多重線型部分空間回帰法及び脳コンピュータインタフェースへの応用

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 24700154
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 知能情報学
• 研究機関: 独立行政法人理化学研究所
• 研究代表者: ZHAO QIBIN 独立行政法人理化学研究所, 脳科学総合研究センター, 研究員 (30599618)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: Machine learning / Tensor analysis / Kernel machines / Brain computer interface / Brain signal processing / Bayesian inference

研究概要

本研究では次の二つの課題に取り組む：(1)多次元配列データ（テンソル）の分析法,本研究ではテンソルデータに基づく多重線形回帰、分類問題ためのたくさんの機械学習手法を提案、開発した。 またテンソルデータの非線形関係を明らかにするためにテンソル値の入力を処理できるカーネル関数族を提案し、テンソル空間にカーネルマシンを適用するための扉を開くことに成功した。(2)ブレインコンピュータインタフェース及び脳信号分析,本研究では感情を表現した顔画像による感情BCIを開発した。また提案したテンソル技術を脳信号解析に適用することにより脳信号の復号化、特徴抽出およびERPの分類において性能の顕著な改善に成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Multilinear and nonlinear generalizations of partial least squares : an overview of recent advances (2014)
  • 著者名/発表者名: Q. Zhao, L. Zhang, and A. Cichocki
  • 雑誌名: WIREs Data Mining and Knowledge Discovery 巻: Vol.4 ページ: pp.104-115
  • DOI: 10.1002/widm.1120
  • 査読あり
• [雑誌論文] Higher-order partial least squares (HOPLS) : A generalized multi-linear regression method (2013)
  • 著者名/発表者名: Q. Zhao, C.F. Caiafa, D.P. Mandic, Z. C. Chao, Y. Nagasaka, N. Fujii, L. Zhang, and A. Cichocki
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence 巻: Vol.35, No.7 ページ: pp.1660-1673
  • DOI: 10.1109/TPAMI.2012.254
  • 査読あり
• [雑誌論文] Kernerlization of tensor based models for multiway data analysis (2013)
  • 著者名/発表者名: Q. Zhao, G. Zhou, T. Adali, L. Zhang, and A. Cichocki
  • 雑誌名: IEEE Signal Processing Magazine 巻: Vol.30, No.4 ページ: pp.137-148
  • DOI: 10.1109/MSP.2013.2255334
  • 査読あり
• [学会発表] Tensor-variate Gaussian processes regression and its application to video surveillance (2014)
  • 著者名/発表者名: Q. Zhao, G. Zhou, L. Zhang, and A. Cichocki
  • 学会等名: IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing (ICASSP)
  • 発表場所: Florence, Italy
  • 年月日: 2014-05-06
• [学会発表] Tensor-based machine learning : modeling, algorithm and applications (2013)
  • 著者名/発表者名: Q. Zhao
  • 学会等名: IEICE Technical Committee on Signal Processing (Invited Talk)
  • 発表場所: Tokyo, Japan
  • 年月日: 2013-08-29
• [学会発表] A tensor-variate Gaussian process for classification of multidimensional structured data (2013)
  • 著者名/発表者名: Q. Zhao, L. Zhang, and A. Cichocki
  • 学会等名: The Twenty-Seventh AAAI Conference on Artificial Intelligence
  • 発表場所: Bellevue, USA
  • 年月日: 2013-07-14
• [学会発表] Kernel-based partial least squares for reconstruction of limb movements (2013)
  • 著者名/発表者名: Q. Zhao, G. Zhou, T. Adali, L. Zhang, and A. Cichocki
  • 学会等名: IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing
  • 発表場所: Vancouver, Canada
  • 年月日: 2013-05-26
• [図書] Book Chapter in Brain-Computer Interface Research, An affective BCI using multiple ERP components associated to facial emotion processin (2013)
  • 著者名/発表者名: Q. Zhao, A. Onishi, Y. Zhang, and A. Cichocki
  • 総ページ数: 123
  • 出版者: Springer Berlin Heldelberg