| 研究課題/領域番号 |
15K20870
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
片岡 駿 東北大学, 情報科学研究科, 助教 (50737278)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | 確率的情報処理 / マルコフ確率場 / 確率伝搬法 |
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| 研究実績の概要 |
本研究計画は非線形フィルタの方法をもちいて（１）非線形フィルタの特徴を考慮した確率モデルの設計（２）非線形フィルタの計算法に基いた確率モデルからの推論法の開発（３）統計的学習理論を用いて効率的なモデルパラメータ推論法の開発の３点を目標として研究を行っている.
平成２８年度は（２）および（３）の研究テーマに関する基礎的な研究を行い,(i)確率モデルのグラフ構造に注目してモデルパラメータを推定しながらデータ分割を行うデータ分割を行う効果的な推論法と(ii)グラフの部分構造に注目して効果的に確率モデルから推論を行う方法の開発を行った.
(i)の研究で開発した推定法は確率変数間に複雑な関係性が存在する様な場合でもグラフ構造に注目することで大幅な計算量の削減を実現したものであり,このような複雑な関係性は本研究計画で目標としている非線形フィルタの特性を持つ確率モデルからの推論ではより重要な問題になることが考えられるため,本研究で提案した計算法は非線形フィルタの特性を持つ確率モデルからの推論法を構築するにあたって重要な足掛かりとなることが期待できる.本研究の内要は日本物理学会の論文誌「Journal of the Physical Society of Japan」で査読付き学術論文として公開されている.また,(ii)の研究は(i)とは別のアプローチでグラフ構造に注目して複雑な関係性を持つ確率分布からの推定法を提案したものであり,この研究も非線形フィルタの特性を持つ確率モデルからの推論方法を構築するにあたって重要な足掛かりとなることが期待できる.本研究の成果の一部はニューロコンピューティング研究会および日本物理学会第72回年次大会で発表している.
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
これまでの研究成果で基礎的な確率モデルの構築やそのモデルに対する推論法・パラメータ推定の方法はほぼ完成されたと考えられ,非線形フィルタの特性を持つ確率モデルの構成要素となる材料は揃っていると言える.しかしながら,現段階で具体的な画像処理問題に関する統計的計算モデルの構築には未だ至っておらず,当初の予定から考えると残念ながら研究計画はやや遅れていると言わざるを得ない.画像処理問題に関する具体的な推論法・パラメータ推定法の開発のためにはそれぞれの問題にあわせた確率的計算モデルの構築が不可欠であり,本研究課題の完成のためには具体的な画像処理問題に対する統計的モデルの構築は急務である.
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| 今後の研究の推進方策 |
今後はこれまでの研究で得られた基礎的な構成要素のそれぞれをさらに発展させて,具体的な画像処理問題に対する非線形フィルタの特性を持つ統計的計算モデルの完成を目指す.これまでは画像の局所的な部分に対して非線形フィルタの特性を組込む方針で具体的な確率的計算モデルの構築を行ってきたが,画像の領域ベースでの構築というやや強い条件を課してモデルの構築を行う必要があり,具体的な確率的計算モデル構築の妨げとなっていた.そのため,まずはこの条件を弱めて画像の大域的な性質のみに着目した確率的計算モデルの構築に取り組み,そのモデルに局所的性質を埋め込むという段階的な方法で具体的な画像処理問題に対する統計的計算モデルの構築を目指す.統計的計算モデルの構築後はその計算モデルにこれまで提案してきた推論法・パラメータ推定法を組み込み,具体的な画像処理問題に対する統一的な統計的計算理論の構築を行う.
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| 次年度使用額が生じた理由 |
次年度使用額が生じた理由は現在までの進捗状況でも述べた通り、研究計画が当初の予定よりやや遅れてしまったため、当初予定していたほどの学会発表の件数をこなすことができなかったためである.
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| 次年度使用額の使用計画 |
本研究計画に必要な大型計算機・数値解析ソフトウェアは既に揃っているため,今回生じた次年度使用額と翌年度分として請求した助成金を合せた研究経費は研究協力者との打ち合せや学会・研究会での発表のための国内・海外旅費として主に使用する予定である.その他の使用目的としては数値解析後の大量データを整理するための設備費や学術雑誌などによる研究成果の公開や研究会等の参加登録費として使用する予定である.
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