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2013 年度 実績報告書

多様な半構造化データからのデータ構造推定

研究課題

研究課題/領域番号 24300054
研究機関京都大学

研究代表者

馬見塚 拓  京都大学, 化学研究所, 教授 (00346107)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワード機械学習 / 生体生命情報学 / 人工知能 / ゲノム / プロテオーム
研究概要

本研究の目的は、グラフやネットワークに代表される「半構造化データ」とネットワークの「ノードに付随する特徴(属性)データ」の2つを入力として、内在する真のデータ構造を効率的に推定し出力するための汎用手法を構築することである。具体的には、ラベルプロパゲーション及びリンク予測と呼ばれる問題を効率的に解明するための統合的な手法を構築することである。平成25年度においては、特に、ラベルプロパゲーションに対して、複数グラフが与えられた場合のグラフを統合しつつ高精度・効率的なラベルプロパゲーション手法、およびラベルプロパゲーションのためのグラフ構築手法を開発した。また、グラフに内在する部分グラフのような潜在変数を推定する手法、およびグラフ内のノード間距離をグラフのグローバルな性質を考慮しつつ推定する手法等の構築に着手した。

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

本研究の目的は、グラフやネットワークに代表される「半構造化データ」とネットワークの「ノードに付随する特徴(属性)データ」の2つを入力として、内在する真のデータ構造を効率的に推定し出力するための汎用手法を構築することである。具体的には、ラベルプロパゲーション及びリンク予測と呼ばれる問題を効率的に解明するための統合的な手法を構築することである。この目的に向けて、より統合的かつ効率的なラベルプロパゲーション手法を既に構築できており、今後、内在する構造を推定するための統合手法の構築へと順調に目標を達成しつつある。

今後の研究の推進方策

今後は、本研究の目的である、グラフやネットワークに代表される「半構造化データ」に内在する真のデータ構造を効率的に推定し出力する汎用手法を構築するため、以下の副研究課題を遂行する。
・グラフに内在する部分グラフのような潜在変数を推定する手法
・ラベルプロパゲーションのための効率的で高精度なグラフ構築手法
・グラフ内のノード間距離をグラフのグローバルな性質を考慮しつつ効率的に推定する手法
・複数ネットワークに共通して内在する動的潜在構造を時系列データから効率的に推定する手法

次年度の研究費の使用計画

大学院生等によるRAを雇用する予定であったが、研究推進に対して必要十分なRAが既に得られたため使用せず次年度使用額が生じた。
大学院生によるRAのみならず、研究課題を効率的かつ円滑に推進するため、教務補佐員等を雇用する予定である。

  • 研究成果

    (17件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (8件) (うち招待講演 5件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Multiple Graph Label Propagation by Sparse Integration2013

    • 著者名/発表者名
      Karasuyama, M. and Mamitsuka, H.
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Neural Networks and Learning Systems

      巻: 24 ページ: 1999-2012

    • DOI

      10.1109/TNNLS.2013.2271327

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A New Dissimilarity Measure for Comparing Labeled Graphs2013

    • 著者名/発表者名
      Wicker, N., Nguyen, C. H. and Mamitsuka, H.
    • 雑誌名

      Linear Algebra and its Applications

      巻: 438 ページ: 2331-2338

    • DOI

      10.1016/j.laa.2012.10.021

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Efficient Semi-supervised MEDLINE Document Clustering with MeSH Semantic and Global Content Constraints2013

    • 著者名/発表者名
      Gu, J., Feng, W., Zeng, J., Mamitsuka, H. and Zhu, S.
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Cybernetics

      巻: 43 ページ: 1265-1276

    • DOI

      10.1109/TSMCB.2012.2227998

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fast Algorithms for Finding a Minimum Repetition Representation of Strings and Trees2013

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

      Discrete Applied Mathematics

      巻: 161 ページ: 1556-1575

    • DOI

      10.1016/j.dam.2012.12.013

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Graph Mining: Procedure, Application to Drug Discovery and Recent Advance2013

    • 著者名/発表者名
      Takigawa, I. and Mamitsuka, H.
    • 雑誌名

      Drug Discovery Today

      巻: 18 ページ: 50-57

    • DOI

      10.1016/j.drudis.2012.07.016

    • 査読あり
  • [雑誌論文] SiBIC: A Web Server for Generating Gene Set Networks Based on Biclusters Obtained by Maximal Frequent Itemset Mining2013

