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2015 年度 実績報告書

大規模ネットワークからのトピック指向コミュニティとキーパーソンの抽出

研究課題

研究課題/領域番号 15J00735
研究機関筑波大学

研究代表者

伏見 卓恭  筑波大学, 図書館情報メディア系, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2015-04-24 – 2018-03-31
キーワードトピック / コミュニティ / 構造的凝集性 / 意味的凝集性 / アノテーション / EMアルゴリズム
研究実績の概要

トピック指向コミュニティ抽出に関する研究成果として,従来から行なっているノードに対する機能コミュニティ抽出手法を拡張した.機能コミュニティ抽出法では,PageRank収束曲線を各ノードのネットワークに対する機能を表現する特徴ベクトルとして利用し,その類似度に基づきクラスタリングしていた.上記の手法をを拡張し,ノードごとではなくコミュニティ単位でPageRank収束曲線を計算し,コミュニティの性質やコミュニティの違いについて定量化し,分析する手法を提案した.続いて,ノードがもつトピックをノードの投稿内容に含まれる単語の出現頻度ベクトルで表現し,その意味的凝集性とネットワーク構造から得られる構造的凝集性に着目し,コミュニティを抽出,得られたコミュニティに統計的有意に出現する単語によりコミュニティにアノテーションを付与する手法を提案した.この手法では,近隣ノードの単語出現頻度ベクトルを減衰重みを付しながら合成するが,減衰の強弱を制御するパラメータをノードごとで調整する必要があり,パラメータを推定する枠組みを提案した.推定アルゴリズムでは,一般的に困難な非線形最適化の問題をEMアルゴリズムをベースに展開することで,効率よくパラメータを推定するように工夫した.さらに,設定した目的関数の大域最適解が保証されるなどの良い性質に着目したアルゴリズムを開発した.実データを用いた評価実験により,意味的凝集性を有するトピック指向のコミュニティでありながら,構造的凝集性をも有するコミュニティが抽出できることを検証した.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

ネットワーク上でのノードの活動内容から,ノードの特徴量をベクトル表現し,近隣ノードの特徴ベクトルとの関係を定量化することにより,構造的にも意味的にも密なコミュニティを抽出する研究を課題とし取り組んだ.そして,統計的機械学習アプローチを土台に,大域的な収束性を保証するなど理論的にも優れたパラメータ推定法を独自に考案し,手法として確立できた点が特に高く評価できる.提案法の基本性能に関する評価実験では,その有効性を実証するとともに,幾つかの興味深い知見も同時に導き出し,複数の学会において発表を行った.さらに,上述の提案手法を改良し,ノードごとにスコアを計算することで中心性指標としても確立し,近年話題となっている大規模なソーシャルメディアデータからの知識発見も大いに期待できる状況にある.よって,本期間に「期待通り研究が進展した」と評価する.

今後の研究の推進方策

これまでの研究において,各ノードに対してトピックが付与されている.次年度以降は,ノード間のインタラクションから,リンクに対してトピック事後確率を推定し,それを重みとした隣接行列を求める.この重み付き隣接行列に対してスペクトラルクラスタリングにより,トピック指向構造コミュニティ抽出法を提案する.またスペクトラルクラスタリング以外に,複数のクラスタリング手法を適用し,それぞれ得られたコミュニティについて比較検討する.得られたコミュニティに対して可視化などの手段により解釈可能かどうかを定性的に判断する.さらに,正規化相互情報量により抽出結果の類似性を定量的に評価する.また,トピックによって得られるコミュニティが類似したり,大きく異なる場合もある.その点についても考察し,ネットワーク生成過程との関係について分析する.さらに,構造コミュニティ抽出とトピック事後確率付与の順序を入れ替えることにより抽出結果がどのように異なるかについても比較検討する.

