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2016 年度 実施状況報告書

強力な表現能力を持つグラフ構造パターンによるグラフ構造データからの深層知識の発見

研究課題

研究課題/領域番号 15K00312
研究機関広島市立大学

研究代表者

宮原 哲浩  広島市立大学, 情報科学研究科, 准教授 (90209932)

研究分担者 内田 智之  広島市立大学, 情報科学研究科, 准教授 (70264934)
久保山 哲二  学習院大学, 計算機センター, 教授 (80302660)
廣渡 栄寿  北九州市立大学, 基盤教育センター, 教授 (60274429)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
キーワード機械学習 / グラフ構造パターン / 木構造パターン / 進化的学習
研究実績の概要

本研究課題では,大規模なグラフ構造データに隠されている深層知識を強力な表現能力を持つグラフ構造パターンを用いて表現し,パターン型の深層知識として発見するシステムについて研究を行った.本研究の目的は,大規模なグラフ構造データ,木構造データからパターン型の深層知識を発見することである.本年度は,グラフ構造パターン型知識発見,木構造パターン型知識発見の2つのサブテーマで研究を展開し,以下の成果を得た.
ブロック保存型外平面的グラフパターンは,任意の外面的グラフを代入できる構造的変数を持つ,外面的グラフの構造的特徴を表現できるグラフ構造パターンである.ブロック木パターンはブロック保存型外平面的グラフパターンの木表現である.遺伝的プログラミングは,木構造のような構造的表現を扱う進化的学習手法である.正事例と負事例の外平面的グラフから特徴的なブロック保存型外平面的グラフパターンを獲得する遺伝的プログラミングによる進化的学習システムにおいて,ブロック木パターンの正規形表現から定義される深さラベル列を利用して実行時間を削減する方法を提案し,評価実験を行ってその有効性を確認した.正事例と負事例のTTSPグラフから,TTSPグラフパターン集合を個体とする進化的計算を用いて複合的グラフ構造パターンを獲得する手法を提案した.木構造データを代入できる構造的変数を持つ木構造パターンの帰納推論手法,頻出パターン枚挙手法について研究した.

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

本年度は,グラフ構造パターン型知識発見,木構造パターン型知識発見の2つのサブテーマで研究を展開し,研究成果を発表した.研究はおおむね順調に進展していると考えられる.

今後の研究の推進方策

研究代表者・研究分担者の提案手法を発展させて,グラフ構造パターン型知識発見,木構造パターン型知識発見の2つのサブテーマで研究を推進する.

次年度使用額が生じた理由

国際会議発表のため海外出張を計画していたが,国内で開催された会議で研究成果を発表したので,次年度使用額が生じた.

次年度使用額の使用計画

国外,国内における研究成果の発表に伴う旅費,分担者,共同研究者との研究打合せに伴う旅費などを中心に使用する計画である.

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (4件)

  • [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] Using Canonical Representations of Block Tree Patterns in Acquisition of Characteristic Block Preserving Outerplanar Graph Patterns2016

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

      Proceedings of 2016 IEEE 9th International Workshop on Computational Intelligence and Applications (IWCIA)

      巻: - ページ: 93 - 99

    • DOI

      10.1109/IWCIA.2016.7805755

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Acquisition of Characteristic Block Preserving Outerplanar Graph Patterns by Genetic Programming Using Label Information2016

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

      Proceedings of 2016 5th IIAI International Congress on Advanced Applied Informatics (IIAI-AAI)

      巻: - ページ: 203 - 210

    • DOI

      DOI: 10.1109/IIAI-AAI.2016.212

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] TTSPグラフパターン集合を個体とする進化的手法による複合的グラフ構造パターンの獲得2017

    • 著者名/発表者名
      山縣 佑貴, 宮原 哲浩, 鈴木 祐介, 内田 智之, 久保山 哲二
    • 学会等名
      火の国情報シンポジウム2017
    • 発表場所
      鹿児島大学(鹿児島県・鹿児島市)
    • 年月日
      2017-03-01 – 2017-03-02
  • [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
      情報処理学会第112回数理モデル化と問題解決研究発表会
    • 発表場所
      岩手県盛岡市
    • 年月日
      2017-02-27 – 2017-02-28
  • [学会発表] 特徴的なブロック保存型外平面的グラフパターンの獲得におけるブロック木パターンの正規形表現の利用2016

    • 著者名/発表者名
      徳原 史也, 宮原 哲浩, 鈴木 祐介, 内田 智之, 久保山 哲二
    • 学会等名
      2016 IEEE SMC Hiroshima Chapter 若手研究会
    • 発表場所
      広島大学(広島県東広島市)
    • 年月日
      2016-07-16 – 2016-07-16
  • [学会発表] グラフパターンの木表現を用いた遺伝的プログラミングによる特徴的なブロック保存型外平面的グラフパターンの獲得2016

    • 著者名/発表者名
      大内山 祐斗, 宮原 哲浩, 鈴木 祐介, 内田 智之, 久保山 哲二, 徳原 史也
    • 学会等名
      2016年度人工知能学会全国大会
    • 発表場所
      北九州国際会議場他(福岡県北九州市)
    • 年月日
      2016-06-06 – 2016-06-09

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公開日: 2018-01-16  

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