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2008 年度 実績報告書

推論による仮説発見とシステム生物学への応用

研究課題

研究課題/領域番号 20240016
研究機関国立情報学研究所

研究代表者

井上 克巳  国立情報学研究所, 情報学プリンシプル研究系, 教授 (10252321)

研究分担者 佐藤 泰介  東京工業大学, 情報理工学研究科, 教授 (90272690)
亀谷 由隆  東京工業大学, 情報理工学研究科, 助教 (60361789)
岩沼 宏治  山梨大学, 医学工学総合研究部, 教授 (30176557)
鍋島 英知  山梨大学, 医学工学総合研究部, 准教授 (10334848)
坂間 千秋  和歌山大学, システム工学部, 教授 (20273873)
キーワード人工知能 / 推論 / システム生物学 / 仮説発見 / 結論発見 / 確率推論 / 帰納論理プログラミング / アブダクション
研究概要

以下に示す当初の研究分担にしたがって研究を進めた.
(A1)演繹推論による仮説発見システムの開発:結論発見器SOLARにおける等式計算の効率化を目的に,順序制約付Modification法に基づく等号計算CT法の種々の改良を行った.また,SOLARのJava言語による新規インプリメンテーションを行い,disequation制約形式で多くの枝刈り規則を統一的に表現することにより完全かつ効率的に実装した.さらに,アブダクションにおける観測事例を分割して解くことで効率良く仮説を発見する手法の検討を行った.
(A2)帰納推論による仮説発見システムの開発:CF帰納法の構成手続きの一つであるDNF-CNF変換を,集合族の極小ヒッティング集合を枚挙するアルゴリズムを用いて効率化した.
(B1)確率的な仮説選択手法の開発:確率知識のモデリング言語であるPRISMの適用範囲を広げる準備として,プログラムに課されている背反性条件を除くためBDD(2分決定木)による確率計算および統計パラメータの学習のアルゴリズムの開発を行った.
(B2)非確率的な仮説選択手法の開発:不完全な情報を含む論理プログラムから帰納推論を行うための新たな枠組として敢為的帰納推論(brave induction)を導入した.また,アブダクションにおける推論能力を比較するための枠組みを定式化し,仮説生成能力の優劣を判定するための計算量を与えた.
(C)システム生物学における仮説発見:SOLARとCF帰納法を用いて代謝パスウェイに関するアブダクションおよびインダクションの仮説を生成する方法を検討した.また,阻害反応を推定する問題に対して,アブダクションで得た多くの仮説をBDD上のEMアルゴリズムによって順位付けする実験を行った.

  • 研究成果

    (19件)

すべて 2009 2008 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (14件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Coordination in Answer Set Programming2008

    • 著者名/発表者名
      Sakama, Chiaki
    • 雑誌名

      ACM Transactions on Computational logic 9 (2)

      ページ: Article No. 9

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 論理プログラミングから解集合プログラミングへ2008

    • 著者名/発表者名
      井上克巳
    • 雑誌名

      コンピュータソフトウェア 25 (3)

      ページ: 20-32

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Glimpse of Symbolic-statistical Modeling by PRISM2008

    • 著者名/発表者名
      Sato, Taisuke
    • 雑誌名

      Journal of Intelligent Information Systems 31 (2)

      ページ: 161-176

    • 査読あり
  • [雑誌論文] New Advances in Logic-based Probabilistic Modeling by PRISM2008

    • 著者名/発表者名
      Sato, Taisuke
    • 雑誌名

      Probabilistic Inductive Logic Programming, Lecture Note in Artificial Intelligence (Springer) 4911

      ページ: 118-155

    • 査読あり
  • [学会発表] Extraction of logical relations to model some aspects of breast cancer therapy2009

    • 著者名/発表者名
      Doncescu, Andrei
    • 学会等名
      第22回システムバイオロジー研究会
    • 発表場所
      癌研究所, 東京
    • 年月日
      2009-03-11
  • [学会発表] 並列分散型SATソルバにおける探索空間の分割手法の提案2009