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] 実距離を考慮した中心性指標の提案と重要観光スポット抽出への応用2015

    • 著者名/発表者名
      伏見 卓恭,斉藤 和巳,武藤 伸明,池田 哲夫,風間 一洋
    • 雑誌名

      人工知能学会論文誌

      巻: 30 ページ: 703-712

    • 査読あり
  • [学会発表] 単語共起ネットワークの成長分析2016

    • 著者名/発表者名
      伏見 卓恭,佐藤 哲司
    • 学会等名
      情報処理学会第78回全国大会
    • 発表場所
      慶應義塾大学・矢上キャンパス(神奈川県・横浜市北区)
    • 年月日
      2016-03-11
  • [学会発表] 構造特性と意味特性を考慮した中心性指標の提案2016

    • 著者名/発表者名
      伏見 卓恭,佐藤 哲司,斉藤 和巳,風間 一洋
    • 学会等名
      第8回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム
    • 発表場所
      ヒルトン福岡シーホーク(福岡県・福岡市中央区)
    • 年月日
      2016-03-01
  • [学会発表] Comparison of Influence Measures on Structural Changes Focused on Node Functions2015

    • 著者名/発表者名
      Takayasu Fushimi,Tetsuji Satoh,Kazumi Saito,Kazuhiro Kazama
    • 学会等名
      The 17th International Conference on Information Integration and Web-based Applications & Services
    • 発表場所
      ブリュッセル(ベルギー)
    • 年月日
      2015-12-11
    • 国際学会
  • [学会発表] 距離減衰重みを導入したノード群へのアノテーション付与法2015

    • 著者名/発表者名
      伏見 卓恭,佐藤 哲司,斉藤 和巳,風間 一洋
    • 学会等名
      第8回 Webとデータベースに関するフォーラム
    • 発表場所
      芝浦工業大学・豊洲キャンパス(東京都・江東区豊洲)
    • 年月日
      2015-11-24
  • [学会発表] レシピ投稿サイトにおけるユーザ間コミュニケーションのネットワーク分析2015

    • 著者名/発表者名
      伏見 卓恭,佐藤 哲司
    • 学会等名
      データ工学研究会
    • 発表場所
      神奈川工科大学・横浜オフィス(神奈川県・横浜市西区)
    • 年月日
      2015-09-25
  • [学会発表] 時間減衰付きカテゴリ選択モデルを用いたレビュー傾向分析2015

    • 著者名/発表者名
      伏見 卓恭,佐藤 哲司,斉藤 和巳,風間 一洋
    • 学会等名
      第14回情報科学技術フォーラム
    • 発表場所
      愛媛大学・城北キャンパス(愛媛県・松山市)
    • 年月日
      2015-09-15
  • [学会発表] ノード間の隣接関係を考慮したアノテーション法の提案2015

    • 著者名/発表者名
      伏見 卓恭,佐藤 哲司,斉藤 和巳,風間 一洋
    • 学会等名
      ネットワークが創発する知能研究会2015
    • 発表場所
      日本大学理工学部・駿河台キャンパス(東京都・千代田区神田)
    • 年月日
      2015-08-20
  • [学会発表] 隣接関係を考慮したノード群へのアノテーション付与法2015

    • 著者名/発表者名
      伏見 卓恭,佐藤 哲司,斉藤 和巳,風間 一洋
    • 学会等名
      第12回ネットワーク生態学シンポジウム
    • 発表場所
      山喜旅館(静岡県・伊東市)
    • 年月日
      2015-08-04
  • [学会発表] ノード機能に着目した構造変化に対する影響度指標2015

    • 著者名/発表者名
      伏見 卓恭,佐藤 哲司,斉藤 和巳,風間 一洋
    • 学会等名
      マルチメディア,分散,協調とモバイルシンポジウム
    • 発表場所
      ホテル安比グランド(岩手県・八幡平市)
    • 年月日
      2015-07-10
  • [学会発表] PageRank収束曲線を用いたコミュニティ特性の定量化2015

    • 著者名/発表者名
      伏見 卓恭,斉藤 和巳,風間 一洋,佐藤 哲司
    • 学会等名
      2015年度人工知能学会全国大会(第29回)
    • 発表場所
      公立はこだて未来大学(北海道・函館市)
    • 年月日
      2015-05-30

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公開日: 2016-12-27  

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