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2014 年度 実施状況報告書

離散構造のオンライン予測基盤技術

研究課題

研究課題/領域番号 25330261
研究機関九州大学

研究代表者

畑埜 晃平  九州大学, システム情報科学研究科(研究院, 助教 (60404026)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワードオンライン予測 / 機械学習 / 順列 / ランキング予測 / バンディット問題 / スケジューリング
研究実績の概要

1.ランキング予測・ジョブスケジューリング等におけるオンライン意思決定問題は順列のオンライン予測問題として定式化できる.本年度はフィードバックが制限された状況下,および(2)順序が制限された状況下,それぞれに対して頑健なオンライン順列予測手法を開発し,その予測性能の性能保証を解析した.

2.行列のオンライン予測問題とは予測者の意思決定が行列に基いてなされる問題である.
例としてオンライン協調フィルタリング問題,オンライン勝敗予測問題,オンライン最大カット問題などがあげられる.これらの問題に共通する点として,各試行の損失は損失行列との内積によって与えられ,しかも損失行列が疎であるという事が挙げられる.本研究では対数行列式を正則化項に用いたオンライン行列予測手法を開発し,その性能の理論的解析を行った.特に,オンライン協調フィルタリング問題に対しては,ある意味で最適な性能を達成する事を示した.

3.その他の研究として,連続な状態空間で評価関数が凸関数の場合におけるオンライン教科学習手法を開発し,理論的・実験的評価を行った.

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

申請者らは順列のオンライン予測に関して(1)フィードバックが制限された状況下,および(2)順序が制限された状況下,それぞれに対して頑健なオンライン予測手法を開発し,その予測性能の性能保証を達成した.以上の成果は本研究課題の掲げる離散構造のオンライン予測基盤技術の重要な構成要素であり,おおむね順調に進展しているといえる.

今後の研究の推進方策

本研究課題の掲げる離散構造のオンライン予測基盤技術の確立のため,以下の研究を進める.
1)順序に関する確率モデルのオンライン推定とその応用
(2)オフラインーオンライン変換技術の効率化
(3)本研究課題の成果の総括

次年度使用額が生じた理由

他の研究資金から旅費等を負担したため.

次年度使用額の使用計画

ソフトウェア増強・サーバ強化および海外出張旅費等で使用予定である.

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (7件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Online matrix prediction for sparse loss matrices2015

    • 著者名/発表者名
      Ken-ichiro Moridom, Kohei Hatano, Eiji Takimoto and Koji Tsuda
    • 雑誌名

      Proceedings of the 6th Asian Conference on Machine Learning (ACML 2014)

      巻: JMLR W&CP 39 ページ: 250-265

    • オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Bandit Online Optimization over the Permutahedron2014

    • 著者名/発表者名
      Nir Ailon, Kohei Hatano, Eiji Takimoto
    • 雑誌名

      Proceedings of the 25th International Conference on Algorithmic Learning Theory (ALT 2014)

      巻: LNCS 8776 ページ: 215-229

    • DOI

      10.1007/978-3-319-11662-4_16

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] An Online Policy Gradient Algorithm for Continuous State and Action Markov Decision Processes2014

    • 著者名/発表者名
      Yao Ma, T. Zhao, Kohei Hatano, and Masashi Sugiyama
    • 雑誌名

      Proceedings of European Conference on Machine Learning and Principles and Practice of Knowledge Discovery in Databases (ECML/PKDD 2014)

      巻: LNCS 8725 ページ: 354-369

    • DOI

      10.1007/978-3-662-44851-9_23

    • 謝辞記載あり
  • [学会発表] Online Linear Optimization over Permutations with Precedence Constraints2014

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Fujita , Kohei Hatano, Shuji Kijima, and Eiji Takimoto
    • 学会等名
      NIPS 2014 Workshop on Discrete Optimization in Machine Learning (DISCML)
    • 発表場所
      カナダ・モントリオール
    • 年月日
      2014-12-13 – 2014-12-13
  • [学会発表] Online Prediction with Bradley-Terry Models2014

    • 著者名/発表者名
      Issei Matsumoto , Kohei Hatano, and Eiji Takimoto
    • 学会等名
      NIPS 2014 Workshop on Analysis of Rank Data: Confluence of Social Choice, Operations Research, and Machine Learning
    • 発表場所
      カナダ・モントリオール
    • 年月日
      2014-12-13 – 2014-12-13
  • [学会発表] 組み合わせ論的 MTS 問題2014

    • 著者名/発表者名
      中薗拓巳, 瀧本英二, 畑埜晃平
    • 学会等名
      情報処理学会 第150回アルゴリズム研究会 (SIGAL)
    • 発表場所
      沖縄県石垣市
    • 年月日
      2014-11-20 – 2014-11-20
  • [学会発表] Online scheduling of precedence-constrained jobs on a single machine2014

    • 著者名/発表者名
      藤田隆寛, 畑埜晃平, 来嶋秀治, 瀧本英二
    • 学会等名
      情報処理学会 第150回アルゴリズム研究会 (SIGAL)
    • 発表場所
      沖縄県石垣市
    • 年月日
      2014-11-20 – 2014-11-20
  • [学会発表] 順列に対するバンディット問題2014

    • 著者名/発表者名
      Nir Ailon,畑埜晃平,瀧本英二
    • 学会等名
      第17回情報論的学習理論ワークショップ(IBIS2014)
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2014-11-18 – 2014-11-18
  • [学会発表] 疎な損失行列に対する行列のオンライン予測2014

    • 著者名/発表者名
      森富賢一郎, 畑埜晃平, 瀧本英二, 津田宏治
    • 学会等名
      第17回情報論的学習理論ワークショップ(IBIS2014)
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2014-11-18 – 2014-11-18
  • [学会発表] Online Linear Optimization ove Permutations with Precedence Constraints2014

    • 著者名/発表者名
      藤田隆寛, 畑埜晃平, 来嶋秀治, 瀧本英二
    • 学会等名
      夏のLAシンポジウム2014
    • 発表場所
      山口県岩国市
    • 年月日
      2014-07-17 – 2014-07-17
  • [備考] 研究成果

    • URL

      http://www.i.kyushu-u.ac.jp/~hatano/pubs-j.html

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公開日: 2016-05-27  

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