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2009 年度 実績報告書

エントロピーを導入した統計力学的ファジィクラスタリング手法の開発及びその可視化

研究課題

研究課題/領域番号 19500201
研究機関岐阜工業高等専門学校

研究代表者

安田 真  岐阜工業高等専門学校, 電気情報工学科, 教授 (80353275)

キーワードファジィクラスタリング / ファジィc平均法 / ファジィエントロピー / 確定的アニーリング法 / シミュレーテッドアニーリング法 / Tsallisエントロピー / 可視化
研究概要

1.近年、統計力学の分野で着目されているTsallisエントロピーを導入したファジィc平均クラスタリング(FCM)法について検討した。FCM法の目的関数をTsallisエントロピーで最大化することで統計力学的な帰属度関数が導出される。この帰属度関数の性質について調べたところ、従来のファジィエントロピー最大化FCM法の帰属度関数がガウス型の分布形状であるのに対し、新手法の帰属度関数はCauchy型であることがわかった。その結果、Cauchy型のなだらかな分布形状により、大域的なクラスタリングが可能になるという特徴が得られた。
2.Tsallisエントロピー最大化FCM法と確定的アニーリング法の組み合せにおいて、初期温度の設定法と冷却法について検討した。データ分布の拡がりと帰属度関数の遷移領域幅の一致条件から初期温度が設定される。また、指数関数的に温度を下げる超高速アニーリング法の適用では、ファジィエントロピー最大化FCM法よりも安定したクラスタリングが可能なことを確認した。
3.ファジィクラスタリングの可視化手法として次元削除法を提案した。次元削除が帰属度に与える影響が最も小さい次元から順に削除することで高次元データの次元を削除し、さらに、帰属度の大小をデータポイントのサイズと色の濃淡で表すことで可視化を行った。実問題への応用としてアンケートデータのクラスタリング結果の可視化を行い、その効果を確認した。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2010 2009

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] 動的データにおけるノード交換を用いたSOM特徴マップの初期化(掲載決定)2010

    • 著者名/発表者名
      安田真, 金井夏樹
    • 雑誌名

      岐阜工業高等専門学校紀要 Vol.45

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ファジィエントロピーを利用したファジィc-平均法への確定的アニーリング法の適用(掲載決定)2010

    • 著者名/発表者名
      安田真, 高木雅也
    • 雑誌名

      岐阜工業高等専門学校紀要 Vol.45

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fuzzy entropy based fuzzy c-means clustering with deterministic and simulated annealing methods2009

    • 著者名/発表者名
      M.Yasuda
    • 雑誌名

      Institute of Electronics, Information and Communication Engineers(IEICE)Transact-ionson Information and System Vol.E92-D

      ページ: 1232-1239

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Deterministic and simulated annealing approach to fuzzy c-means clustering2009

    • 著者名/発表者名
      M.Yasuda
    • 雑誌名

      International Journal of Innovative Comput-ing, Information and Control(IJICIC) Vol.5

      ページ: 4981-4991

    • 査読あり
  • [学会発表] エントロピーを導入したファジィクラスタリング手法の開発2009

    • 著者名/発表者名
      白木辰哉, 安田真
    • 学会等名
      平成21年度電気関係学会東海支部連合大会
    • 発表場所
      愛知工業大学
    • 年月日
      2009-09-10
  • [学会発表] クラスタリングデータの可視化2009

    • 著者名/発表者名
      外川達馬, 安田真
    • 学会等名
      平成21年度電気関係学会東海支部連合大会
    • 発表場所
      愛知工業大学
    • 年月日
      2009-09-10

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公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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