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2013 年度 実績報告書

大規模な質的データの分類とデータ構造の可視化に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 23500340
研究機関北海道大学

研究代表者

今井 英幸  北海道大学, 情報科学研究科, 教授 (10213216)

研究分担者 工藤 峰一  北海道大学, 情報科学研究科, 教授 (60205101)
田中 章  北海道大学, 情報科学研究科, 准教授 (20332471)
キーワードクラスタリング / ネットワーク / グラフ構造
研究概要

(1)大規模な質的データの分類における特徴量の選択
人間の行動、具体的には、立ち止まっている、歩いている、座っている、床に伏せている、などの状態を経時的に測定されるデータによって判別するシステムを作成した。このデータは天井に設置された超音波センサーによって自動的に取得され、センサーに反応するかどうかによって0あるいは1の二値データとなる。
この研究は少子化、高齢化が進む日本社会において、個人のプライバシーを保護しつつ、転倒などによる緊急事態を素早く、確実に察知することを目指している。行動の判別はウェブカメラによる遠隔監視によってより高精度に実現できるが緊急事態への対応というも目的には不必要な個人情報までが収集されるため、強いストレスを感じさせることが多く、日常生活に採り入れることは難しい。一方、超音波センサーであれば個人を特定することなくデータを収集することができることから、生活空間に比較的容易に導入することができる。
超音波センサーによる行動の判別においては、高次モーメントなどの特徴量を時系列データとして解析し、変化点検出手法を用いることで人間の行動、特に起立姿勢と床に倒れて動きがない状態を高い精度で判別することに成功した。
(2)大規模な質的データに対する正則化法およびカーネル法の適用
大規模で疎な構造をもつデータの判別においては、モデルのパラメータ推定の不安定性を回避するために正則化法が用いられることが多い。正則化法においては正則化パラメータという実数をデータに応じて適切に設定する必要がある。本研究ではベイズ型および最短記述長型のモデル選択規準を構成することにより、データに応じた適切な正則化パラメータを選択する手法を提案し、(1)の研究で取得したデータに適用して実際に有効性を検証した。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (9件)

  • [雑誌論文] Parametric Wiener filter with linear constraints for unknown target signals.2014

    • 著者名/発表者名
      A. Tanaka and H. Imai
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Fundamentals.

      巻: E97-A ページ: 322-330

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Average-case linear-time similar substring searching by the q-gram distance.2014

    • 著者名/発表者名
      H. Hanada, M. Kudo and A. Nakamura
    • 雑誌名

      Theoretical Computer Science

      巻: 530 ページ: 23-41

    • DOI

      dx.doi.org/10.1016/j.tcs.2014.02.022

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Learning action patterns in difference images for efficient action recognition.2014

    • 著者名/発表者名
      G. Lu and M. Kudo
    • 雑誌名

      Neurocomputing

      巻: 123 ページ: 328-336

    • DOI

      dx.doi.org/10.1016/j.neucom.2013.06.0422013

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multi-frame image denoising based on minimum noise variance convex combination with difference-based noise variance estimation.2013

    • 著者名/発表者名
      A. Tanaka and K. Kohno
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Fundamentals.

      巻: E96-A ページ: 2066-2070

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Self-similarities in difference images: a new cue for single-person oriented action recognition.2013

    • 著者名/発表者名
      G. Lu and M. Kudo
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Information and Systems

      巻: E96-D ページ: 1238-1242

  • [雑誌論文] Fast algorithms for finding a minimum repetition representation of strings and trees.2013

    • 著者名/発表者名
      A. Nakamura, T. Saito, I. Takigawa, M. Kudo and H. Mamitsuka
    • 雑誌名

      Discrete Applied Mathematics

      巻: 161 ページ: 1556-1575

    • 査読あり
  • [学会発表] 斜射影を用いたMUSIC法によるDOA推定2014

    • 著者名/発表者名
      田中章, 今井英幸
    • 学会等名
      日本音響学会2014年春季研究発表会
    • 発表場所
      日本大学(東京都千代田区)
    • 年月日
      20140310-20140312
  • [学会発表] A sufficient condition for reproducing kernel Hilbert spaces being separable.2013

    • 著者名/発表者名
      田中章, 今井英幸, 工藤峰一
    • 学会等名
      第28回信号処理シンポジウム
    • 発表場所
      海峡メッセ下関(山口県下関市)
    • 年月日
      20131119-20131122
  • [学会発表] カーネル回帰を用いたJPEG再適用法によるJPEG画像の画質改善2013

    • 著者名/発表者名
      河野克也, 田中章
    • 学会等名
      第28回信号処理シンポジウム
    • 発表場所
      海峡メッセ下関(山口県下関市)
    • 年月日
      20131119-20131122
  • [学会発表] 同時対角化解析解を用いたCVFFDIAGの収束性能改善2013

    • 著者名/発表者名
      室田美帆, 田中章
    • 学会等名
      第28回信号処理シンポジウム
    • 発表場所
      海峡メッセ下関(山口県下関市)
    • 年月日
      20131119-20131122
  • [学会発表] 頑健な検出アルゴリズムを用いた楕円の検出精度について.2013

    • 著者名/発表者名
      原田 裕基, 瀧川 一学, 今井 英幸
    • 学会等名
      日本計算機統計学会第27回シンポジウム
    • 発表場所
      崇城大学ホール(熊本県熊本市)
    • 年月日
      20131115-20131116
  • [学会発表] Performance improvement of the FFDiag algorithm based on pre-diagonalization by closed-form joint diagonalizers.2013

    • 著者名/発表者名
      M. Murota and A. Tanaka
    • 学会等名
      The 15th IASTED International Conference on Signal and Image Processing (SIP 2013)
    • 発表場所
      Banff Center (Canada)
    • 年月日
      20130717-20130719
  • [学会発表] Image inpainting based on block-based linear regression and minimum variance convex combinations.2013

    • 著者名/発表者名
      K. Kohno and A. Tanaka
    • 学会等名
      The 15th IASTED International Conference on Signal and Image Processing (SIP 2013)
    • 発表場所
      Banff Center (Canada)
    • 年月日
      20130717-20130719
  • [学会発表] Kernel-induced sampling theorem for bandpass signals with uniform sampling.2013

    • 著者名/発表者名
      A. Tanaka
    • 学会等名
      2013 IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing
    • 発表場所
      Vancouver Convention & Exhibition Center (Canada)
    • 年月日
      20130526-20130531
  • [学会発表] Block-based image interpolation by linearly constrained least mean squares estimation.2013

    • 著者名/発表者名
      A. Tanaka and H. Imai
    • 学会等名
      The 2nd Hokkaido University-Korea University Joint Workshop in Statistics
    • 発表場所
      Korea University (Korea)
    • 年月日
      20130526-20130531

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公開日: 2015-05-28  

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