2008 Fiscal Year Annual Research Report
進化計算によるグラフ構造表現を用いたプログラムの自動生成に関する研究
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08J05094
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| Research Institution | Yokohama National University |
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Principal Investigator |
白川 真一 Yokohama National University, 大学院・環境情報学府, 特別研究員(DC2)
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| Keywords | 進化計算 / 遺伝的アルゴリズム / 遺伝的プログラミング / 画像処理 / 画像分類 |
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| Research Abstract |
本年度は主に、我々が先に提案した進化計算による自動プログラミングの手法の改良、拡張を行った。当初の研究計画通り、効率的なプログラムの自動生成に関する研究と実問題への両方の面から順調な研究が実施できているといえる。次に具体的な研究成果を述べる。
まず、先に我々が提案したグラフ構造をプログラムの表現形式とする自動プログラミング手法であるGraph Structured Program Evolution(GRAPE)の拡張を行った。ここでは、プログラムの進化過程において個体集団内の多様なプログラムサイズを保持することが必要であると考え、プログラムの評価時にプログラムサイズを考慮することで、個体集団内のプログラムサイズの多様性を保持する手法の提案を行った。また、GRAPEに自動関数定義の概念を導入し探索効率の向上と再帰プログラムの自動生成を行った。自動関数定義とはプログラムの進化過程で関数を自動的に定義し利用する概念である。自動関数定義を導入したGRAPEを用いてループ構造を必要とするプログラムの自動生成実験を行い、従来のGRAPEと比較して性能が向上することを確認した。
次に、実問題として画像処理分野を考え、「画像変換部」、「特徴量抽出部」、「演算部」から構成される画像分類アルゴリズムの自動構築法であるGenetic Image Network for Image Classification(GIN-IC)の提案を行った。GIN-ICでは画像変換部をもつことによって、画像を分類し易いかたちに変換することが可能となる。GIN-ICは一連の画像分類アルゴリズムを全自動で構築する点に特徴がある。多クラスのテクスチヤ画像の分類問題を例としてGIN-ICの性能評価を行い、実験の結果から高い分類性能が得られることを示した。
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