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2018 年度 実績報告書

自律的な知識の発見と構造化を実現するホロニック構造型識別器の開発とその応用

研究課題

研究課題/領域番号 16K16116
研究機関山口大学

研究代表者

間普 真吾  山口大学, 大学院創成科学研究科, 准教授 (70434321)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード機械学習 / パターン認識 / ニューラルネットワーク / 識別器 / 特徴抽出
研究実績の概要

2017年度に実施した,医用画像診断システムの構築および人工衛星画像分析システムについて,識別器の改良を行った.
1.胸部CT画像におけるびまん性肺疾患の陰影識別器の改良を行った.本識別器は教師なし学習で構築しているが,これまで使用していた教師なし学習方式である深層自己符号化器は,画像中の様々な特徴を抽出する機能があるものの,陰影クラスごとの違いを明確に表現できず,識別率が向上しないケースが見られた.そこで,畳込み敵対的自己符号化器と呼ばれる教師なし特徴抽出法を用い,さらに,陰影識別対象の関心領域のみならず,CT画像全体の特徴も考慮したアンサンブル構造型の識別器とすることで,識別率を向上させることができた.
2.肺聴診音において,正常音と異常音を識別するシステムを構築した.従来の音声認識研究でしばしば用いられるメル周波数ケプストラム係数を特徴量として抽出し,さらに,畳込みニューラルネットワーク(CNN),または長短期記憶ネットワーク(LSTM)を利用することで,音声認識に重要な特徴をさらに抽出する方式とした.CNNおよびLSTMには事前学習と呼ばれる教師なし学習を利用することで,少ない音声データ数でも精度の高い識別が可能になることを明らかにした.
3.人工衛星画像における土砂災害領域検出システムを構築した.領域検出法として,U-netと呼ばれる深層学習アルゴリズムをベースとし,これを畳込み自己符号化器と融合することで検出精度の向上を図った.U-netは領域抽出画像を出力するものであるが,同時に入力画像の再構成画像も出力するハイブリッドな構造とすることで,多様な特徴を抽出することができ検出精度が向上した.

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 3件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] 108.Unsupervised Image Classification Using Multi-Autoencoder and K-means++2018

    • 著者名/発表者名
      Shingo Mabu, Kyoichiro Kobayashi, Masanao Obayashi and Takashi Kuremoto
    • 雑誌名

      Journal of Robotics, Networking and Artificial Life

      巻: 5 ページ: 75-78

    • DOI

      10.2991/jrnal.2018.5.1.17

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Unsupervised and Semi-Supervised Learning for Efficient Opacity Annotation of Diffuse Lung Diseases2019

    • 著者名/発表者名
      Shingo Mabu, Shoji Kido, Yasushi Hirano, Takashi Kuremoto
    • 学会等名
      International Forum on Medical Imaging in Asia 2019
    • 国際学会
  • [学会発表] Analysis of the effects of transfer learning on opacity classification of diffuse lung diseases using convolutional neural network2019

    • 著者名/発表者名
      Ami Atsumo, Shingo Mabu, Shoji Kido, Yasushi Hirano, Takashi Kuremoto
    • 学会等名
      International Forum on Medical Imaging in Asia 2019
    • 国際学会
  • [学会発表] Detection of pulmonary nodules on chest X-ray images using R-CNN2019

    • 著者名/発表者名
      Risa Takemiya, Shoji Kido, Yasushi Hirano, Shingo Mabu
    • 学会等名
      International Forum on Medical Imaging in Asia 2019
    • 国際学会
  • [学会発表] 深層学習を用いた呼吸音識別器の構築2019

    • 著者名/発表者名
      間普真吾,若本亮佑,木戸尚治,呉本尭,平野靖,河村武郎
    • 学会等名
      第11回呼吸機能イメージング研究会学術集会
  • [学会発表] SAR画像と土地情報を用いた畳込み自己符号化器付U-netによる土砂災害地域検出2019

    • 著者名/発表者名
      植田大介,間普真吾,呉本尭
    • 学会等名
      第61回計測自動制御学会システム工学部会研究会
  • [学会発表] AI学習の効率化に関する研究事例2018

    • 著者名/発表者名
      間普真吾
    • 学会等名
      第4回呼吸機能イメージング研究会サマーセミナー
    • 招待講演
  • [学会発表] 医用画像の機械学習2018

    • 著者名/発表者名
      間普真吾,木戸尚治,橋本典明,平野靖,呉本尭
    • 学会等名
      第57回日本生体医工学会大会
    • 招待講演
  • [学会発表] Deep learning and radiomics: From the viewpoint of machine learning theories2018

    • 著者名/発表者名
      間普真吾
    • 学会等名
      第57回日本生体医工学会大会
    • 招待講演
  • [学会発表] 災害前後SAR画像とDEMデータを用いたCNNによる土砂災害検出2018

    • 著者名/発表者名
      植田大介,間普真吾,呉本尭
    • 学会等名
      第32回人工知能学会全国大会
  • [学会発表] CNN,FCN,U-Netを用いたびまん性肺疾患の領域抽出の比較2018

    • 著者名/発表者名
      村上佳菜子,橋本典明,木戸尚治,平野靖,間普真吾,近藤堅司,小澤順
    • 学会等名
      第32回人工知能学会全国大会
  • [学会発表] 畳込みニューラルネットワークとSVMを用いたびまん性肺疾患の陰影識別2018

    • 著者名/発表者名
      樋口拓郎,間普真吾,橋本典明,木戸尚治,平野靖,近藤堅司,小澤順
    • 学会等名
      第32回人工知能学会全国大会
  • [学会発表] 畳み込みニューラルネットワークを用いた肺聴診音データの識別2018

    • 著者名/発表者名
      若本亮佑,間普真吾,木戸尚治,呉本尭,平野靖,河村武郎
    • 学会等名
      計測自動制御学会システム・情報部門学術講演会2018
  • [学会発表] 遺伝的ネットワークプログラミングを用いた半教師ありデータマイニングによる識別器の構築2018

    • 著者名/発表者名
      樋口拓郎,間普真吾,大林正直,呉本尭
    • 学会等名
      計測自動制御学会システム・情報部門学術講演会2018
  • [学会発表] 平田宗一郎,間普真吾,宮腰穂,原田真悟,矢野康英2018

    • 著者名/発表者名
      遺伝的ネットワークプログラミングを用いたハイブリッド車両走行データ分析
    • 学会等名
      計測自動制御学会システム・情報部門学術講演会2018
  • [学会発表] 植田大介,間普真吾,呉本尭2018

    • 著者名/発表者名
      SAR画像および土地情報を用いた深層学習による土砂災害地域検出
    • 学会等名
      計測自動制御学会システム・情報部門学術講演会2018

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公開日: 2019-12-27  

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