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2018 年度 実績報告書

機械学習を導入した適応度景観推定型進化型計算フレームワークの提案

研究課題

研究課題/領域番号 26330282
研究機関大阪府立大学

研究代表者

森 直樹  大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (90295717)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2019-03-31
キーワード進化型計算 / 深層学習 / 機械学習 / 創作物理解 / 音楽の自動生成 / ニューラルネットワーク / 絵本理解 / ストーリー生成
研究実績の概要

昨年度は,これまで提案してきた適応度景観推定手法に機械学習を導入した適応度景観推定型進化型計算(Fitness Landscape Learning Evolutionary Computation: FLLEC)と深層学習を融合し,実問題への適用を中心に研究を進めた.
提案中である深層学習と進化型計算を融合した進化型深層学習(Evolutionary Deep Learning: evoDL)について,4コマ漫画におけるストーリー理解を中心に,人工知能による人の創作物理解について,提案手法の適用を試みた.その結果 evoDL による優れた深層畳み込みニューラルネットワークの構造を獲得し,部分的に人の感性に近い人工知能の進化的獲得に成功した.
また,深層学習とは別の機械学習手法として提案した,遺伝的プログラミングを応用するために多層個体群を有する遺伝的プログラミング(Genetic Programming with Multi-Layered Population Structure: MLPS-GP)について論文を発表し,進化計算学会論文賞を受賞した.その後,MLPS-GP のノードに機械学習を利用した新しい GP の枠組みを開発した.具体的な実環境への応用例として,株式取引の戦略獲得に関して有効であることを示し,本年度は新たに深層強化学習との融合について検討した.また,Variational AutoEncoder (VAE) に着目し,最適なセグメント長を進化的に最適化する手法により音楽を自動生成する手法を提案した.既存の絵本からオブジェクト位置とストーリー展開を学習し,オブジェクトの場所とストーリー展開を予測する人工知能を考案し,人工知能による人の創作物理解の可能性を示した.全体を通じて,機械学習と進化型計算の融合によって優れた人工知能の構築が可能であることがわかった.

  • 研究成果

    (17件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 8件)

  • [雑誌論文] Evolutionary deep learning based on deep convolutional neural network for anime storyboard recognition2019

    • 著者名/発表者名
      Fujino Saya, Hatanaka Taichi, Mori Naoki, Matsumoto Keinosuke
    • 雑誌名

      Neurocomputing

      巻: 338 ページ: 393--398

    • DOI

      10.1016/j.neucom.2018.05.124

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] ストーリー解析のための文の分散表現に基づく小説の自動セグメンテーション手法の提案2019

    • 著者名/発表者名
      福田清人、森 直樹、松本 啓之亮
    • 雑誌名

      芸術科学会論文誌

      巻: 18 ページ: 63--74

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Novel Sentence Vector Generation Method Based on Autoencoder and Bi-directional LSTM2018

    • 著者名/発表者名
      Fukuda Kiyohito、Mori Naoki、Matsumoto Keinosuke
    • 雑誌名

      Distributed Computing and Artificial Intelligence

      巻: 15 ページ: 128--15135

    • DOI

      10.1007/978-3-319-94649-8_16

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] The Novel Interactive Picture Book System: IO∃K2019

    • 著者名/発表者名
      S. Fujino and N. Mori
    • 学会等名
      The 22nd Asia Pacific Symposium on Intelligent and Evolutionary Systems
    • 国際学会
  • [学会発表] Novel deep learning method for understanding Japanese comics2019

    • 著者名/発表者名
      R. Iwasaki, K. Sato, N. Mori, and M. Okada
    • 学会等名
      24th International Symposium on Artificial Life and Robotics
    • 国際学会
  • [学会発表] The automatic objects placement for a picture book by machine learning2019

    • 著者名/発表者名
      S. Fujino, N. Mori, M. N. Caeceres, S. R. Gonzaelez, J. M. Corchado
    • 学会等名
      24th International Symposium on Artificial Life and Robotics
    • 国際学会
  • [学会発表] Unsupervised Music Segmentation with the Genetic Algorithm2019

    • 著者名/発表者名
      H. Yamamoto and N. Mori
    • 学会等名
      Joint 10th International Conference on Soft Computing and Intelligent Systems and 19th International Symposium on Advanced Intelligent Systems in conjunction with Intelligent Systems Workshop 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] Recognizing the Order of Four-Scene Comics by Evolutionary Deep Learning2018

    • 著者名/発表者名
      S. Fujino, N. Mori, K. Matsumoto
    • 学会等名
      15th International Conference on Distributed Computing and Artificial Intelligence (DCAI2018)
    • 国際学会
  • [学会発表] Relaxation Method of Convolutional Neural Networks for Natural Language Processing2018

    • 著者名/発表者名
      R. Iwasaki, T. Hasegawa, N. Mori, K. Matsumoto
    • 学会等名
      15th International Conference on Distributed Computing and Artificial Intelligence (DCAI2018)
    • 国際学会
  • [学会発表] Genetic Programming with Multi-Layered Population Structure for Software Evolution2018

    • 著者名/発表者名
      T. Hasegawa, N. Mori, K. Matsumoto
    • 学会等名
      17th International Conference on Intelligent Software Methodologies, Tools, and Techniques
    • 国際学会
  • [学会発表] Neural Network using Support Vector Machine and Genetic Algorithm2018

    • 著者名/発表者名
      K. Ogawa, N. Mori and M. Yoshioka
    • 学会等名
      The 22nd Asia Pacific Symposium on Intelligent and Evolutionary Systems
    • 国際学会
  • [学会発表] 機械学習およびニューラルネットワークによる競馬予測2018

    • 著者名/発表者名
      小川 恭子, 森 直樹, 松本 啓之亮, 吉岡 理文
    • 学会等名
      電気学会 情報システム研究会「知識抽出技術と情報システム,その他一般」
  • [学会発表] 文の分散表現に基づく小説のストーリー解析手法の提案2018

    • 著者名/発表者名
      福田 清人, 森 直樹, 松本 啓之亮
    • 学会等名
      第32回 人工知能学会全国大会
  • [学会発表] 深層学習によるユーザ評価モデルを導入した遺伝的プログラミングによる音楽自動生成手法の提案2018

    • 著者名/発表者名
      山本 周典,長谷川 拓,森 直樹,松本 啓之亮
    • 学会等名
      第32回 人工知能学会全国大会
  • [学会発表] イラスト自動生成のためのSketch RNN の解析2018

    • 著者名/発表者名
      藤井 涼佑,藤野 紗耶,森 直樹,松本 啓之亮
    • 学会等名
      第32回 人工知能学会全国大会
  • [学会発表] 対話型絵本生成システムIO∃Kの提案2018

    • 著者名/発表者名
      藤野紗耶,森直樹,松本啓之亮
    • 学会等名
      教育工学研究会(ET)2018
  • [学会発表] 3 分岐型畳み込みニュー ラルネットワークによる 4 コマ漫画の順序識別2018

    • 著者名/発表者名
      藤野紗耶,森直樹,松本啓之亮
    • 学会等名
      第32回 人工知能学会全国大会

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公開日: 2019-12-27  

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