• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2018 年度 実績報告書

グラフデータの機械学習における特徴表現設計の体系化

研究課題

研究課題/領域番号 17H01783
研究機関北海道大学

研究代表者

瀧川 一学  北海道大学, 情報科学研究科, 准教授 (10374597)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
キーワード機械学習 / グラフデータ
研究実績の概要

本年度は「グラフ表現の入力」に関して、部分グラフ構造特徴を列挙するための探索空間において回帰森型の学習アルゴリズムを導出し様々なデータセットにおいて検証を行った。本課題の動機の一つでもあった代表者自身の先行研究(IEEE TPAMI 2017)では同じ条件下でスパース線形モデルの学習を行うものであったが、線形仮説に制約があり、これを非線形仮説も含むような拡張を与えている。非線形仮説の探索が必要な例としてGraph-XORという問題を考え検証も行った。これらの内容は国際会議KDD2018併設ワークショップThe 14th International Conference on Mining and Learning with Graphs (MLG 2018)において発表を行った。

列挙型の探索空間はグラフ表現の「集合」を入力にとりまたそのサイズに依存した計算コストがかかるが、もう一つのアイデアとして個々のグラフ表現自体の各頂点の近傍グラフに限定した列挙であればケモインフォマティクスにおけるECFP法などMorganアルゴリズムに類似した列挙が「各々のグラフ」から生成可能である。この場合も非常に高い次元の特徴ベクトルが生成されるため、各々の頂点r-近傍部分グラフの生起カウントを教師付きのトピックモデルでグループ化するアイデアも検証し実験も行った。また、「グラフ表現」を入力にとる深層学習のアプローチも近年着目されているが、各頂点や辺に載せる初期ベクトルにドメイン知識をエンコードする必要があり、この処理にattention構造による複数候補からの選択を導入した学習アルゴリズムも導出した。

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

課題の計画にしたがって手法開発や分析を行い、また各種会議の場で発表を行うことができた。

今後の研究の推進方策

現在のところ計画通り推進ができておりひきつづきその方向で研究を進める予定である。

  • 研究成果

    (17件)

すべて 2019 2018

すべて 学会発表 (17件) (うち国際学会 6件、 招待講演 6件)

  • [学会発表] 入力表現の適応的選択を伴うグラフ畳み込みネットワーク学習2019

    • 著者名/発表者名
      菊地翔馬・瀧川一学
    • 学会等名
      情報処理学会 第81回全国大会
  • [学会発表] 非定常データストリームにおける適応的決定木を用いたアンサンブル学習2019

    • 著者名/発表者名
      菅原 優・瀧川一学
    • 学会等名
      人工知能学会 第109回人工知能基本問題研究会(SIG-FPAI)
  • [学会発表] 化学反応ネットワークにおける最適反応経路候補の列挙2019

    • 著者名/発表者名
      中野 裕太・瀧川一学
    • 学会等名
      情報処理学会 第122回数理モデル化と問題解決(MPS)研究発表会
  • [学会発表] Machine learning and surrogate optimization on heterogeneous catalysts2019

    • 著者名/発表者名
      Takigawa I.
    • 学会等名
      PRESTO International Symposium on Materials Informatics - Learn the Data, to Bridge the Intelligence into the Future -
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Jointly Learning Relevant Subgraph Patterns and Nnonlinear Models of Their Indicators2018

    • 著者名/発表者名
      Shirakawa R, Yokoyama Y, Okazaki F, Takigawa I.
    • 学会等名
      The 14th International Conference on Mining and Learning with Graphs (MLG 2018) (KDD'18 Workshop)
    • 国際学会
  • [学会発表] Enumerating and Indexing Set Partitions Using Sequence BDDs2018

    • 著者名/発表者名
      Takahashi S, Minato S, Takigawa I.
    • 学会等名
      2nd International Workshop on Enumeration Problems & Applications (WEPA 2018)
    • 国際学会
  • [学会発表] Graph Minors from Simulated Annealing for Annealing Machines with Sparse Connectivity.2018

    • 著者名/発表者名
      Sugie Y, Yoshida Y, Mertig N, Takemoto T, Teramoto H, Nakamura A, Takigawa I, Minato S, Yamaoka M, Komatsuzaki T.
    • 学会等名
      The 7th International Conference on the Theory and Practice of Natural Computing (TPNC 2018)
    • 国際学会
  • [学会発表] FPGA-Based QBoost with Large-Scale Annealing Processor and Accelerated Hyperparameter Search2018

    • 著者名/発表者名
      Takemoto T, Mertig N, Hayashi M, Susa-Tanaka S, Teramoto H, Nakamura A, Takigawa I, Minato S, Komatsuzaki T, Yamaoka M
    • 学会等名
      2018 International Conference on Reconfigurable Computing and FPGAs (ReConFig 2018)
    • 国際学会
  • [学会発表] 適応的な部分グラフ指示子の探索・選択に基づく非線形グラフ分類回帰2018

    • 著者名/発表者名
      白川 稜・横山侑政・岡崎文哉・瀧川一学,
    • 学会等名
      第21回情報論的学習理論ワークショップ(IBIS 2018)
  • [学会発表] SeqBDDを用いた集合分割の族の表現法と実験的評価2018

    • 著者名/発表者名
      髙橋翔哉・湊 真一・瀧川一学
    • 学会等名
      情報処理学会 第169回アルゴリズム研究会
  • [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
      2018年度人工知能学会全国大会(第32回)
  • [学会発表] Graph of Graphsに対する二重畳み込みニューラルネットワーク2018

    • 著者名/発表者名
      原田将之介・秋田大空・椿 真史・馬場 雪乃・瀧川一学・山西芳裕・鹿島久嗣
    • 学会等名
      2018年度人工知能学会全国大会(第32回)
  • [学会発表] 機械学習は真の発見に寄与できるのか?2018

    • 著者名/発表者名
      瀧川一学
    • 学会等名
      MI2I・JAIST合同シンポジウム((情報統合型物質・材料開発イニシアティブ・北陸先端科学技術大学院大学)データ科学における予測と理解の両立を目指して-分かるとは何か?-
    • 招待講演
  • [学会発表] 決定木・回帰木に基づくアンサンブル学習の最近2018

    • 著者名/発表者名
      瀧川一学
    • 学会等名
      電子情報通信学会 スマートインフォメディアシステム研究会 (SIS)
    • 招待講演
  • [学会発表] 分子のグラフ表現と機械学習2018

    • 著者名/発表者名
      瀧川一学
    • 学会等名
      第79回応用物理学会特別シンポジウム:インフォマティクスへの招待~機械学習・インフォマティクスは応用物理をどう変えるか?~,
    • 招待講演
  • [学会発表] データ駆動科学と機械学習2018

    • 著者名/発表者名
      瀧川一学
    • 学会等名
      第2回データサイエンス研究会, 岐阜大学
    • 招待講演
  • [学会発表] Machine learning for chemical sciences2018

    • 著者名/発表者名
      Takigawa I.
    • 学会等名
      2018 International Workshop on New Frontiers in Convergence Science and Technology, HU-SNU Joint Symposium
    • 国際学会 / 招待講演

URL: 

公開日: 2019-12-27  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi