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2021 年度 実績報告書

スケーラブルな高性能多次元データ基盤の実現

研究課題

研究課題/領域番号 18H03242
研究機関東京工業大学

研究代表者

宮崎 純  東京工業大学, 情報理工学院, 教授 (40293394)

研究分担者 波多野 賢治  同志社大学, 文化情報学部, 教授 (80314532)
中村 匡秀  神戸大学, 数理データ・サイエンスセンター, 教授 (30324859)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
キーワード多次元データ / グラフ処理 / 知識グラフ / NoSQL
研究実績の概要

本研究は、大規模多次元データの容易な維持管理ならびに利用が可能なシステムの実現を目的とする。関係データベース(RDB)とクラウドストレージ(NoSQL)の個々の実装に依存せずに各々の利点どうしを相補的に活用するために、個々のRDBやNoSQLを抽象化してミドルウェアで協調動作させ、スケーラブルな多次元データ基盤を実現する。これにより、大規模かつ多種多様、例えばグラフを含む多次元データに対しても、複雑なデータ処理を可能にする。
次の4項目について研究を実施した。(1)NoSQLにおける集約演算の近似計算の効率化、(2)多次元データに対する近似Top-k問い合わせ処理、(3) 多次元データ基盤の応用、(4)異なる性質のグラフ処理を可能とするデータベースアーキテクチャ。
(1)に関しては、多峰性の属性値分布を持つデータに対して、属性値のビットスライス化に加えて、特定領域での分散の大小に応じて圧縮率を変えたパッチベースエンコーディングを適用する方法を提案し、混合分布のデータであっても正確な計算結果へ早い収束を示すことを明らかにした。(2)については、未知スコア関数を前提とした多次元データのTop-k問い合わせについて、スコア関数の極大領域の推定を行い、スコア値の高い極大領域近傍のデータを局所性鋭敏型ハッシュを利用して効率よく取得し、全データのスコア値を計算せずに近似的に上位k件のデータを取得する手法を明らかにした。(3)に関しては、知識グラフやオントロジのようなグラフ形式の知識ベースを利用して、より精度の高いデータ推薦手法や知識ベースの経路探索や各エンティティ周辺の情報を利用して推薦理由の生成を効率よく行う手法を明らかにした。(4)については、大域的なグラフ処理やパス探索処理の双方を効率よく行える新しいアーキテクチャを提案し、マルチスレッド化により高速化を行えることが判明した。

現在までの達成度 (段落)

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (21件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (13件) (うち国際共著 4件、 査読あり 13件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (8件)

  • [雑誌論文] Automatic Extraction of Effective Relations in Knowledge Graph for a Recommendation Explanation System2023

    • 著者名/発表者名
      Shi-Jun Luo, Hyoil Han, Qiong Chang, Jun Miyazaki
    • 雑誌名

      Proc. of ACM/SIGAPP Symposium On Applied Computing 2023

      巻: - ページ: 1754~1761

    • DOI

      10.1145/3555776.3577732

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 並列プリミティブを活用したGPU上でのSQL/Row Pattern Recognitionの処理手法2022

    • 著者名/発表者名
      大原翼, 宮崎純
    • 雑誌名

      日本データベース学会和文論文誌

      巻: 20-J ページ: -

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Knowledge graph enhanced multi-task learning between reviews and ratings for movie recommendation2022

    • 著者名/発表者名
      Liu Yun、Miyazaki Jun、Chang Qiong
    • 雑誌名

      Proc. of The 37th ACM/SIGAPP Symposium on Applied Computing (ACM SAC 2022)

      巻: - ページ: 1882~1889

    • DOI

      10.1145/3477314.3507072

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Jointly Learning Propagating Features on the Knowledge Graph for Movie Recommendation2022

    • 著者名/発表者名
      Liu Yun、Miyazaki Jun、Chang Qiong
    • 雑誌名

      Proc. of the 33rd International Conference on Database and Expert Systems Applications (DEXA2022)

      巻: - ページ: 3~16

    • DOI

      10.1007/978-3-031-12423-5_1

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Knowledge-aware attentional neural network for review-based movie recommendation with explanations2022

    • 著者名/発表者名
      Liu Yun、Miyazaki Jun
    • 雑誌名

      Neural Computing and Applications

      巻: 35 ページ: 2717~2735

    • DOI

      10.1007/s00521-022-07689-1

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Uni-Messe: Unified Rule-Based Message Delivery Service for Efficient Context-Aware Service Integration2022

    • 著者名/発表者名
      Nakata Takuya、Chen Sinan、Nakamura Masahide
    • 雑誌名

      Energies

      巻: 15 ページ: 1729~1729

    • DOI

      10.3390/en15051729

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Integrating Uni-messe and FIWARE for Low-Code Development of Complex Context-Aware Applications2022

    • 著者名/発表者名
      Nakata Takuya、Watanabe Tasuku、Chen Sinan、Nakamura Masahide
    • 雑誌名

