離散構造間の類似度設計と機械学習への応用

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20500126
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 知能情報学
• 研究機関: 学習院大学
• 研究代表者: 久保山 哲二 学習院大学, 計算機センター, 准教授 (80302660)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: 機械学習 / 類以度 / 木構造 / カーネル法

研究概要

本研究の目的は、文字列や木構造などの非数値データ間の距離や類似度を測るための一般的な手法を開発することにある。なかでも、類以度がカーネル関数と呼ばれるクラスである場合には、従来、数値データを対象としていた統計手法や機械学習手法を、カーネル法を用いて非数値データにも適用することができるようになる。本研究では、離散データ構造の類似度設計フレームワークとして広く使われている畳込みカーネルを、より実際的かつ一般的な形に拡張し、構造間の対応関係の数え上げによってカーネル関数を設計するマッピングカーネルを提案した。また、木構造間の共通部分構造を数え上げる手法を用いて木構造を対象とした様々な類以度(カーネル関数)を提案した。

研究成果

• [雑誌論文] Discovering Global Propagation for Influenza A Viruses Based on Robinson-Foulds Distance between Phylogenetic Trees, Proc (2011)
  • 著者名/発表者名: Sata, K., Hirata, K., Ito, K., Kuboyama T.
  • 雑誌名: Annual International Conference on BioInformatics and Computational Biology (BICB) ページ: B12-B17
• [雑誌論文] Learnig of Multiple Tree Structured Patterns Using Clustering and Evolution, Proc (2011)
  • 著者名/発表者名: Otsuka, Y., Miyahara, T., Kuboyama T.
  • 雑誌名: IADIS International Conference Information Systems ページ: 227-231
• [雑誌論文] A Bottom-Up Edit Distance between Rooted Labeled Trees, Proc (2011)
  • 著者名/発表者名: Yamamoto, Y., Hirata, K., Kuboyama T.
  • 雑誌名: 7th Workshop on Learning with Logics and Logics for Learning (LLLL) ページ: 26-33
• [雑誌論文] Broom Distance between Rooted Labeled Trees, Proc (2011)
  • 著者名/発表者名: Kuboyama T., Hirata, K.
  • 雑誌名: 7th Workshop on Learning with Logics and Logics for Learning (LLLL) ページ: 34-41
• [雑誌論文] Evolution of Multiple Tree Structured Patterns using Soft Clustering, Proc (2010)
  • 著者名/発表者名: Yoshida, K., Miyahara, T., Kuboyama T.
  • 雑誌名: 2nd International Conference on Computer and Automation Engineering (ICCAE) Vol.5 ページ: 749-753
• [雑誌論文] Approximating Tree Edit Distance through String Edit Distance for Binary Tree Codes (2010)
  • 著者名/発表者名: Aratsu, T., Hirata, K., Kuboyama T.
  • 雑誌名: Fundamenta Informaticae Vol.101(3) ページ: 157-171
• [雑誌論文] A Generalization of Haussler's Convolution Kernel-Mapping Kernel and Its Application to Tree Kernels (2010)
  • 著者名/発表者名: 申吉浩, 久保山哲二
  • 雑誌名: Journal of Computer Science and Technology Vol.25(5) ページ: 1040-1054
• [雑誌論文] Extracting Research Communities by Improved Maximum Flow Algorithm, Knowledge-Based and Intelligent Information and Engineering Systems (2009)
  • 著者名/発表者名: Horiike, T., Takahashi, Y., Kuboyama T., Sakamoto, H.
  • 雑誌名: 13th International Conference (KES) LNCS 5712 ページ: 472-479
• [雑誌論文] Approximating Tree Edit Distance through String Edit Distance for Binary Tree Codes, SOFSEM 2009 : Theory and Practice of Computer Science (2009)
  • 著者名/発表者名: Aratsu, T., Hirata, K., Kuboyama T.
  • 雑誌名: 35th Conference on Current Trends in Theory and Practice of Computer Science LNCS 5404 ページ: 93-104
• [雑誌論文] Discovering Networks for Global Propagation of Influenza A (H3N2) Viruses by Clustering, Knowledge-Based and Intelligent Information and Engineering Systems (2009)
  • 著者名/発表者名: Sata, K., Hirata, K., Ito, K., Kuboyama T.
  • 雑誌名: 13th International Conference (KES) LNCS 5712 ページ: 490-497
• [雑誌論文] Polynomial summaries of positive semidefinite kernels (2009)
