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2008 年度 実績報告書

特徴空間を知識移転するマルチタスク・パターン認識モデルの開発と個人認証への応用

研究課題

研究課題/領域番号 20500205
研究機関神戸大学

研究代表者

小澤 誠一  神戸大学, 工学研究科, 准教授 (70214129)

キーワード機械学習 / マルチタスク学習 / 知識移転 / 追加学習 / パターン認識 / 主成分分析 / 特徴抽出 / ソフトコンピューティング
研究概要

本年度では,特徴空間のタスク間知識移転方式の開発を主に行った.以下に成果をまとめる.
1.逐次マルチタスク学習問題に対し,過去のタスクで得られた特徴空間を新しいタスクへ選択的に知識移転する方式を開発した.具体的には,過去に得られた判別軸のクラス分離性を逐次的に計算し,現在のタスクのクラス分離性を効果的に向上させる判別軸のみを選択的に知識移転する方式を考案した.これにより,従来の追加学習型線形判別分析(ILDA)で得られる判別軸が(クラス数-1)に制限されていた問題を解消するとともに,少ない訓練データでクラス分離性の高い特徴空間を構成できるようになった,機械学習で通常用いられるベンチマークデータを用い,得られた判別特徴空間の有効性を識別率で評価した,その結果,提案したアルゴリズムによって,新しいタスクで判別軸が効果的に追加され,知識移転がない従来アルゴリズムに比べて認識率が改善された.
2.前述したとおり,従来のILDAでは,判別軸を(クラス数-1)しか求められないという問題があった.この問題を解決するため,判別特徴空間の補空間に対して再帰的に線形判別を適用し,(クラス数-1)以上の判別軸をオンラインで求められる追加学習型再帰的フィッシャ線形判別アルゴリズムを開発した.(1)で開発した知識移転手法をこれに組み込むことで,今後,マルチタスク学習への拡張が期待できる.
3.平成18〜19年度基盤研究(C)では,過去に学習した識別器の知識を新しいタスクに移転し,少ない訓練事例で高い汎化能力を得られるニューラルネットモデルを開発した.このモデルでは,タスクごとに異なるニューラル識別器を生成するため,タスク数が増えると構成が大規模化するという問題があった.これに対し,一つのニューラルネット識別器で複数タスクを学習できるよう改良し,知識移転の効果をさらに高めることに成功した.

  • 研究成果

    (10件)

すべて 2009 2008

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (5件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] A Multitask Learning Model for Online Pattern Recognition2009

    • 著者名/発表者名
      Seiichi Ozawa
    • 雑誌名

      IEEE Trans. on Neural Networks 20(3)

      ページ: 430-445

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Incremental Learning of Chunk Data for On-line Pattern Classification Systems2008

    • 著者名/発表者名
      Seiichi Ozawa
    • 雑誌名

      IEEE Trans, on Neural Networks 19(6)

      ページ: 1061-1074

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Adaptive Face Recognition System Using Fast Incremental Principal Component Analysis2008

    • 著者名/発表者名
      Seiichi Ozawa
    • 雑誌名

      Neural Information Processing, Lecture Notes in Computer Science 4985

      ページ: 396-405

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Incremental Learning for Multitask Pattern Recognition Problems2008

    • 著者名/発表者名
      Seiichi Ozawa
    • 雑誌名

      Proc. of 7th Int. Conf. on Machine Learning and Applications

      ページ: 747-751

    • 査読あり
  • [学会発表] RBFネットワークの自動追加学習アルゴリズム2009

    • 著者名/発表者名
      田渕 敏久
    • 学会等名
      第21回自律分散システム・シンポジウム
    • 発表場所
      鳥取県民文化会舘
    • 年月日
      2009-01-23
  • [学会発表] 追加学習型主成分分析における寄与率閥値の動的決定法2009

    • 著者名/発表者名
      川島 優樹
    • 学会等名
      第21回自律分散システム・シンポジウム
    • 発表場所
      鳥取県民文化会舘
    • 年月日
      2009-01-23
  • [学会発表] An Incremental Principal Component Analysis Based on Dynamic Accumulation Ratio2008

    • 著者名/発表者名
      Seiichi Ozawa
    • 学会等名
      SICE Annual Conf. 2008
    • 発表場所
      電気通信大学
    • 年月日
      2008-08-21
  • [学会発表] 追加学習型主成分分析の改良2008

    • 著者名/発表者名
      小澤 誠一
    • 学会等名
      52回システム制御情報学会研究発表講演会
    • 発表場所
      京都情報大学院大学
    • 年月日
      2008-05-17
  • [学会発表] マクロアクションの導入による強化学習の高速化2008

    • 著者名/発表者名
      川島 優樹
    • 学会等名
      52回システム制御情報学会研究発表講演会
    • 発表場所
      京都情報大学院大学
    • 年月日
      2008-05-17
  • [図書] State of the Art in Face Recognition2009

    • 著者名/発表者名
      I. Mario
    • 総ページ数
      87-108
    • 出版者
      IN-TECH

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公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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