    • 著者名/発表者名
      Takahashi, K., Takigawa, I. and Mamitsuka, H.
    • 雑誌名

      PLoS One

      巻: 8 ページ: e82890

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0082890

    • 査読あり
  • [雑誌論文] An In Silico Model for Interpreting Polypharmacology in Drug-Target Networks2013

    • 著者名/発表者名
      Takigawa, I., Tsuda, K. and Mamitsuka, H.
    • 雑誌名

      Methods in Molecular Biology

      巻: 993 ページ: 67-80

    • DOI

      10.1007/978-1-62703-342-8_5

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Identifying Pathways of Co-ordinated Gene Expression2013

    • 著者名/発表者名
      Hancock, T, Takigawa, I. and Mamitsuka, H.
    • 雑誌名

      Methods in Molecular Biology

      巻: 939 ページ: 69-85

    • DOI

      10.1007/978-1-62703-107-3_7

    • 査読あり
  • [学会発表] Collaborative Matrix Factorization for Predicting Drug-Target Interactions2014

    • 著者名/発表者名
      Mamitsuka, H.
    • 学会等名
      Trends in Machine Learning
    • 発表場所
      Kyoto University, Japan
    • 年月日
      20140317-20140318
    • 招待講演
  • [学会発表] Efficiently Detecting Switching Mechanisms in Gene Expression2013

    • 著者名/発表者名
      Mamitsuka, H.
    • 学会等名
      23rd International Conference on Genome Informatics (GIW 2013)
    • 発表場所
      Matrix, Biopolis, Singpore
    • 年月日
      20131216-20131218
    • 招待講演
  • [学会発表] Manifold-based Similarity Adaptation for Label Propagation2013

    • 著者名/発表者名
      Karasuyama, M. and Mamitsuka, H.
    • 学会等名
      Twenty-Seventh Annual Conference on Neural Information Processing Systems (NIPS 2013)
    • 発表場所
      Lake Tahoe, NV, USA
    • 年月日
      20131205-20131210
  • [学会発表] Mining Metabolic Pathways through Gene Expression2013

    • 著者名/発表者名
      Mamitsuka, H.
    • 学会等名
      Kyoto University--Koc University Symposium ``New Frontiers in Health Sciences & Technologies''
    • 発表場所
      Kyoto University, Japan
    • 年月日
      20130917-20130918
    • 招待講演
  • [学会発表] Mining Significant Substructure Pairs from Drug-Target Network2013

    • 著者名/発表者名
      馬見塚 拓
    • 学会等名
      日本バイオインフォマティクス学会第17回創薬インフォマティクス研究会
    • 発表場所
      産業技術総合研究所臨海副都心センター別館
    • 年月日
      20130911-20130911
    • 招待講演
  • [学会発表] Collaborative Matrix Factorization with Multiple Similarities for Predicting Drug-Target Interactions2013

    • 著者名/発表者名
      Zheng, X., Ding, H., Mamitsuka, H. and Zhu, S.
    • 学会等名
      Nineteenth ACM SIGKDD International Conference On Knowledge Discovery and Data Mining (KDD 2013)
    • 発表場所
      Chicago, IL, USA
    • 年月日
      20130811-20130814
  • [学会発表] Variational Bayes Co-clustering with Auxiliary Information2013

    • 著者名/発表者名
      Shiga, M. and Mamitsuka, H.
    • 学会等名
      4th MultiClust Workshop on Multiple Clusterings, Multi-view Data, and Multi-source Knowledge-driven Clustering (MultiClust 2013)
    • 発表場所
      Chicago, IL, USA
    • 年月日
      20130811-20130811
  • [学会発表] Machine Learning for Bioinformatics2013

    • 著者名/発表者名
      Mamitsuka, H.
    • 学会等名
      FASEB Science and Research Conference, The Biology of Calpains in Health and Disease
    • 発表場所
      Saxtons River, VT, USA
    • 年月日
      20130722-20130722
    • 招待講演
  • [図書] Data Mining for Systems Biology: Methods and Protocols2013

    • 著者名/発表者名
      Mamitsuka, H., DeLisi, C., and Kanehisa, M.
    • 総ページ数
      279
    • 出版者
      Springer

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公開日: 2015-05-28  

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