    • 著者名/発表者名
      高見明秀
    • 学会等名
      電子情報通信学会技術研究報告IEICE-SS-444
    • 発表場所
      佐賀大学(佐賀)
    • 年月日
      2009-03-02
  • [学会発表] 発想推論に基づく着眼点の発見2009

    • 著者名/発表者名
      古川康一
    • 学会等名
      人工知能学会第3回身体知研究会
    • 発表場所
      慶應義塾大学, 東京
    • 年月日
      2009-01-09
  • [学会発表] Towards Efficient Equality Computation in SOLAR2009

    • 著者名/発表者名
      Iwanuma, Koji
    • 学会等名
      推論エンジンを用いたプログラム自動検証法の研究集会
    • 発表場所
      東北大学電気通信研究所(宮城)
    • 年月日
      2009-01-08
  • [学会発表] A SAT-based Method for Solving the Two-dimensional Strip Packing Problem2008

    • 著者名/発表者名
      Soh, Takehide
    • 学会等名
      The 15th RCRA workshop on Experimental Evaluation of Algorithms for Solving Problems with Combinatorial Explosion (RCRA' 08)
    • 発表場所
      Udine, Italy
    • 年月日
      20081212-20081213
  • [学会発表] An Efficient Hypothesis-finding System Implemented with Deduction and Dualization2008

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto, Yoshitaka
    • 学会等名
      Proceedings of the 22nd Workshop on Logic Programming (WLP 2008)
    • 発表場所
      Dresden, Germany
    • 年月日
      20081001-20081002
  • [学会発表] CF帰納法の効率的実装とパスウェイ推論への応用2008

    • 著者名/発表者名
      山本泰生
    • 学会等名
      人工知能学会第71回人工知能基本問題研究会
    • 発表場所
      北海道大学(北海道)
    • 年月日
      20080917-20080918
  • [学会発表] Brave Induction2008

    • 著者名/発表者名
      Sakama, Chiaki
    • 学会等名
      Proceedings of the 18th International Conference on Inductive Logic Programming
    • 発表場所
      Prague, Czech
    • 年月日
      20080910-20080912
  • [学会発表] Comparing Abductive Theories2008

    • 著者名/発表者名
      Inoue, Katsumi
    • 学会等名
      Proceedings of the 18th European Conference on Artificial Intelligence (ECAI 2008)
    • 発表場所
      Patras, Greece
    • 年月日
      20080721-20080725
  • [学会発表] Inductive Negotiation in Answer Set Programming2008

    • 著者名/発表者名
      Sakama, Chiaki
    • 学会等名
      Proceedings of the 6th International Workshop on Declarative Agent Languages and Technologies
    • 発表場所
      Estoril, Portugal
    • 年月日
      20080512-20080516
  • [学会発表] A Complete Pruning Methods and a Practical Search Strategy for SOL2008

    • 著者名/発表者名
      Nabeshima, Hidetomo
    • 学会等名
      Proceedings of the 7th International Workshop on the Implementation of Logics (IWIL 2008)
    • 発表場所
      Doha, Qatar
    • 年月日
      2008-11-22
  • [学会発表] Propositionalizing the EM algorithm by BDDs2008

    • 著者名/発表者名
      Ishihata, Masakazu
    • 学会等名
      The 18th International Conference on Inductive Logic Programming (ILP-2008)
    • 発表場所
      Prague, Czech
    • 年月日
      2008-09-11
  • [学会発表] BDD上の命題化確率計算に基づくEMアルゴリズム2008

    • 著者名/発表者名
      石畠正和
    • 学会等名
      人工知能学会第70回人工知能基本問題研究会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2008-07-04
  • [学会発表] Negotiation by Induction2008

    • 著者名/発表者名
      Sakama, Chiaki
    • 学会等名
      Proceedings of the 7th International Joint Conference on Autonomous Agents and Multiagent Systems
    • 発表場所
      Estoril, Portugal
    • 年月日
      2008-05-12
  • [備考]

    • URL

      http://research.nii.ac.jp/il/event/project_a.html

URL: 

公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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