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2018 Fiscal Year Annual Research Report

ビッグデータ時代の複雑構造データを扱う機械学習法の研究

Research Project

Project/Area Number 15H01704
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

鹿島 久嗣  京都大学, 情報学研究科, 教授 (80545583)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2020-03-31
Keywords機械学習 / 人工知能 / ヒューマンコンピュテーション / クラウドソーシング / 集合知
Outline of Annual Research Achievements

本研究課題では、グラフ構造などの複雑な構造をもつデータや、分析過程において人間によって生成されたデータを効果的に扱う手法について取り組んでいる。今年度は、前年度までに引き続き、グラフ構造データに対する機械学習法の開発や、複数の人間の意見と機械学習を融合することによってよりよい意思決定を行うための統計的手法の開発をおこなった。
たとえば、近年注目を浴びる深層学習法は、さらにその対象を拡大して、グラフ等の複雑な構造をもったデータを対象とするまでに広がってきているが、モデルが行う判断の根拠がユーザである人間には提示されないため、これに基づく意思決定の妨げとなることがあり、その問題はデータが複雑になればなるほど深刻化する。この課題に対して、化合物等のグラフ構造のどの部分構造が判断の根拠になっているかを提示する頑強な手法を開発し、その有効性を示した。
また、抽象的な問題に対する解決法やデザインなどの入出力がはっきりしない抽象的な課題においては、機械による直接的な扱いが困難であるが、これに対して、多数の人間によって対象の優先度付けや類似性評価が実施されたデータをもとに、これを統合的に用いることで、優先度と類似度をともに反映した、効率的な低次元空間表現の獲得手法を開発した。
その他、機械学習の実問題応用として、深層学習を用いた短期的な気象予測や、テンソル分解による関係分析手法を用いた材料科学における推薦システムへの応用などにも取り組んだ。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

要素技術として、該当分野のトップ国際会議を中心に着実に成果が出ている。また、応用についても学術誌・国際会議で発表できるレベルの成果が出ている。

Strategy for Future Research Activity

これまでに培ってきた要素技術を総括し、一連の分析過程において位置付けまとめる。また、本課題によって可能になった部分とさらに研究が必要となる部分を特定し、今後の課題を発見する。

  • Research Products

    (7 results)

All 2019 2018

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results)

  • [Journal Article] 超問題:専門知識を要するクラウドソーシングタスクの回答統合法2019

    • Author(s)
      Jiyi Li, 馬場 雪乃, 鹿島 久嗣
    • Journal Title

      日本データベース学会和文論文誌

      Volume: 17-J Pages: 1-8

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Matrix- and Tensor-based Recommender Systems for the Discovery of Currently Unknown Inorganic Compounds2018

    • Author(s)
      Atsuto Seko, Hiroyuki Hayashi, Hisashi Kashima, Isao Tanaka
    • Journal Title

      Physical Review Materials

      Volume: 2(1) Pages: 013805.1-8

    • DOI

      https://doi.org/10.1103/PhysRevMaterials.2.013805

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] BayesGrad: Explaining Predictions of Graph Convolutional Networks2018

    • Author(s)
      Hirotaka Akita, Kosuke Nakago, Tomoki Komatsu, Yohei Sugawara, Shin-ichi Maeda, Yukino Baba, Hisashi Kashima
    • Organizer
      Proceedings of the 25th International Conference on Neural Information Processing (ICONIP)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Short-term Precipitation Prediction with Skip-connected PredNet2018

    • Author(s)
      Ryoma Sato, Takehiro Yamamoto, Hisashi Kashima
    • Organizer
      Proceedings of the 27th International Conference on Artificial Neural Networks (ICANN)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Incorporating Worker Similarity for Label Aggregation in Crowdsourcing2018

    • Author(s)
      Jiyi Li, Hisashi Kashima
    • Organizer
      Proceedings of the 27th International Conference on Artificial Neural Networks (ICANN)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Simultaneous Clustering and Ranking from Pairwise Comparisons2018

    • Author(s)
      Jiyi Li, Yukino Baba, Hisashi Kashima
    • Organizer
      Proceedings of the 27th International Joint Conference on Artificial Intelligence (IJCAI)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] On Reducing Dimensionality of Labeled Data Efficiently2018

    • Author(s)
      Guoxi Zhang, Tomoharu Iwata, Hisashi Kashima
    • Organizer
      Proceedings of the 22nd Pacific-Asia Conference on Knowledge Discovery and Data Mining (PAKDD)
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2019-12-27  

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