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2021 年度 実施状況報告書

浅層学習による説明可能性と再設計性を向上させる画像処理手法の研究

研究課題

研究課題/領域番号 20K11865
研究機関鳥取大学

研究代表者

岩井 儀雄  鳥取大学, 工学研究科, 教授 (70294163)

研究分担者 西山 正志  鳥取大学, 工学研究科, 准教授 (20756449)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード浅層学習 / 画像認識 / ランダムプロジェクション
研究実績の概要

本研究課題は,高い学習容量をもつ識別器と,認識性能に寄与する学習可能な特徴抽出器が 本質的であることを画像認識実験により明らかにしようとすることである.この目的を達成するために,学習可能な特徴抽出器の研究開発と識別器・次元圧縮・特徴抽出器との一体化学習アルゴリズムの検討を今年度も引き続き行った. 次元圧縮と特徴抽出を兼ね備えたランダムプロジェクションに対して,深層学習の畳み込み層と似た働きを行なうが,ランダムプロジェクションの乱数行列の方がはるかにサイズが大きい.また,深層学習の畳み込み層では,局 所領域に同一の畳み込み演算を適用するが,ランダムプロジェクションではそのようなことは行わず,画像全体に適用するので学習に不利な点がある.一方で,ランダムプロジェクションは無相関な乱数行列を多数用意することができるので,容易に高次元化が可能である.また,各ランダムプロジェクションは相互依存していないので追加・削除が容易な点が,深層学習と大きく異なり本研究目的の再設計可能性を高めるものとなる.このランダムプロジェクションの特徴抽出器の数を段階的に増やしながら,識別性能を比較検討したが,あまり良好な成績を得ることができなかったため,比較用の深層学習の設計の方も同時に行った.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

ランダムプロジェクションの乱数行列が大きすぎるため,計算時間が非常にかかる.そのために識別基の学習時間が非常にかかり,予想より実験が進んでいない.また,学習精度が思ったほど上がらず,再度,特徴量について再検討を進めているため.

今後の研究の推進方策

計算機を増強しつつ,問題の規模を小さくして,計算時間を減らし,学習時間の低減を試みる.また,ランダムプロジェクション以外の別の特徴抽出機の検討を進める.その後,特徴抽出器の設計,識別基の設計を行う予定である.

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2021

すべて 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件)

  • [学会発表] Beef marbling standard estimation for live cattle using multi-input convolutional neural network with ultrasound images2021

    • 著者名/発表者名
      Toshiki Katayama, Hirohumi Kawada, Masashi Nishiyama, Yoshio Iwai
    • 学会等名
      15th International Conference on Quality Control by Artificial Vision
    • 国際学会
  • [学会発表] 背景画素拡散を用いた屋外背景差分法の精度向上の検討2021

    • 著者名/発表者名
      眞柴 智, 西山 正志, 岩井 儀雄
    • 学会等名
      画像の認識・理解シンポジウム

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公開日: 2022-12-28  

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