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2016 年度 実績報告書

学習理論からの計算限界解明へのアプローチ

計画研究

研究領域多面的アプローチの統合による計算限界の解明
研究課題/領域番号 24106010
研究機関九州大学

研究代表者

瀧本 英二  九州大学, システム情報科学研究院, 教授 (50236395)

研究分担者 篠原 歩  東北大学, 情報科学研究科, 教授 (00226151)
正代 隆義  九州国際大学, 国際関係学部, 教授 (50226304)
畑埜 晃平  九州大学, 附属図書館, 准教授 (60404026)
吉仲 亮  東北大学, 情報科学研究科, 准教授 (80466424)
内沢 啓  山形大学, 大学院理工学研究科, 准教授 (90510248)
研究期間 (年度) 2012-06-28 – 2017-03-31
キーワード計算学習理論 / オンライン意思決定 / 離散力学系 / 最長共通部分列 / メトリカルタスクシステム問題 / パターン言語 / 形式グラフ体系
研究実績の概要

1.仮説表現の複雑さに関する成果
セルオートマトンに代表される離散力学系や論理回路は,有用な仮説表現である.離散力学系の下で定義されるいくつかの問題に対し,回路最小化オラクルを用いた多項式時間乱択アルゴリズムを与えた.この結果は,これらの問題がNP完全問題ではなく,NP中間層あるいはPに属することを示唆している.
2.学習の複雑さ指標の解析に関する成果
2つの文字列の類似性を測る指標(カーネル)として用いられる最長共通部分列(LCS)を精密化した指標として,長さk以上の共通する連続部分文字列を含むことという制約を課したLCS,さらに,文字列の一致関係を数列の順序保存関係に緩和したLCSを提案し,その指標を求める計算量が,kに依存しない多項式時間であることを示した.
3.アルゴリズムの設計と解析手法の体系化に関する成果
(1) オンライン意思決定問題の広いクラスであるメトリカルタスクシステム問題に対し,ランダムサンプリングに基づく統一的なアルゴリズム設計の指針を与えた.提案アルゴリズムは,k集合やグラフのパス集合など,決定集合が組合せ集合である場合でも多項式時間で動作する.(2) 正例から効率的に学習可能なパターン言語の部分族はいくつか知られていたが,それらのうち non-cross と呼ばれる属について,これを文字列言語から木言語へと一般化し,効率的な極限同定アルゴリズムを与えた.(3) 形式グラフ体系と呼ばれるグラフ言語の族が,所属性質問を用いて多項式更新時間で正例から帰納推論可能となるための条件を与えた.

現在までの達成度 (段落)

28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

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (49件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (5件) 雑誌論文 (25件) (うち国際共著 3件、 査読あり 25件、 オープンアクセス 9件、 謝辞記載あり 17件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 3件) 図書 (3件)

  • [国際共同研究] Technion(イスラエル)

    • 国名
      イスラエル
    • 外国機関名
      Technion
  • [国際共同研究] CWI(オランダ)

    • 国名
      オランダ
    • 外国機関名
      CWI
  • [国際共同研究] University of Miami/University of Delaware/University of Chicago(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      University of Miami/University of Delaware/University of Chicago
  • [国際共同研究] LIF Marseille(フランス)

    • 国名
      フランス
    • 外国機関名
      LIF Marseille
  • [国際共同研究] University of London(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      University of London
  • [雑誌論文] Computing Longest Single-arm-gapped Palindromes in a String2017

    • 著者名/発表者名
      Shintaro Narisada, Diptarama, Kazuyuki Narisawa, Shunsuke Inenaga, Ayumi Shinohara
    • 雑誌名

      Proc. 43rd International Conference on Current Trends in Theory and Practice of Computer Science (SOFSEM 2017)

      巻: - ページ: 375-386

    • DOI

      10.1007/978-3-319-51963-0_29

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Longest Common Subsequence in at Least k Length Order-Isomorphic Substrings2017

