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2012 年度 実績報告書

行列の上のスパース正則化に基づく機械学習

研究課題

研究課題/領域番号 22700138
研究機関東京大学

研究代表者

冨岡 亮太  東京大学, 情報理工学(系)研究科, 助教 (70518282)

研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2013-03-31
キーワード機械学習 / 行列 / テンソル / スパース正則化
研究概要

行列および多次元配列(テンソル)は多次元時系列や関係データの表現として、現実の大規模データ解析において重要な役割を担っている。行列型データは従来のベクトル型データに比べてに要素数が多いため、結果の解釈可能性やデータからのパラメータ推定の計算効率が非常に重要になる。本研究課題では、これまでに行列型データに対するスパース正則化を用いた解釈可能な学習器のパラメータを効率的に推定するための手法の開発およびその性能の理論解析を行なってきた。本年度は今までの成果をさらに発展させるとともに、今までとは異なる行列を用いた学習法への展開を行った。具体的には低ランク多次元配列(テンソル)の推定法として、昨年度までに解析した overlapped Schatten 1-ノルムに基づく手法だけでなく、実験的によい性能が確認されていた latent Schatten 1-ノルムに基づく手法の性能評価を行い、これをテクニカルレポートとして公開した ("Convex Tensor Decomposition via Structured Schatten Norm Regularization" arXiv:1303.6370) また、いままでに進めてきた行列に基づく機械学習の発展として、ニコンの中島伸一博士と共同で変分ベイズ法に基づく行列分解法の研究を行い、ジャーナル論文および、国際会議NIPS2012で発表を行った。また、ベルリン工科大学の Franz Kiraly 博士と共同で低ランク行列補完の代数的・組み合わせ論に基づく必要条件および十分条件の導出を行い、これを国際会議ICML2012で発表した。

現在までの達成度 (区分)
理由

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (2件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Global Analytic Solution of Fully-observed Variational Bayesian Matrix Factorization2013

    • 著者名/発表者名
      Shinichi Nakajima, Masashi Sugiyama, S. Derin Babacan, Ryota Tomioka
    • 雑誌名

      Journal of Machine Learning Research

      巻: 14 ページ: 1-37

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Discovering Emerging Topics in Social Streams via Link Anomaly Detection2012

    • 著者名/発表者名
      Toshimitsu Takahashi, Ryota Tomioka, Kenji Yamanishi
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Knowledge and Data Engineering

      巻: 未定 ページ: 未定

    • DOI

      10.1109/TKDE.2012.239

    • 査読あり
  • [学会発表] Perfect Dimensionality Recovery by Variational Bayesian PCA2012

    • 著者名/発表者名
      Shinichi Nakajima, Ryota Tomioka, Masashi Sugiyama, S. Derin Babacan
    • 学会等名
      Neural Information Processing Systems 2012 (NIPS2012)
    • 発表場所
      レイクタホ・アメリカ
    • 年月日
      20121203-20121208
  • [学会発表] A Combinatorial Algebraic Approach for the Identifiability of Low-Rank Matrix Completion2012

    • 著者名/発表者名
      Franz Kiraly and Ryota Tomioka
    • 学会等名
      The 29th International Conference on Machine Learning (ICML2012)
    • 発表場所
      エジンバラ・イギリス
    • 年月日
      20120626-20120701
  • [備考] DAL

    • URL

      http://www.ibis.t.u-tokyo.ac.jp/ryotat/dal/

  • [備考] Trace norm regularization

    • URL

      http://www.ibis.t.u-tokyo.ac.jp/RyotaTomioka/Softwares/Tensor

  • [備考] Ph.D. Course

    • URL

      http://www.imm.dtu.dk/Forskning/ISP/Undervisning/02901_2012.aspx

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公開日: 2014-07-24  

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