  • 著者名/発表者名: 申吉浩, 久保山哲二
  • 雑誌名: Theoretical Compututer Science Vol.410(19) ページ: 1847-1862
• [雑誌論文] Haussler畳み込みカーネルの一般化と応用:マッピングカーネル (2009)
  • 著者名/発表者名: 申吉浩, 久保山哲二
  • 雑誌名: 人工知能学会論文誌, 人工知能学会 Vol.24(2) ページ: 263-271
• [雑誌論文] An Efficient Unordered Tree Kernel and Its Application to Glycan Classification, Proc (2008)
  • 著者名/発表者名: Kuboyama T., Hirata, K., Aoki-Kinoshita, K.F.
  • 雑誌名: 12th Pacific-Asia Conference on Advances in Knowledge Discovery and Data Mining (PAKDD) LNCS 5012 ページ: 184-195
• [雑誌論文] Sibling Distance for Rooted Labeled Trees, New Frontiers in Applied Data Mining (2008)
  • 著者名/発表者名: Aratsu, T., Hirata, K., Kuboyama T.
  • 雑誌名: PAKDD 2008 International Workshops LNCS 5433 ページ: 99-110
• [雑誌論文] Evolution of Multiple Tree Structured Patterns from Tree-Structured Data Using Clustering, AI 2008: Advances in Artificial Intelligence (2008)
  • 著者名/発表者名: Nagamine, M., Miyahara, T., Kuboyama T., Ueda, H., Takahashi, K.
  • 雑誌名: 21st Australasian Joint Conference on Artificial Intelligence LNCS 5360 ページ: 500-511
• [雑誌論文] Kernels Based on Distributions of Agreement Subtrees, AI 2008: Advances in Artificial Intelligence (2008)
  • 著者名/発表者名: 申吉浩, 久保山哲二
  • 雑誌名: 21st Australasian Joint Conference on Artificial Intelligence LNCS 5360 ページ: 236-246
• [雑誌論文] A generalization of Haussler's convolution kernel: mapping kernel, Machine Learning, Proc (2008)
  • 著者名/発表者名: 申吉浩, 久保山哲二
  • 雑誌名: of the 25th International Conference (ICML) ページ: 944-951
• [学会発表] Predicting Mutations of Influenza Virus HA Genes Using Dimensionality Reduction of Hamming Distance Space, Proc (2011)
  • 著者名/発表者名: 久保山哲二, 伊藤公人, 平田耕一, 山本恭之
  • 学会等名: Annual International Conference on BioInformatics and Computational Biology (BICB) pp.B43
  • 発表場所: シンガポール
  • 年月日: 2011-02-28
• [学会発表] On MAX SNP-hard results for unordered tree edit distance (2010)
  • 著者名/発表者名: 平田耕一, 山本恭之, 久保山哲二
  • 学会等名: 第80回人工知能基本問題研究会 pp.33-38
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2010-11-17
• [学会発表] 自由度1及び2の分割自由カーネル (2010)
  • 著者名/発表者名: 申吉浩, 久保山哲二
  • 学会等名: 第79回人工知能基本問題研究会 pp.35-39 Vol.79
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2010-09-25
• [学会発表] アミノ酸の高次元符号化によるインフルエンザウイルスの抗原変異予測 (2010)
  • 著者名/発表者名: 久保山哲二, 申吉浩, 伊藤公人
  • 学会等名: 第78回人工知能基本問題研究会 pp.1-7
  • 発表場所: 兵庫県立大学
  • 年月日: 2010-07-31
• [学会発表] ハミング距離空間の次元削減によるインフルエンザウイルス遺伝子変異の解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 久保山哲二, 伊藤公人
  • 学会等名: 第77回人工知能基本問題研究会 pp. 91-95
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2010-03-17
• [学会発表] Evolution of multiple tree structured patterns using soft clustering (2010)
  • 著者名/発表者名: 吉田健吾, 宮原哲浩, 久保山哲二
  • 学会等名: 第77回人工知能基本問題研究会 pp.49-54
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2010-03-17
• [学会発表] 第73回木カーネルの構成のためのフレームワークとサーベイ (2009)
  • 著者名/発表者名: 申吉浩, 久保山哲二
  • 学会等名: 人工知能基本問題研究会 pp. 41-48
  • 発表場所: 学習院大学
  • 年月日: 2009-03-14
• [学会発表] Evolution of multiple tree structured patterns using clustering (2009)
  • 著者名/発表者名: 長嶺将俊, 宮原哲浩, 久保山哲二
  • 学会等名: 第73回人工知能基本問題研究会 pp.35-40
  • 発表場所: 学習院大学
  • 年月日: 2009-03-13
• [学会発表] 二分木符号の文字列編集距離による木の編集距離の近似 (2008)
  • 著者名/発表者名: 荒津拓, 平田耕一, 久保山哲二
  • 学会等名: 第71回人工知能基本問題研究会 pp.57-62
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2008-09-17