    • 著者名/発表者名
      Yohei Ueki, Diptarama, Masatoshi Kurihara, Yoshiaki Matsuoka, Kazuyuki Narisawa, Ryo Yoshinaka, Hideo Bannai, Shunsuke Inenaga, Ayumi Shinohara
    • 雑誌名

      Proc. 43rd International Conference on Current Trends in Theory and Practice of Computer Science (SOFSEM 2017)

      巻: - ページ: 363-374

    • DOI

      10.1007/978-3-319-51963-0_28

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Learning concepts and their unions from positive data with refinement operators2017

    • 著者名/発表者名
      Seishi Ouchi, Tomohiko Okayama, Keisuke Otaki, Ryo Yoshinaka, Akihiro Yamamoto
    • 雑誌名

      Annals of Mathematics and Artficial Intelligence

      巻: 79(1-3) ページ: 181-203

    • DOI

      10.1007/s10472-015-9458-6

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] The Strong, Weak, and Very Weak Finite Context and Kernel Properties2017

    • 著者名/発表者名
      Makoto Kanazawa, Ryo Yoshinaka
    • 雑誌名

      Proc. 11th International Conference on Language and Automata Theory and Applications (LATA 2017)

      巻: - ページ: 77-88

    • DOI

      10.1007/978-3-319-53733-7_5

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The Time Complexity of the Token Swapping Problem and Its Parallel Variants2017

    • 著者名/発表者名
      Jun Kawahara, Toshiki Saitoh, Ryo Yoshinaka
    • 雑誌名

      Proc. 11th International Conference and Workshops on Algorithms and Computation (WALCOM 2017), Lecture Notes in Computer Science

      巻: 10167 ページ: 448-459

    • DOI

      10.1007/978-3-319-53925-6_35

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Polynomial Time Inductive Inference of Languages of Ordered Term Tree Patterns with Height-Constrained Variables from Positive Data2017

    • 著者名/発表者名
      Takayoshi Shoudai, Kazuhide Aikoh, Yusuke Suzuki, Satoshi Matsumoto, Tetsuhiro Miyahara, Tomoyuki Uchida
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences

      巻: E100.A(3) ページ: 785-802

    • DOI

      10.1587/transfun.E100.A.785

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A Polynomial Time Pattern Matching Algorithm on Graph Patterns of Bounded Treewidth2017

    • 著者名/発表者名
      Takayoshi Shoudai, Takashi Yamada
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Distributional Learning of Regular Formal Graph System of Bounded Degree2017

    • 著者名/発表者名
      Takayoshi Shoudai, Satoshi Matsumoto, Yusuke Suzuki
    • 雑誌名

      Proc. 26th International Conference on Inductive Logic Programming (ILP 2016), Lecture Notes in Artificial Intelligence

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Enumeration of Maximally Frequent Ordered Tree Patterns with Wildcards for Edge Labels2017

    • 著者名/発表者名
      Tetsuhiro Miyahara, Yusuke Suzuki, Takayoshi Shoudai, Tomoyuki Uchida, Tetsuji Kuboyama
    • 雑誌名

      IPSJ Transactions on Mathematical Modeling and its Applications

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Computational Complexity Studies of Synchronous Boolean Finite Dynamical Systems on Directed Graphs2017

    • 著者名/発表者名
      Mitsunori Ogihara, Kei Uchizawa
    • 雑誌名

      Information and Computation

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Hitori numbers2017

    • 著者名/発表者名
      Akira Suzuki, Masashi Kiyomi, Yota Otachi, Kei Uchizawa, Takeaki Uno
    • 雑誌名

      Journal of Information Processing

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Bandit Online Optimization Over the Permutahedron2016

    • 著者名/発表者名
      Nir Ailon, Kohei Hatano, Eiji Takimoto
    • 雑誌名

      Theoretical Computer Science

      巻: 650 ページ: 92-108

    • DOI

      10.1016/j.tcs.2016.07.033

    • 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] An Online Policy Gradient Algorithm for Markov Decision Processes with Continuous States and Actions2016

