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2021 年度 実績報告書

差分部分空間に基づく時系列データからの変化・異常検知の新たな基盤構築

研究課題

研究課題/領域番号 19H04129
研究機関筑波大学

研究代表者

福井 和広  筑波大学, システム情報系, 教授 (40375423)

研究分担者 小林 匠  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 主任研究員 (30443188)
飯塚 里志  筑波大学, システム情報系, 准教授 (30755153)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワード異常検知 / 時系列データ / 差分部分空間
研究実績の概要

本年度は以下の研究実績を得た.

1) 特異スペクトル解析に差分部分空間の概念を組み込んだ時系列変化検知法を構築した.特異スペクトル解析に基づく従来法では,連続する2つの信号部分空間の成す最小角を変化度と定義し,変化検知を行っていた.これに対して,本研究では差分ベクトルの一般化である差分部分空間により,2つの信号部分空間の変動方向と大きさを同時に捉える.両指標から新たに定義した変化度を用いて,信号部分空間の微小な幾何変動を捉えることに成功した.
2) 心電などの生体信号公開データセットを用いた評価実験により,従来法と比較して,捉えるべき変化のみを的確に検出する等,提案法の明確な有効性を確認した.その研究成果を信学会研究会とIBISワークショップにおいて発表した.さらに英文論文をArXivに投稿した.
3) 動画像列から構成される時空間テンソルに基づく時系列解析法に,Randomized Time Warpingを組み込んだ新しい識時系列データの表現法を考案した.
4) 3)で開発した方法の有効性をゼスチャーなどの公開動画像列データを用いて確認した.その研究成果を国際学会論文および査読付き雑誌論文として発表した.

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

    (8件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件)

  • [国際共同研究] スウェーデン王立工科大学(スウェーデン)

    • 国名
      スウェーデン
    • 外国機関名
      スウェーデン王立工科大学
  • [雑誌論文] Time-series Anomaly Detection based on Difference Subspace between Signal Subspaces2023

    • 著者名/発表者名
      Takumi Kanai, Naoya Sogi, Atsuto Maki, Kazuhiro Fukui
    • 雑誌名

      ArXiv CoRR abs/2303.17802

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.48550/arXiv.2303.17802

    • 国際共著
  • [雑誌論文] Temporal-stochastic tensor features for action recognition2022

    • 著者名/発表者名
      Bojan Batalo, Lincon S. Souza, Bernardo B. Gatto, Naoya Sogi, Kazuhiro Fukui
    • 雑誌名

      Machine Learning with Applications

      巻: 10 ページ: 100407

    • DOI

      10.1016/j.mlwa.2022.100407

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Analysis of Temporal Tensor Datasets on Product Grassmann Manifold2022

    • 著者名/発表者名
      Bojan Batalo, Lincon S. Souza, Bernardo B. Gatto, Naoya Sogi, Kazuhiro Fukui
    • 雑誌名

      CVPR Workshops

      巻: - ページ: 4868-4876

    • DOI

      10.1109/CVPRW56347.2022.00534

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 差分部分空間の幾何変動に基づく変化検知2022

    • 著者名/発表者名
      金井拓海, 枌 尚弥, 牧 淳人, 福井和広
    • 雑誌名

      電子情報通信学会PRMU研究会

      巻: 25 ページ: 18-23

  • [学会発表] Analysis of Temporal Tensor Datasets on Product Grassmann Manifold2022

    • 著者名/発表者名
      Bojan Batalo
    • 学会等名
      CVPR Workshops
    • 国際学会
  • [学会発表] 差分部分空間の幾何変動に基づく変化検知2022

    • 著者名/発表者名
      金井拓海
    • 学会等名
      電子情報通信学会PRMU研究会
  • [学会発表] 差分部分空間を用いた特異スペクトル解析に基づく変化検知2022

    • 著者名/発表者名
      金井拓海
    • 学会等名
      第25回情報論的学習理論ワークショップ

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公開日: 2023-12-25  

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