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2020 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高度検索・発見技術の展開

研究課題

研究課題/領域番号 18K19771
研究機関北海道大学

研究代表者

有村 博紀  北海道大学, 情報科学研究院, 教授 (20222763)

研究分担者 トーマス ツォイクマン  北海道大学, 情報科学研究院, 教授 (60374609)
喜田 拓也  北海学園大学, 工学部, 教授 (70343316)
研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2021-03-31
キーワードストリームデータ処理 / データマイニング / 情報検索 / 大規模知識処理 / 大規模並列列挙 / 文脈性 / 多重性 / 並列ソルバー
研究実績の概要

本申請課題では,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な知識処理の基盤となる超高速な検索・発見技術の研究開発を行った.
(a)多様で膨大な実世界時空間ストリームデータから特徴的なパターンや規則性の超高速な検索・発見について,ストリームからの学習の理論的モデルである正データからの帰納推論において,第三者からの助言(advice)を導入した非一様な新しい学習可能性に必要な非一様度を明らかにした (Jain, Frank, Zeugmann, 2020).得られた予測モデルの説明可能性に関して,決定森を含む予測モデルクラスに対して,望ましい出力を与える入力を求める半実仮想説明の実効的な計算手法を開発した(Kanamori他 AAAI2021, IJCAI-PRICAI2020).さらに,決定森のクラスに対する出現頻度比に基づく変数重要度の計算方法を提案し,その有効性を実データで検証した(又他 JSAI2020).
(b) 時空間ストリーム上の複雑な構造パターンに対する適応性・文脈性・低メモリ性・高速性をもつ検索・発見技術に関して,前年度までに開発した技術を元に次の成果を得た.多重ストリーム向け全オンライン接尾辞について,非巡回有向語グラフの同時構築手法を加えて,当該分野の論文誌(Takagi他 Algorithmica, 2020)で発表した.系列データからの統計的有意な菱形エピソードの発見について低メモリ性を考慮したビット並列手法を検討し,相互作用をもつ特徴選択スコアの計算に,先のビット並列ストリーム計数手法を適用するための検討をおこない,実験結果を発表した(王他 SIG-FPAI2021).
(c)実世界情報からの知識獲得のためのアーキテクチャの研究開発について,上記で開発した各種アルゴリズムの実装,理論的・実証的解析を行ない,開発にフィードバックした.

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2020 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 2件、 査読あり 5件) 学会発表 (6件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] National University of Singapore(シンガポール)

    • 国名
      シンガポール
    • 外国機関名
      National University of Singapore
  • [雑誌論文] On the amount of nonconstructivity in learning formal languages from text2020

    • 著者名/発表者名
      Jain Sanjay、Stephan Frank、Zeugmann Thomas
    • 雑誌名

      Information and Computation

      巻: 104668 ページ: 104668~104668

    • DOI

      10.1016/j.ic.2020.104668

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] On the Interplay Between Inductive Inference of Recursive Functions, Complexity Theory and Recursive Numberings2020

    • 著者名/発表者名
      Zeugmann Thomas
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science

      巻: 12098 ページ: 124~136

    • DOI

      10.1007/978-3-030-51466-2_11

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ordered Counterfactual Explanation by Mixed-Integer Linear Optimization2020

    • 著者名/発表者名
      Kentaro Kanamori, Takuya Takagi, Ken Kobayashi, Yuichi Ike, Kento Uemura, Hiroki Arimura
    • 雑誌名

      35th Conference on Aritificial Intelligence (AAAI 2021)

      巻: - ページ: -

    • 査読あり
  • [雑誌論文] DACE: Distribution-Aware Counterfactual Explanation by Mixed-Integer Linear Optimization2020

    • 著者名/発表者名
      Kanamori Kentaro、Takagi Takuya、Kobayashi Ken、Arimura Hiroki
    • 雑誌名

      Proc. the 29th International Joint Conference on Artificial Intelligence and the 17th Pacific Rim International Conference on Artificial Intelligence

      巻: - ページ: 2855-2862

    • DOI

      10.24963/ijcai.2020/395

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fully-Online Suffix Tree and Directed Acyclic Word Graph Construction for Multiple Texts,2020

    • 著者名/発表者名
      Takuya Takagi, Shunsuke Inenaga, Hiroki Arimura, Dany Breslauer, and Diptarama Hendrian
    • 雑誌名

      Algorithmica (issue date May 2020)

      巻: 82 ページ: 1346-1377

    • DOI

      10.1007/s00453-019-00646-w

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] デカルト木照合の部分系列への拡張2020

    • 著者名/発表者名
      加井丈志,光吉健汰,古谷 勇
    • 学会等名
      コンピュテーション(COMP)研究会, 電子情報通信学会(発表決定)
  • [学会発表] 一貫性に基づいた特徴選択のための高速な列挙アルゴリズム2020

    • 著者名/発表者名
      王 叶, 有村 博紀
    • 学会等名
      第116回人工知能基本問題研究会(SIG-FPAI), 人工知能学会, オンライン,March 2021
  • [学会発表] Variable Importance Cloudの要約方法と決定木に対する実験的評価2020

    • 著者名/発表者名
      又 康太, 金森 憲太朗, 有村 博紀
    • 学会等名
      第23回情報論的学習理論ワークショップ (IBIS 2020)
  • [学会発表] 決定木アンサンブルにおける出現頻度比に基づく変数重要度2020

    • 著者名/発表者名
      又 康太, 金森 憲太朗, 有村 博紀
    • 学会等名
      2020年度人工知能学会全国大会 (JSAI2020), オンライン, 2020年6月4-7日
  • [学会発表] 混合整数線形計画法に基づく実現可能性を考慮した反事実的説明法2020

    • 著者名/発表者名
      金森 憲太朗, 高木 拓也, 小林 健, 有村 博紀
    • 学会等名
      2020年度人工知能学会全国大会 (JSAI2020), オンライン, 2020年6月4-7日
  • [学会発表] 決定木要約の効率良い構築法 -- 説明可能な人工知能の実現に向けて --2020

    • 著者名/発表者名
      有村 博紀, 金森 憲太朗, 王 叶
    • 学会等名
      2020年度人工知能学会全国大会 (JSAI2020), オンライン, 2020年6月4-7日
  • [備考] Publications: Hiroki Arimura

    • URL

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

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公開日: 2021-12-27  

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