    • 著者名/発表者名
      Yao Ma, Tingting Zhao, Kohei Hatano, Masashi Sugiyama
    • 雑誌名

      Neural Computation

      巻: 28(3) ページ: 563-593

    • DOI

      10.1162/NECO_a_00808

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A Combinatorial Metrical Task System Problem Under the Uniform Metric2016

    • 著者名/発表者名
      Takumi Nakazono, Ken-ichiro Moridomi, Kohei Hatano, Eiji Takimoto
    • 雑誌名

      Proc. 27th International Conference on Algorithmic Learning Theory (ALT 2016), Lecture Notes in Artificial Intelligence

      巻: 9925 ページ: 1577-1586

    • DOI

      10.1007/978-3-319-46379-7_19

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Compact bit encoding schemes for simply- typed lambda-terms2016

    • 著者名/発表者名
      Kotaro Takeda, Naoki Kobayashi, Kazuya Yaguchi, Ayumi Shinohara
    • 雑誌名

      Proc. 21st ACM SIGPLAN International Conference on Functional Programming (ICFP2016)

      巻: - ページ: 146-157

    • DOI

      10.1145/3022670.2951918

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Generalization of Efficient Implementation of Compression by Substring Enumeration2016

    • 著者名/発表者名
      Shumpei Sakuma, Kazuyuki Narisawa, Ayumi Shinohara
    • 雑誌名

      Proc. the Data Compression Conference (DCC 2016)

      巻: - ページ: 630-630

    • DOI

      10.1109/DCC.2016.86

    • 査読あり
  • [雑誌論文] QBF Encoding of Generalized Tic-Tac-Toe2016

    • 著者名/発表者名
      Diptarama, Ryo Yoshinaka, Ayumi Shinohara
    • 雑誌名

      Proc. QBF in the 19th International Conference on Theory and Applications of Satisfiability Testing (QBF@SAT2016)

      巻: - ページ: 14-26

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] AC-Automaton Update Algorithm for Semi-dynamic Dictionary Matching2016

    • 著者名/発表者名
      Diptarama, Ryo Yoshinaka, Ayumi Shinohara
    • 雑誌名

      Proc. 23rd International Symposium on String Processing and Information Retrieval (SPIRE2016)

      巻: - ページ: 110-121

    • DOI

      10.1007/978-3-319-51963-0_28

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Fast Full Permuted Pattern Matching Algorithms on Multi-track Strings2016

    • 著者名/発表者名
      Diptarama, Ryo Yoshinaka, Ayumi Shinohara
    • 雑誌名

      Stringology 2016

      巻: - ページ: 7-21

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Distributional Learning of Some Nonlinear Tree Grammars2016

    • 著者名/発表者名
      Alexander Clark, Makoto Kanazawa, Gregory M. Kobele, Ryo Yoshinaka
    • 雑誌名

      Fundamenta Informaticae

      巻: 146(4) ページ: 339-377

    • DOI

      10.3233/FI-2016-1391

    • 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] Sequence binary decision diagram: Minimization, relationship to acyclic automata, and complexities of Boolean set operations2016

    • 著者名/発表者名
      Shuhei Denzumi, Ryo Yoshinaka, Hiroki Arimura, Shin-ichi Minato
    • 雑誌名

      Discrete Applied Mathematics

      巻: 212 ページ: 61-80

    • DOI

      10.1016/j.dam.2014.11.022

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Probabilistic learnability of context-free grammars with basic distributional properties from positive examples2016

    • 著者名/発表者名
      Chihiro Shibata, Ryo Yoshinaka
    • 雑誌名

      Theoretical Computer Science

      巻: 620 ページ: 46-72

    • DOI

      10.1016/j.tcs.2015.10.037

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A Semi-Supervised Data Screening for Net- work Traffic Data Using Graph Min-Cuts2016

