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2016 年度 実績報告書

情報量に基づく新しい機械学習理論とその応用

研究課題

研究課題/領域番号 25700022
研究機関東京大学

研究代表者

杉山 将  東京大学, 新領域創成科学研究科, 教授 (90334515)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2017-03-31
キーワード機械学習 / クラス事前確率推定 / 次元削減 / 強化学習 / リーマン幾何
研究実績の概要

機械学習研究の本質は汎化能力の獲得にある.本研究では,情報量に基づく新しい機械学習の理論体系を構築し,実用的なアルゴリズムを開発することを目指している.今年度も,昨年度に引き続きは,様々な機械学習アルゴリズムを開発した.
データ集合が持つ自然な幾何構造を活かすことにより,より自然で有効な機械学習アルゴリズムが開発できると考えられる.そこで,リーマン幾何構造を活かした主成分分析アルゴリズム,定常部分空間解析アルゴリズム,モード探索型クラスタリングアルゴリズムを開発し,その有効性を計算機実験により示した.
非定常環境下での分類問題において,クラス事前確率の推定は重要な課題である.そこで,正例とラベルなしデータのみが与えられる状況でのクラス事前確率推定アルゴリズム,および,クラス事前確率変化下における半教師付き次元削減アルゴリズムを開発し,計算機実験を通してその有効性を確認した.
高次元の強化学習問題に対する有効なアルゴリズムが切望されている.そこで,高次元モデルベース型強化学習における次元削減アルゴリズム,および,高次元文脈情報を用いた政策探索型強化学習アルゴリズムを開発し,その有効性を計算機シミュレーションによって実証した.
多次元確率密度関数の微分の推定は,様々な応用可能性を持つ興味深い問題である.そこで,密度微分を密度を推定することなく直接推定できるアルゴリズムを開発し,マルチタスクに基づく改良法も与えた.また,その手法をモード回帰,非正規成分分析に適用し,実用的なアルゴリズムを開発した.

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

28年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 2件、 査読あり 5件、 謝辞記載あり 5件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 6件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Universite Paris-Dauphine(フランス)

    • 国名
      フランス
    • 外国機関名
      Universite Paris-Dauphine
  • [国際共同研究] Seoul National University(韓国)

    • 国名
      韓国
    • 外国機関名
      Seoul National University
  • [国際共同研究] Technischen Universitaet Darmstadt(ドイツ)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      Technischen Universitaet Darmstadt
  • [雑誌論文] Geometry-aware principal component analysis for symmetric positive definite matrices2017

    • 著者名/発表者名
      Horev, I., Yger, F., & Sugiyama, M.
    • 雑誌名

      Machine Learning

      巻: - ページ: -

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Class-prior estimation for learning from positive and unlabeled data2017

    • 著者名/発表者名
      du Plessis, M. C., Niu, G., & Sugiyama, M.
    • 雑誌名

      Machine Learning

      巻: - ページ: -

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Model-based reinforcement learning with dimension reduction2016

    • 著者名/発表者名
      Tangkaratt, V., Morimoto, J., & Sugiyama, M.
    • 雑誌名

      Neural Networks

      巻: 84 ページ: 1-16

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Direct density-derivative estimation2016

    • 著者名/発表者名
      Sasaki, H., Noh, Y.-K., Niu, G., & Sugiyama, M.
    • 雑誌名

      Neural Computation

      巻: 28 ページ: 1101-1140

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Regularized multi-task learning for multi-dimensional log-density gradient estimation2016

    • 著者名/発表者名
      Yamane, I., Sasaki, H., & Sugiyama, M.
    • 雑誌名

      Neural Computation

      巻: 28 ページ: 1388-1410

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Least-squares log-density gradient clustering for Riemannian manifolds2017

    • 著者名/発表者名
      Ashizawa, M., Sasaki, H., Sakai, T., & Sugiyama, M.
    • 学会等名
      29th International Conference on Artificial Intelligence and Statistics (AISTATS2017)
    • 発表場所
      Fort Lauderdale, Florida, USA
    • 年月日
      2017-04-20 – 2017-04-22
    • 国際学会
  • [学会発表] Policy search with high-dimensional context variables2017

    • 著者名/発表者名
      Tangkaratt, V., van Hoof, H., Parisi, S., Neumann, G., Peters, J., & Sugiyama, M.
    • 学会等名
      Twenty-Ninth AAAI Conference on Artificial Intelligence (AAAI2017)
    • 発表場所
      San Francisco, California, USA
    • 年月日
      2017-02-04 – 2017-02-09
    • 国際学会
  • [学会発表] Semi-supervised sufficient dimension reduction under class-prior change2016

    • 著者名/発表者名
      Kawakubo, H. & Sugiyama, M.
    • 学会等名
      Conference on Technologies and Applications of Artificial Intelligence (TAAI2016)
    • 発表場所
      Hsinchu, Taiwan
    • 年月日
      2016-11-25 – 2016-11-27
    • 国際学会
  • [学会発表] Geometry-aware stationary subspace analysis2016

    • 著者名/発表者名
      Horev, I., Yger, F., & Sugiyama, M.
    • 学会等名
      8th Asian Conference on Machine Learning (ACML2016)
    • 発表場所
      Hamilton, New Zealand
    • 年月日
      2016-11-16 – 2016-11-18
    • 国際学会
  • [学会発表] Modal regression via direct log-density derivative estimation2016

    • 著者名/発表者名
      Sasaki, H., Ono, Y., & Sugiyama, M.
    • 学会等名
      23rd International Conference on Neural Information Processing (ICONIP2016)
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 年月日
      2016-10-16 – 2016-10-21
    • 国際学会
  • [学会発表] Non-Gaussian component analysis with log-density gradient estimation2016

    • 著者名/発表者名
      Sasaki, H., Niu, G., & Sugiyama, M.
    • 学会等名
      19th International Conference on Artificial Intelligence and Statistics (AISTATS2016)
    • 発表場所
      Cadiz, Spain
    • 年月日
      2016-05-09 – 2016-05-11
    • 国際学会
  • [備考] 杉山将のホームページ

    • URL

      http://www.ms.k.u-tokyo.ac.jp/sugi/

URL: 

公開日: 2018-01-16  

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