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2014 年度 実施状況報告書

確率分布の無限分解可能性とカーネルベイズ推論

研究課題

研究課題/領域番号 26870821
研究機関電気通信大学

研究代表者

西山 悠  電気通信大学, その他の研究科, 助教 (60586395)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワードカーネル法 / カーネル平均 / 特性的カーネル / 無限分解可能分布 / Levy Khintchine公式 / 安定分布 / 一般化双曲型分布 / 共役カーネル
研究実績の概要

確率分布を特徴写像の平均により再生核ヒルベルト空間(RKHS)に写像させた元をカーネル平均と呼ぶ.確率分布からカーネル平均への写像はRKHSを一意に定める正定値カーネルに依存する.カーネル平均写像が単射のとき,正定値カーネルを特性的カーネルと呼ぶ.特性的カーネルのとき,カーネル平均は確率分布を一意に定め,カーネル平均はRKHS内で確率分布の表現を与える.機械学習分野のカーネル法では,特性的カーネルを利用した様々なアルゴリズムが提案されている.本研究では,正定値カーネルが特性的カーネルとなるための条件を研究する.研究結果として,対称無限分解可能分布の密度関数から作られる平行移動不変カーネルは特性的カーネルになることをLevy Khintchine公式の視点から与えた.これにより\alpha-stable kernel, 様々な部分クラスを持つgeneralized hyperbolic kernelは特性的カーネルになることが直ちに分かる.新しい特性的カーネルの生成方法を無限分解可能分布の視点で与えた.確率モデルのカーネル平均について,確率モデルとカーネル平均が同じ密度関数形になる共役カーネルを概念化した.通常カーネル平均は,データ上の特徴写像の線形和で推定量を構成するが,確率モデルのカーネル平均を利用した推定量を構成することを提案した.確率モデルのカーネル平均に関するRKHSノルムの計算方法を与え,確率モデルのカーネル平均を一般的に使えるようにした.

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

2014年度は,2014年10月に統計数理研究所から電気通信大学に異動したことから,環境設備構築,専攻運営,研究室運営,外部研究会運営,全国大会運営,授業準備と研究以外に多くの時間を費やすことになった.研究課題についてすでに構想や初歩結果が得られていたことから,何とかスムースに研究遂行を実施することができた.

今後の研究の推進方策

今後の研究計画として,共役カーネルを利用した確率モデルのカーネル平均のアルゴリズム開発を行う.アルゴリズムをソフトウェアに実装し,数値実験の検証を行う.また今年度の結果は,ユークリッド空間上の無限分解可能分布に関する話題であったが,これらの一般化を考えたい.

次年度使用額が生じた理由

2014年度に統計数理研究所から電気通信大学に所属がうつり,大学運営と他の研究費の執行のため,国内・国際会議への参加,共同研究者との打ち合わせ時間が限られ,旅費が減ったことが挙げられる.

次年度使用額の使用計画

今年度は,次年度使用額とともに,国内・国際会議への参加,共同研究者との打ち合わせ旅費用に研究費を充てたいと計画している.

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2014 その他

すべて 学会発表 (3件) 備考 (3件)

  • [学会発表] Model-based Kernel Sum Rule with Applications to State Space Models2014

    • 著者名/発表者名
      Yu Nishiyama, Motonobu Kanagawa, Arthur Gretton, Kenji Fukumizu
    • 学会等名
      The Neural Information Processing Systems (NIPS) Workshop: ABC in Montreal
    • 発表場所
      Canada
    • 年月日
      2014-12-12 – 2014-12-12
  • [学会発表] カーネル法と確率分布の無限分解可能性2014

    • 著者名/発表者名
      西山悠
    • 学会等名
      日本応用数理学会 2014年度年会
    • 発表場所
      政策研究大学院大学
    • 年月日
      2014-09-05 – 2014-09-05
  • [学会発表] Monte Carlo Filtering using Kernel Embedding of Distributions2014

    • 著者名/発表者名
      Motonobu Kanagawa, Yu Nishiyama, Arthur Gretton, and Kenji Fukumizu
    • 学会等名
      28th AAAI Conference on Artificial Intelligence
    • 発表場所
      Canada
    • 年月日
      2014-07-27 – 2014-07-31
  • [備考] GoogleSites

    • URL

      https://sites.google.com/site/ynishiyam/home

  • [備考] 電気通信大学大学院情報システム学研究科

    • URL

      http://www.is.uec.ac.jp/staff/list/ss/nishiyama-yu.html

  • [備考] ResearchMap

    • URL

      http://researchmap.jp/YuNishiyama/

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公開日: 2016-06-01  

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