
      講談社サイエンティフィック
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-28  

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