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2010 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 / 判別分析 / 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を顔画像の認識に拡張するため,2次元の画像情報を効率よく追加学習・知識移転できる学習アルゴリズムを開発した.また,顔画像認識に適用し,個人認証,性別認識,年代認識の3タスクに対する性能を評価した.以下に成果をまとめる
1)前年度までに開発して・きた知識移転方式では,特徴ベクトルが二次元である場合(画像など),一次元ベクトルにいったん変換する必要があった.本年度では,二次元の特徴ベクトルをそのまま追加学習できるよう,二次元二方向線形判別分析を追加学習に拡張した.そして,過去のタスクで得られた特徴空間を新しいタスクに選択的に知識移転して,新しいタスクに対する学習性能を改善する方式を提案した.これにより,高速かつ省メモリな判別空間の追加学習が可能になるとともに,新しいタスクに対して,少ない訓練データで高い汎化能力を得られるようになった.また,判別ベクトル数と知識移転の判定閾値を自動決定するため,初期データに交差検定法夫を適用するアルゴリズムも組み込んだ
2)無償で提供されているORL顔画像データベースとSheffield顔画像データベースを用いて,個人認証,性別認識,年代認識の3タスクに適用し,マルチタスク学習方式としての性能評価を行った.その結果,性別認識と年代認識に関しては,個人認証で得られた判別ベクトルを知識移転することで,認識率が数ポイント改善されることを確認した.また,従来の追加学習型線形判別分析よりも高速な学習が行えることを示した

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] 追加学習型カーネル主成分分析によるオンライン特徴抽出2010

    • 著者名/発表者名
      小澤誠一
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌D

      巻: J93-D(6) ページ: 826-836

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Incremental Linear Discriminant Analysis for Evolving Feature Spaces in Multitask Pattern Recognition Problems2010

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Hisada
    • 雑誌名

      Evolving Systems

      巻: 1(1) ページ: 17-27

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 局所線形回帰による動径基底関数ネットの高速追加学習2010

    • 著者名/発表者名
      小澤誠一
    • 雑誌名

      電気学会論文誌C

      巻: 130(9) ページ: 1667-1673

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fast Variable Selection by Block Addition and Block Deletion2010

    • 著者名/発表者名
      Takashi Nagatani
    • 雑誌名

      Journal of Intelligent Learning Systems and Applications

      巻: 2(4) ページ: 200-211

    • 査読あり
  • [雑誌論文] An Autonomous Incremental Learning Algorithm for Radial Basis Function Networks2010

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

      Journal of Intelligent Learning Systems and Applications

      巻: 2(4) ページ: 179-189

    • 査読あり
  • [雑誌論文] An Autonomous Incremental Learning Algorithm of Resource Allocating Network for Online Pattern Recognition2010

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

      Proc.World Congress on Computational Intelligence 2010

      巻: 1 ページ: 706-713

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Fast Incremental Kernel Principal Component Analysis for Online Feature Extraction2010

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

      PRICAI 2010 : Trends in Artificial Intelligence, Lecture Notes in Artificial Intelligence

      巻: 1 ページ: 487-497

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Real-time Personal Authentication System with Selective Attention and Incremental Learning Mechanism in Feature Extraction and Classifier2010

    • 著者名/発表者名
      Young-Min Jang
    • 雑誌名

      PRICAI 2010 : Trends in Artificial Intelligence, Lecture Notes in Artificial Intelligence

      巻: 1 ページ: 445-455

    • 査読あり
  • [雑誌論文] オンライン特徴抽出を行う追加型再帰フィッシャー線形判別の改良

    • 著者名/発表者名
      太田良平
    • 雑誌名

      電気学会論文誌C

      巻: (印刷中)

    • 査読あり
  • [学会発表] An Autonomous Incremental Learning Algorithm for Radial Basis Function Networks2011

    • 著者名/発表者名
      小澤誠一
    • 学会等名
      SICE自律分散システムシンポジウム
    • 発表場所
      北海道大学(北海道)
    • 年月日
      2011-01-29
  • [学会発表] マルチタスクパターン認識におけるタスクの同時学習2010

    • 著者名/発表者名
      高田丈靖
    • 学会等名
      SICEシステム・情報部門学術講演会
    • 発表場所
      京都キャンパスプラザ(京都府)
    • 年月日
      2010-11-26
  • [学会発表] 追加学習型ラジアル基底関数ネットの自律学習アルゴリズムの改良2010

    • 著者名/発表者名
      中坂翔
    • 学会等名
      SICEシステム・情報部門学術講演会
    • 発表場所
      京都キャンパスプラザ(京都府)
    • 年月日
      2010-11-26
  • [学会発表] 追加学習型再帰フィッシャー判別分析によるオンライン特徴抽出2010

    • 著者名/発表者名
      小澤誠一
    • 学会等名
      第20回インテリジェントシステムシンポジウム
    • 発表場所
      首都大学東京(東京都)
    • 年月日
      2010-09-25
  • [学会発表] カーネル主成分分析の高速追加学習アルゴリズム2010

    • 著者名/発表者名
      徳本隆臣
    • 学会等名
      平成22年電気学会電子・情報・システム部門大会
    • 発表場所
      熊本大学(熊本県)
    • 年月日
      2010-09-03
  • [学会発表] 追加学習型カーネル主成分分析アルゴリズムの改良2010

    • 著者名/発表者名
      徳本隆臣
    • 学会等名
      54回システム制御情報学会研究発表講演会
    • 発表場所
      京都リサーチパーク(京都府)
    • 年月日
      2010-05-21
  • [学会発表] マルチタスク・パターン認識のための追加学習モデル2010

    • 著者名/発表者名
      小澤誠一
    • 学会等名
      54回システム制御情報学会研究発表講演会
    • 発表場所
      京都リサーチパーク(京都府)
    • 年月日
      2010-05-21

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公開日: 2012-07-19  

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