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2018 年度 実績報告書

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,主に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.
正事例と負事例のグラフデータから特徴的なグラフパターンを獲得する進化的学習システムにおいて,特徴選択に基づいて相互に関連する個体の適合度を評価する手法を提案した.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実験,および正事例と負事例のTTSPグラフから特徴的なTTSPグラフパターンを獲得する実験により,提案手法の有効性を確認した.ブロック保存型外平面的グラフパターン集合を個体とする二段階構造の進化的計算を用いて,正事例と負事例の外面的グラフから特徴的な複合的ブロック保存型外平面的グラフパターンを獲得する手法に,正事例の外面的グラフをクラスタリングする手続きを組み込み,実データおよび人工的データに適用してその有効性を確認した.TTSPグラフパターン集合を個体とする二段階構造の進化的計算を用いて,正事例と負事例のTTSPグラフから特徴的な複合的TTSPグラフパターンを獲得するシステムにおいて,グラフパターン表示機能を実現し性能を評価した.正則パターン,グラフ文法システムの帰納推論手法,構造的変数を持つ木構造パターンのマッチング手法について研究した.

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Exact Learning of Primitive Formal Systems Defining Labeled Ordered Tree Languages via Queries2019

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

      IEICE Transactions on Information and Systems

      巻: E102.D ページ: 470~482

    • DOI

      10.1587/transinf.2018FCP0011

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Exact Learning of Regular Pattern Languages from One Positive Example Using a Linear Number of Membership Queries2019

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

      Proceedings of The 27th International MultiConference of Engineers and Computer Scientists (IMECS 2019)

      巻: - ページ: 204~209

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Acquisition of characteristic sets of block preserving outerplanar graph patterns by a two-stage evolutionary learning method for graph pattern sets2018

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

      International Journal of Computational Intelligence Studies

      巻: 7 ページ: 270~288

    • DOI

      10.1504/IJCISTUDIES.2018.096191

    • 査読あり
  • [雑誌論文] An Efficient Pattern Matching Algorithm for Unordered Term Tree Patterns of Bounded Dimension2018

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

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences

      巻: E101.A ページ: 1344~1354

    • DOI

      10.1587/transfun.E101.A.1344

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Aggregative context-aware fitness functions based on feature selection for evolutionary learning of characteristic graph patterns2018

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

      Vietnam Journal of Computer Science

      巻: 5 ページ: 229~239

    • DOI

      10.1007/s40595-018-0118-8

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Evolutionary Learning of Multiple TTSP Graph Structured Patterns from Positive and Negative TTSP Graph Data: Its Graph Pattern Display System and Performance Evaluation2018

    • 著者名/発表者名
      Yuuki Yamagata, Fumiya Tokuhara, Yuito Inaba, Kouki Muratani, Tetsuhiro Miyahara, Yusuke Suzuki, Tomoyuki Uchida, Tetsuji Kuboyama
    • 雑誌名

      Proceedings of The 22nd Asia Pacific Symposium on Intelligent and Evolutionary Systems (IES 2018)

      巻: - ページ: 120~127

    • 査読あり
  • [学会発表] 線形回数の所属性質問と1つの正例による正則パターン言語族に対する質問学習アルゴリズム2019

    • 著者名/発表者名
      松本哲志, 内田智之, 正代隆義, 鈴木祐介, 宮原哲浩
    • 学会等名
      2019年電子情報通信学会総合大会
  • [学会発表] 進化的手法による複合的TTSPグラフパターン獲得システムのパラメータ設定と性能評価2018

    • 著者名/発表者名
      山縣佑貴,徳原史也,稲葉唯人,村谷光輝,宮原哲浩,鈴木祐介,内田智之,久保山哲二
    • 学会等名
      2018 IEEE SMC Hiroshima Chapter若手研究会
  • [学会発表] 外平面的グラフのクラスタリングによる複合的なブロック保存型外平面的グラフパターンの進化的獲得2018

    • 著者名/発表者名
      徳原 史也, 宮原 哲浩, 久保山 哲二, 鈴木 祐介, 内田 智之
    • 学会等名
      2018年度人工知能学会全国大会

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公開日: 2019-12-27  

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