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2011 年度 実績報告書

構造的データに潜む知識を効果的に発見するためのデータマイニングと機械学習

研究課題

研究課題/領域番号 22500135
研究機関広島市立大学

研究代表者

宮原 哲浩  広島市立大学, 情報科学研究科, 准教授 (90209932)

研究分担者 内田 智之  広島市立大学, 情報科学研究科, 准教授 (70264934)
廣渡 栄寿  北九州市立大学, 基盤教育センター, 教授 (60274429)
キーワードデータマイニング / 機械学習 / グラフ構造データ / 木構造データ / 遺伝的プログラミング
研究概要

本研究課題では構造的データに潜む知識を効果的に発見するためのデータマイニングと機械学習について研究を行った.本研究の目的は,非均質で構造化された大規模なデータに潜む多様な知識の発見に焦点を当てて,必要とされる構造的知識を発見するためのデータマイニングと機械学習における新しい基盤技術を開発することである.本年度は構造的データとしてグラフ構造データおよび木構造データを対象にした機械学習に重点をおき,次の成果を得た.
グラフ構造データからの機械学習やデータマイニングの研究が注目されている.TTSPグラフ(Two-Terminal Series Parallel graph)は,電気ネットワークやスケジューリングをコンピュータで扱う際にデータモデルとして用いられることが多い.TTSPグラフは並列操作,直列操作と呼ばれる操作を帰納的に繰り返して得られるサイクルを持たない多重辺を許す有向グラフである.正事例と負事例からなるTTSPグラフの集合から,多くの正事例にマッチし,負事例にあまりマッチしないような,特徴的なTTSPグラフパターンを獲得する進化的手法を提案した.進化的手法としてTTSPグラフパターンの構文木に対して遺伝的プログラミングを適用し,遺伝操作は複製,逆位,交叉,突然変異を用いた.人工的に生成したTTSPグラフに対して実験を行い,提案する特徴的なTTSPグラフパターンを獲得する進化的手法の有効性を確認した.また,正事例から補可約グラフパターン言語を効率的に学習するアルゴリズムと木構造データに対する新たなカーネル法を提案した.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

学習システムのプロトタイプが実現できたため.

今後の研究の推進方策

学習システムのプロトタイプを発展させて大規模なデータで実験を行う.

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] 部分パスに基づいた木カーネル2011

    • 著者名/発表者名
      木村大翼, 久保山哲二, 渋谷哲朗, 鹿島久嗣
    • 雑誌名

      人工知能学会論文誌

      巻: Vol.26, No.3 ページ: 473-482

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mapping Kernels for Trees2011

    • 著者名/発表者名
      K.Shin, M.Cuturi, T.Kuboyama
    • 雑誌名

      Proc.28th International Conference on Machine Learning (ICML 2011)

      ページ: 961-968

    • 査読あり
  • [学会発表] 遺伝的プログラミングによる特徴的なTTSPグラフパターンの獲得2012

    • 著者名/発表者名
      永井聡, 宮原哲浩, 鈴木祐介,内田智之
    • 学会等名
      火の国情報シンポジウム2012
    • 発表場所
      九州工業大学情報工学部
    • 年月日
      2012-03-15
  • [学会発表] Polynomial Time Inductive Inference of Cograph Pattern Languages from Positive Data2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Yoshimura, T.Shoudai, Y.Suzuki, T.Uchida, T.Miyahara
    • 学会等名
      The 21st International Conference on Inductive Logic Programming (ILP 2011)
    • 発表場所
      Cumberland Lodge, Windsor Great Park, United Kingdom
    • 年月日
      2011-08-03
  • [学会発表] クラスタリングと遺伝的プログラミングによる複合的木構造パターンの獲得2011

    • 著者名/発表者名
      大塚喜明, 宮原哲浩
    • 学会等名
      2011 IEEE SMC Hiroshima Chapter若手研究会
    • 発表場所
      広島市立大学
    • 年月日
      2011-07-09

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公開日: 2013-06-26  

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