    • 著者名/発表者名
      Takayoshi Shoudai, Hikaru Murai, Atsushi Okamoto
    • 雑誌名

      IPSJ Transactions on Mathematical Modeling and its Applications

      巻: 9(2) ページ: 49-60

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] KMP Based Pattern Matching Algorithms for Multi-Track Strings2016

    • 著者名/発表者名
      Diptarama, Yohei Ueki, Kazuyuki Narisawa, Ayumi Shinohara
    • 雑誌名

      Student Research Forum Papers/Posters in the 43rd International Conference on Current Trends in Theory and Practice of Computer Science (SOFSEM 2016)

      巻: - ページ: 100-107

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A Fast Order-Preserving Matching with q-neighborhood Filtration Using SIMD Instructions2016

    • 著者名/発表者名
      Yohei Ueki, Kazuyuki Narisawa, Ayumi Shinohara
    • 雑誌名

      Student Research Forum Papers/Posters in the 43rd International Conference on Current Trends in Theory and Practice of Computer Science (SOFSEM 2016)

      巻: - ページ: 108-115

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 正規化マージンを用いたしきい値回路の性能評価2017

    • 著者名/発表者名
      坂口慶介, 内澤啓,瀧本英二
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会COMP-ELC学生シンポジウム
    • 発表場所
      名城大学(愛知県・名古屋市)
    • 年月日
      2017-03-23
  • [学会発表] グラフ構造の分布情報を用いた有界な次数と木幅の文脈自由グラフ言語の多項式時間機械学習2017

    • 著者名/発表者名
      松本哲志, 正代隆義, 鈴木祐介
    • 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(愛知県・名古屋市)
    • 年月日
      2017-03-17
  • [学会発表] ノルム制約付き行列分解に基づいた行列補完問題に対する汎化誤差の導出2017

    • 著者名/発表者名
      森富賢一郎, 畑埜晃平, 瀧本英二
    • 学会等名
      電子情報通信学会IBISML研究会
    • 発表場所
      東京工業大学(東京都)
    • 年月日
      2017-03-06
  • [学会発表] Enumeration of Maximally Frequent Ordered Tree Patterns with Wildcards for Edge Labels2017

    • 著者名/発表者名
      Tetsuhiro Miyahara, Yusuke Suzuki, Takayoshi Shoudai, Tomoyuki Uchida, Tetsuji Kuboyama
    • 学会等名
      情報処理学会数理モデル化と問題解決研究
    • 発表場所
      繋温泉清温荘(岩手県・盛岡市)
    • 年月日
      2017-02-27
  • [学会発表] FPLを用いた組合せ集合に対するオンライン予測2017

    • 著者名/発表者名
      森富賢一郎, 畑埜晃平, 瀧本英二
    • 学会等名
      冬のLAシンポジウム
    • 発表場所
      京都大学(京都府・京都市)
    • 年月日
      2017-02-02
  • [学会発表] 一般化対称関数を計算するエネルギー効率の良いしきい値回路に関する研究2017

    • 著者名/発表者名
      間庭宏貴, 大木貴之, 鈴木顕, 内澤啓, 周暁
    • 学会等名
      冬のLAシンポジウム
    • 発表場所
      京都大学(京都府・京都市)
    • 年月日
      2017-02-01
  • [学会発表] Time Series Classification Based on Random Shapelets2016

    • 著者名/発表者名
      Daiki Suehiro, Kengo Kuwahara, Kohei Hatano, Eiji Takimoto
    • 学会等名
      Time Series Workshop in NIPS 2016
    • 発表場所
      バルセロナ(スペイン)
    • 年月日
      2016-12-09
    • 国際学会
  • [学会発表] 大局的な状況に応じて打ち方の変更を行う麻雀AI2016

