拡張カーネル法による信号多様体の時空間計量表現とその応用

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23300069
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 知覚情報処理・知能ロボティクス
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 山下 幸彦 東京工業大学, 理工学研究科, 准教授 (90220350)
• 研究分担者: 杉山 将 東京工業大学, 大学院・情報理工学研究科, 准教授 (90334515) ; 田中 聡久 東京農工大学, 大学院・工学研究院, 准教授 (70360584) ; 鷲沢 嘉一 電気通信大学, 大学院・情報理工学研究科, 助教 (10419880)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 時空間計量 / Mahalanobis計量 / 最小二乗確率的分類器 / 多様体上のアンサンブル学習 / マルチカーネル適応フィルタ / 制約条件付き最大事後確率識別器

研究概要

信号処理やパターン認識の性能向上のためには，信号の分布の偏りを反映できる距離構造を求める方法と，それに基づいた信号処理・パターン認識の枠組みが必要である。
その理念のもと，Mahalanobis 計量理論の深化と，カーネル法による計算法を開発し，事後確率を求める必要がない，最大時後確率法と同等な識別法を開発した。また，確率密度関数間のL2距離を直接推定する手法を考案し，Stiefel 多様体上でその標本平均を効率的に求めるアルゴリズムを開発すると共に，基底数を増やさずに効率的な特徴抽出が可能な適応部分カーネル主成分分析を開発した。そして，開発した手法の有効性を計算機実験によって確認した。

研究成果

• [雑誌論文] Mixed maps for learning a Kolmogoroff-Nagumo-type average element on the compact Stiefel manifold (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Fiori, T. Kaneko, and T. Tanaka
  • 雑誌名: Proceedings of 2014 IEEE International Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing 巻: (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] k-NN classification of handwritten characters via accelerated GAT correlation (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Wakahara and Y. Yamashita
  • 雑誌名: Pattern Recognition 巻: Vol.47,No.3 ページ: 994-1001
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electroencephalographic gamma-band activity and music perception in musicians and non-musicians (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Urakami, K. Kawamura, Y. Washizawa, and A. Cichocki
  • 雑誌名: Activitas Nervosa Superior Rediviva 巻: Vol.44,No.4 ページ: 149-157
  • 査読あり
• [雑誌論文] Empirical arithmetic averaging over the compact Stiefel manifold (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Kaneko, S. Fiori, and T. Tanaka
  • 雑誌名: IEEE Transaction on Signal Processing 巻: Vol.61,No.4 ページ: 883-894
  • 査読あり
• [雑誌論文] Computationally efficient multi-label classification by least-squares probabilistic classifiers (2013)
  • 著者名/発表者名: H. Nam, H. Hachiya, and M. Sugiyama
  • 雑誌名: IEICE Transactions on Information and Systems 巻: Vol.E96-D,No.8 ページ: 1871-1874
  • 査読あり
• [雑誌論文] Densitydifference estimation (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Sugiyama, T. Suzuki, T. Kanamori, T., M. C. du Plessis, S. Liu, and I. Takeuchi
  • 雑誌名: Neural Computation 巻: Vol.25,No.10 ページ: 2734-2775
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Quadratically Constrained MAP Classifier Using the Mixture of Gaussians Models as a Weight Function (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Yokota and Y. Yamashita
  • 雑誌名: IEEE Trans. on Neural Networks and Learning Systems 巻: Vol.24,No.7 ページ: 1127-1140
  • 査読あり
• [雑誌論文] Simultaneous learning of localized multiple kernels and classifier with weighted regularization (2012)
  • 著者名/発表者名: N. Inoue and Y. Yamashita
  • 雑誌名: 2012 Proceedings of Joint IAPR International Workshops on Structural and Syntactic Pattern Recognition and Statistical Techniques in Pattern Recognition ページ: 354-362
  • 査読あり
• [雑誌論文] Adaptive subset kernel principal component analysis for time-varying patterns (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Washizawa
  • 雑誌名: EEE Trans. Neural Networks and Learning Systems 巻: Vol.23,No.2 ページ: 961-1973
  • 査読あり
• [雑誌論文] A new approach to a maximum a posteriori-based kernel classification method (2012)
  • 著者名/発表者名: Nopriadi and Y. Yamashita
  • 雑誌名: Neural Networks 巻: Vol.33 ページ: 247-256
  • 査読あり
• [学会発表] 正規分布に基づく Fisher 判別分析の補正項 (2013)
  • 著者名/発表者名: 横田達也, 若原徹, 坂野鋭, 山下幸彦
  • 学会等名: パターン認識・メディア理解研究会
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2013-03-01
• [図書] イラストで学ぶ機械学習 : 最小二乗法による識別モデル学習を中心に (2013)
  • 著者名/発表者名: 杉山将
  • 総ページ数: 230
  • 出版者: 講談社