      Proc. of Distributed, Ambient and Pervasive Interactions. Smart Environments, Ecosystems, and Cities

      巻: - ページ: 193~207

    • DOI

      10.1007/978-3-031-05463-1_14

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fast SQL/Row Pattern Recognition Query Processing Using Parallel Primitives on GPUs2021

    • 著者名/発表者名
      Ohara Tsubasa、Chang Qiong、Miyazaki Jun
    • 雑誌名

      Proc. of the 32nd International Conference on Database and Expert Systems Applications (DEXA2021)

      巻: - ページ: 22~34

    • DOI

      10.1007/978-3-030-86472-9_3

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Automating Computer Science Ontology Extension With Classification Techniques2021

    • 著者名/発表者名
      Santosa Natasha C.、Miyazaki Jun、Han Hyoil
    • 雑誌名

      IEEE Access

      巻: 9 ページ: 161815~161833

    • DOI

      10.1109/ACCESS.2021.3131627

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Generating Personalized Explanations for Recommender Systems Using a Knowledge Base2021

    • 著者名/発表者名
      Chen Yuhao、Luo Shi-Jun、Han Hyoil、Miyazaki Jun、Saldanha Alfrin Letus
    • 雑誌名

      International Journal of Multimedia Data Engineering and Management

      巻: 12 ページ: 20~37

    • DOI

      10.4018/IJMDEM.2021100102

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Analyzing heatstroke patients in 2020 using Emergency Big Data2021

    • 著者名/発表者名
      Matsuba Kento、Saiki Sachio、Nakamura Masahide
    • 雑誌名

      Proc. of IEEE/ACIS 22nd International Conference on Software Engineering, Artificial Intelligence, Networking and Parallel/Distributed Computing (SNPD)

      巻: - ページ: 56~61

    • DOI

      10.1109/SNPD51163.2021.9705007

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterizing Smart Systems with Interactive Personalization2021

    • 著者名/発表者名
      Nakata Takuya、Saiki Sachio、Nakamura Masahide
    • 雑誌名

      Proc. of IEEE/ACIS 22nd International Conference on Software Engineering, Artificial Intelligence, Networking and Parallel/Distributed Computing (SNPD)

      巻: - ページ: 8~14

    • DOI

      10.1109/SNPD51163.2021.9704998

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Developing Event Routing Service to Support Context-Aware Service Integration2021

    • 著者名/発表者名
      Nakata Takuya、Chen Sinan、Nakamura Masahide
    • 雑誌名

      Proc. of IEEE/ACIS 22nd International Conference on Software Engineering, Artificial Intelligence, Networking and Parallel/Distributed Computing (SNPD)

      巻: - ページ: 267~272

    • DOI

      10.1109/SNPD51163.2021.9704961

    • 査読あり
  • [学会発表] 未知スコア関数で評価される多次元データを対象とする計量学習を用いたTop-k検索アルゴリズム2023

    • 著者名/発表者名
      野沢充彦, 常穹, 宮崎純
    • 学会等名
      第15回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム論文集
  • [学会発表] GPU用データ並列プリミティブの大規模データへの拡張2023

    • 著者名/発表者名
      中野雅史, 三浦真矢, 常穹, 宮崎純
    • 学会等名
      第15回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム論文集
  • [学会発表] エッジデバイス上でのメタデータ生成に向けた組込み用GPUを用いたニューラルネットワークの推論の高速化2023

    • 著者名/発表者名
      寺倉慶, 常穹, 宮崎純
    • 学会等名
      第15回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム論文集
  • [学会発表] タグプロファイルに対するユーザーフィードバックを用いた推薦システム2023

    • 著者名/発表者名
      徐銘蔓, 常穹, 宮崎純
    • 学会等名
      第15回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム論文集
  • [学会発表] 未知スコア関数で評価される多次元データを対象とするLSHを用いたTop-k検索アルゴリズム2022

    • 著者名/発表者名
      池田達樹, 常穹, 宮崎純
    • 学会等名
      第14回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム論文集
  • [学会発表] 大規模データに対する信頼区間を保証した近似集約演算の高速化手法の提案2022

    • 著者名/発表者名
      伊藤翔, 前田涼吾, 常穹, 宮崎純
    • 学会等名
      第14回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム論文集
  • [学会発表] GPUメモリサイズより大きなデータを対象としたデータ並列プリミティブの開発2022

    • 著者名/発表者名
      三浦真矢, 常穹, 宮崎純
    • 学会等名
      第14回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム論文集
  • [学会発表] 時間依存グラフに対するマテリアライズドビューの効率的な差分更新手法の提案2021

    • 著者名/発表者名
      吉田拓人, 常穹, 宮崎純
    • 学会等名
      第12回ソーシャルコンピューティングシンポジウム(SoC2021)

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公開日: 2023-12-25  

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