    • 著者名/発表者名
      海津純平,吉仲亮,篠原歩
    • 学会等名
      第21回ゲームプログラミングワーク ショップ2016 (GPW-16)
    • 発表場所
      箱根セミナーハウス(神奈川県・箱根町)
    • 年月日
      2016-11-05
  • [学会発表] Polynomial time inference of generalization of non-cross pattern languages to term tree languages2016

    • 著者名/発表者名
      Tomoko Ochi, Ryo Yoshinaka, Akihiro Yamamoto
    • 学会等名
      The 13th International Conference on Grammatical Inference (ICGI 2016)
    • 発表場所
      デルフト(オランダ)
    • 年月日
      2016-10-07
    • 国際学会
  • [学会発表] Towards Learning Generalized Residual Finite State Automata2016

    • 著者名/発表者名
      Chihiro Shibata, Ryo Yoshinaka
    • 学会等名
      The 13th International Conference on Grammatical Inference (ICGI 2016)
    • 発表場所
      デルフト(オランダ)
    • 年月日
      2016-10-06
    • 国際学会
  • [学会発表] 組み合わせ集合上のメトリカルタスクシステム問題2016

    • 著者名/発表者名
      中薗拓巳, 森富賢一郎, 畑埜晃平, 瀧本英二
    • 学会等名
      夏のLAシンポジウム
    • 発表場所
      かんぽの宿大和平群(奈良県・平群町)
    • 年月日
      2016-07-21
  • [学会発表] (min, +)乗算を計算するしきい値回路2016

    • 著者名/発表者名
      井村翔, 内澤啓
    • 学会等名
      夏のLAシンポジウム
    • 発表場所
      かんぽの宿大和平群(奈良県・平群町)
    • 年月日
      2016-07-19
  • [学会発表] 正規化マージンを用いたしきい値回路の評価2016

    • 著者名/発表者名
      坂口慶介, 内澤啓,瀧本英二
    • 学会等名
      夏のLAシンポジウム
    • 発表場所
      かんぽの宿大和平群(奈良県・平群町)
    • 年月日
      2016-07-19
  • [学会発表] 制約付きスケジューリング問題に対するπ-DDを用いた解法2016

    • 著者名/発表者名
      松本晃輔, 畑埜晃平, 瀧本英二
    • 学会等名
      夏のLAシンポジウム
    • 発表場所
      かんぽの宿大和平群(奈良県・平群町)
    • 年月日
      2016-07-19
  • [学会発表] 射影と分解に基づく敵対的バンディット予測2016

    • 著者名/発表者名
      永浦良平, 畑埜晃平, 瀧本英二
    • 学会等名
      夏のLAシンポジウム
    • 発表場所
      かんぽの宿大和平群(奈良県・平群町)
    • 年月日
      2016-07-19
  • [学会発表] k 集合に対する敵対的バンディット問題2016

    • 著者名/発表者名
      永浦良平, 畑埜晃平, 瀧本英二
    • 学会等名
      電子情報通信学会IBISML研究会
    • 発表場所
      沖縄科学技術大学院大学(沖縄県・恩納村)
    • 年月日
      2016-07-06
  • [図書] オンライン予測(機械学習プロフェッショナルシリーズ)2016

    • 著者名/発表者名
      畑埜晃平, 瀧本英二
    • 総ページ数
      176
    • 出版者
      講談社サイエンティフィク
  • [図書] Topics in Grammatical Inference (Chapter 2: Efficiency in the Identification in the Limit Learning Paradigm)2016

    • 著者名/発表者名
      Remi Eyraud, Jeffrey Heinz, Ryo Yoshinaka
    • 総ページ数
      247 (25-46)
    • 出版者
      Springer
  • [図書] Topics in Grammatical Inference (Chapter 6: Distributional Learning of Context-Free and Multiple Context-Free Grammars)2016

    • 著者名/発表者名
      Alexander Clark, Ryo Yoshinaka
    • 総ページ数
      247 (143-172)
    • 出版者
      Springer

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公開日: 2018-01-16   更新日: 2022-01-31  

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