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2017 年度 実績報告書

大規模実世界時空間データストリーム処理のための超高速な検索・発見技術の研究

研究課題

研究課題/領域番号 15K12022
研究機関北海道大学

研究代表者

有村 博紀  北海道大学, 情報科学研究科, 教授 (20222763)

研究分担者 トーマス ツォイクマン  北海道大学, 情報科学研究科, 教授 (60374609)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード情報検索 / データマイニング / ストリームデータ処理 / 大規模知識処理 / QBFソルバー / 多重性 / 文脈性
研究実績の概要

本研究では,多様で膨大な実世界時空間ストリームデータに対する高速大規模処理の基盤技術として,複雑なパターンに対する検索・計数・発見技術を中心に研究開発している.研究組織として,研究代表者の有村が高速パターン検索・発見技術の研究開発を,研究分担者のトーマス ツォイクマンが多重ストリーム処理と知識発見の理論の構築を,連携研究者のジョーダン チャールズハロルドが超高速確率計算手法の開発を担当し,相互に協力つつ研究を遂行する.とくに本研究では,アルゴリズムの高速性と低メモリ性に加えて,実世界時空間ストリーム処理の特性に対応して,適応性・文脈性・多重性をもつアルゴリズムの開発に焦点を当てて研究した.各テーマごとに,アルゴリズム開発と,理論解析,実装評価を並行して進めた.具体的には,研究期間全体では,次の5つの分担研究項目の研究を行った:
(A1) ビット並列技法を用いた超高速実世界ストリーム検索技術の研究開発(有村)計算ハードウェアに内在する並列性を利用して、ストリーム処理を準線形時間に高速化する。
(A2) 確率的手法に基づく超高速実世界ストリーム計数技術の研究開発(ジョーダン,有村)。確率的な情報処理の枠組みで、近似を許した上で高速なストリーム処理を行う。
(A3) 構造列挙手法に基づく超高速実世界ストリーム発見技術の研究開発(有村・ジョーダン)。回候補となる構造を高速にもれなく列挙する構造列挙手法をストリーム処理に拡張する。
(A4) 超高速ストリーム知識発見の理論的基盤の研究(ツォイグマン,有村)。有限オートマトンなどの計算モデルを用いて高速な多ストリーム処理の理論構築を行う。
(B1) プロトタイプシステム構築と予備評価実験.これまでに開発したアルゴリズムを実装して、高速ストリーム処理のためのライブラリを提供し、その性能を実験的に評価し、今後の開発にフィードバックする。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] McGill University(Canada)

    • 国名
      カナダ
    • 外国機関名
      McGill University
  • [国際共同研究] National University of Singapore(Singapore)

    • 国名
      シンガポール
    • 外国機関名
      National University of Singapore
  • [雑誌論文] On the Help of Bounded Shot Verifiers, Comparators and Standardisers for Learnability in Inductive Inference2018

    • 著者名/発表者名
      Ziyuan Gao, Sanjay Jain, Frank Stephan, Thomas Zeugmann
    • 雑誌名

      Proceedings of Machine Learning Research (PMLR), Proceedings of Algorithmic Learning Theory

      巻: Vol.83 ページ: 413-437

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Packed Compact Tries: A Fast and Efficient Data Structure for Online String Processing2017

    • 著者名/発表者名
      Takuya Takagi, Shunsuke Inenaga, Kunihiko Sadakane, Hiroki Arimura
    • 雑誌名

      IEICE Trans. Inf. and Syst., Special Issue on Discrete Mathematics and Its Applications

      巻: Vol.E100-A, No.9 ページ: pp.1785-1793

    • DOI

      10.1587/transfun.E100.A.1785

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Linear-Size CDAWG: New Repetition-Aware Indexing and Grammar Compression2017

    • 著者名/発表者名
      Takagi Takuya、Goto Keisuke、Fujishige Yuta、Inenaga Shunsuke、Arimura Hiroki
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science, Proceedings of the 24th International Symposium on String Processing and Information Retrieval (SPIRE 2017)

      巻: Vol.10508 ページ: 304-316

    • DOI

      10.1007/978-3-319-67428-5_26

    • 査読あり
  • [雑誌論文] mplrs: A scalable parallel vertex/facet enumeration code2017

    • 著者名/発表者名
      Avis David、Jordan Charles
    • 雑誌名

      Mathematical Programming Computation

      巻: ー ページ: 1-36

    • DOI

      10.1007/s12532-017-0129-y

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] イベント系列からの有意性を考慮した菱形エピソードマイニング2018

    • 著者名/発表者名
      谷 陽太, 古谷 勇, 平田 耕一, 有村 博紀
    • 学会等名
      人工知能学会全国大会予稿集, 人工知能学会, インタラクティブセッション, 4Pin1-27, 鹿児島市、2018年6月5-8日
  • [学会発表] グラフ断片決定木を用いたグラフ特徴抽出手法2018

    • 著者名/発表者名
      坂上 陽規,瀧川 一学 ,有村 博紀
    • 学会等名
      人工知能学会全国大会予稿集, 人工知能学会, インタラクティブセッション, 3Pin1-10, 鹿児島市、2018年6月5-8日
  • [学会発表] Active Learning of Classes of Recursive Functions by Ultrametric Algorithms2017

    • 著者名/発表者名
      Thomas Zeugmann
    • 学会等名
      the Workshop on Computability Theory and the Foundations of Mathematics 2017, September 8, 2017, National University of Singapore
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Parallel vertex and facet enumeration with mplrs2017

    • 著者名/発表者名
      Skip Jordan
    • 学会等名
      Talk in Algebra Seminar, Osnabr"uck University, Germany, March 2017
    • 招待講演
  • [学会発表] Optimization and Enumeration of Decision Trees from Massive Data Sets2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Arimura, Kazuhito Osabe, Takeaki Uno
    • 学会等名
      Proc. 21st Conference of the International Federation of Operational Research Societies (IFORS 2017), ME-18, Quebec, Canada, July 16-21, 2017
    • 国際学会
  • [学会発表] 決定化されたグラフパターントライの学習アルゴリズム2017

    • 著者名/発表者名
      坂上 陽規, 栗田 和宏, 瀧川 一学, 有村 博紀
    • 学会等名
      第105回人工知能基本問題研究会(SIG-FPAI),SIG-FPAI-B508, 人工知能学会, 沖縄県石垣市, 2018年1月28日-29日
  • [備考] Publications: Hiroki Arimura

    • URL

      http://www-ikn.ist.hokudai.ac.jp/~arim/publication.html

  • [備考] Thomas Zeugmann - Laboratory for Algorithmics

    • URL

      https://www-alg.ist.hokudai.ac.jp/~thomas/eindex.html

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公開日: 2018-12-17  

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