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2012 年度 実績報告書

特徴空間の構造に基づく転移学習法の研究

研究課題

研究課題/領域番号 24300049
研究種目

基盤研究(B)

研究機関北海道大学

研究代表者

吉田 哲也  北海道大学, 大学院・情報科学研究科, 准教授 (80294164)

研究分担者 今井 英幸  北海道大学, 大学院・情報科学研究科, 教授 (10213216)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワード転移学習 / 特徴空間 / グラフ構造
研究概要

利用可能なデータの量や種類の増加に効率的に対処するため,データごとに個別に学習を行うのではなく,学習した知識を効果的に再利用して活用するための技術を確立することが求められている.そこで,このような技術の確立を目指して,本研究では,データが表現される特徴空間の構造に基づく転移学習法の定式化,定式化に基づく最適化学習アルゴリズムの開発,開発するアルゴリズムの計算機システムとしての実装,の実現に取り組む.
上記の目的を実現するために,本年度は,申請者が従来から研究を進めてきたグラフ構造に基づく学習手法を発展させることを通じて,グラフ構造に基づいて転移学習を行う手法に対する基礎理論の確立を目指した.具体的には,下記の項目を実施した.
(1)非負値行列分解に基づく手法を用いて特徴ベクトルを学習し,学習した特徴間の関係を表現する特徴グラフを定義して,特徴空間の構造を保存するために正則化学習を活用する転移モデルを定式化した.
(2}上記(1)で定義した特徴グラフを用いて従来の非負値行列分解における目的関数を拡張し,転移学習をグラフに基づく正則化項を加えた目的関数の最適化問題として定式化した.
(3)上記(2)で定義した目的関数に対する行列微分を行い,行列の要素ごとに停留条件を求めることにより,転移学習を行うための学習規則を導出した.
(4)上記(1)~(3)で開発した学習規則に基づくアルゴリズムを計算機上にプロトタイプシステムとして実装するための準備を行った.

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

本年度は,主としてグラフ構造に基づいて転移学習を行う手法に対する基礎理論の確立を目指して研究を行い,当初予定していた基本アイデアの定式化をほぼ完了できたと考えるため.

今後の研究の推進方策

今年度に行った定式化に基づいた学習アルゴリズムの開発を進めるとともに,開発するアルゴリズムを計算機上にプロトタイプシステムとして実装することも並行して進める予定である.

次年度の研究費の使用計画

今年度は主に既存の計算資源を使用して研究を進めたため未使用額が生じたが,次年度には学習アルゴリズム開発用計算機,および評価用のペンチマークデータを収集して整備するためのストレージを購入予定である.

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] 重複コミュニティ発見のための重み付き線グラフ2013

    • 著者名/発表者名
      吉田哲也
    • 雑誌名

      情報処理学会論文誌 : 数理モデル化と応用

      巻: 5 ページ: 79-88

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Toward Finding Hidden Communities based on User Profile2013

    • 著者名/発表者名
      Yoshida, T.
    • 雑誌名

      Journal of Intelligent Information Systems

      巻: 40 ページ: 189-209

    • DOI

      10.1007/s10844-011-0175-2

    • 査読あり
  • [学会発表] Influence of Erroneous Pairwise Constraints in Semi-supervised Clustering2012

    • 著者名/発表者名
      Yoshida, T.
    • 学会等名
      2012 International Conference on Active Media Technology
    • 発表場所
      Macau Fisherman's Wharf (China)
    • 年月日
      2012-12-06
  • [学会発表] A Comparative Study of Community Structure Based Node Scores for Network Immunization2012

    • 著者名/発表者名
      Yamada, Y. and Yoshida, T.
    • 学会等名
      2012 International Conference on Active Media Technology
    • 発表場所
      Macau Fisherman's Wharf (China)
    • 年月日
      2012-12-06
  • [学会発表] Overlapping Community Discovery via Weighted Line Graphs of Networks2012

    • 著者名/発表者名
      Yoshida, T.
    • 学会等名
      12th Pacific Rim International Conference on Artificial Intelligence
    • 発表場所
      Pullman Hotel, Kuching (Malaysia)
    • 年月日
      2012-09-05
  • [学会発表] Community Structure based Node Scores for Network Immunization2012

    • 著者名/発表者名
      Yoshida, T. and Yamada, Y.
    • 学会等名
      12th Pacific Rim International Conference on Artificial Intelligence
    • 発表場所
      Pullman Hotel, Kuching (Malaysia)
    • 年月日
      2012-09-05
  • [学会発表] Line Graph for Weighted Networks toward Overlapping Community Discovery2012

    • 著者名/発表者名
      Yoshida, T.
    • 学会等名
      4th International Conference on Intelligent Decision Technologies
    • 発表場所
      長良川国際会議場(岐阜県)
    • 年月日
      2012-05-24
  • [学会発表] Immunization of Networks via Modularity based Node Representation2012

    • 著者名/発表者名
      Yoshida, T. and Yamada, Y.
    • 学会等名
      4th International Conference on Intelligent Decision Technologies
    • 発表場所
      長良川国際会議場(岐阜県)
    • 年月日
      2012-05-24

URL: 

公開日: 2014-07-16  

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