2019 Fiscal Year Research-status Report
線グラフに基づくネットワークからの多重コミュニティ発見
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18K11436
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| Research Institution | Nara Women's University |
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Principal Investigator |
吉田 哲也 奈良女子大学, 生活環境科学系, 教授 (80294164)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 情報工学 / 情報工学 / 社会ネットワーク分析 / コミュニティ発見 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
利用可能なデータの量や種類の増加に効率的に対処するため，多様な価値観に応じてネットワーク上の資源を効果的に活用するための技術の確立が求められている．そこで，このような技術の確立を目指して，本研究では，線グラフに基づくネットワークからの多重コミュニティ発見の定式化，定式化に基づく多重コミュニティ発見アルゴリズムの開発，開発するアルゴリズムの計算機システムとしての実装，の実現に取り組む．
上記の目的を実現するために，本年度は，申請者が従来から研究を進めてきたグラフ構造に基づく学習手法を発展させることを通じて，グラフ構造に基づいて多重コミュニティを発見するアルゴリズムの開発に取り組んだ．具体的には，下記の項目を実施した．
（１） 前年度に実施した，グラフ構造に基づいて多重コミュニティ発見の定式化を拡張し，グラフ上の酔歩で生成される自己ループを削除するとともに，その重みを他の辺に分配する手法を考案して，重み付き線グラフを定義した．
（２） 多重コミュニティ発見に対する評価指標として，コミュニティ発見において標準的な評価指標として用いられてきたモジュラリティ指標を拡張し，確率的なラベル割り当てに基づく多重コミュニティ発見指標を定義した．
（３） コミュニティ発見を線グラフ上でのラベル学習とみなして，ラベルを線グラフの辺に沿って伝播した際の定常解をネットワークからの学習と解釈することにより，多重モジュラリティのもとでの最適化問題として定式化するとともに，この最適化問題に対するアルゴリズムを検討した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本年度は，主としてグラフ構造に基づいて多重コミュニティ発見を行うアルゴリズムの開発を目指して研究を進め，コミュニティ発見において標準的な評価指標を拡張して多重コミュニティ発見アルゴリズムに対する評価を定めるとともに，ネットワークにおける定常解の学習を最適化問題として定式化することで学習アルゴリズムの検討を進めたが，その実装や評価がまだ不十分なため．
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度に実施した，グラフ構造に基づいて多重コミュニティを発見するアルゴリズムの開発を更に進めるとともに，開発するアルゴリズムを計算機上にプロトタイプシステムとして実装し，多手法との比較を通じて開発するアルゴリズムの評価を進める予定である．
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| Causes of Carryover |
（理由）本年度は，主として多重コミュニティ発見の定式化とアルゴリズムの検討を優先して研究を実施したために，アルゴリズム開発用計算機の購入や，評価・検証用のストレージなどの購入は次年度以降に行うことになったため．
（使用計画）本年度に実施した検討に基づいて，本年度に行ったアルゴリズム開発を更に進めるとともに，開発するアルゴリズムをプロトタイプシステムとして実装するためのアルゴリズム開発用計算機などを購入してその精度評価を行う予定である．
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