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2008 Fiscal Year Annual Research Report

情報量概念を基盤とした学習理論の展開

Research Project

Project/Area Number 19300051
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

竹内 純一  Kyushu University, 大学院・システム情報科学研究院, 教授 (80432871)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 香田 徹  九州大学, 大学院・システム情報科学研究院, 教授 (20038102)
高橋 規一  九州大学, 大学院・システム情報科学研究院, 准教授 (60284551)
實松 豊  九州大学, 大学院・システム情報科学研究院, 准教授 (60336063)
川端 勉  電気通信大学, 電気通信学部, 教授 (50152997)
川喜田 雅則  九州大学, 大学院・システム情報科学研究院, 助教 (90435496)
Keywords学習理論 / 機械学習 / 情報量 / 情報幾何 / 確率的コンプレキシティ / ユニバーサル符号 / 凸2次計画法 / Boosting
Research Abstract

多量のデータから知識を抽出するための学習技術の研究に対し,情報理論における情報量の観点から,理論と実践の両面について取り組んでいる.下記に今年度の主な成果を述べる.
1.定常Markovモデルの情報幾何学
通常,確率的コンプレキシティ(SC)の定数項はFisher計量から誘導される体積の対数で与えられる.体積はFisher情報行列の行列式に基づき計算されるが, MarkovモデルについてはMarkovカーネルパラメータに関する行列式しか知られていなかった.今年度,より重要な期待値パラメータについて同行列式の値を初めて求めることに成功した.この結果により,組み合わせ論的手法によるSCの評価と,統計的手法による評価が同等であることが確認された.
2. Support Vector Machine(SVM)の効率的学習アルゴリズム
SVMの効率的アルゴリズムとして知られる分割法知られる分割法の解析を行っている.今年度,分割法を基に凸2次計画問題の新たな解法アルゴリズムを提案し,数値実験によってその有効性を確認した.この結果は, SVMアルゴリズムの改善のみならず,一般の最適化手法への貢献として重要である.
3. Boostingの性能に関する漸近的評価
Boostingは弱学習機をモデルの外にシフトして改良するアルゴリズムとみなせることに着目し,漸近的な評価を行っている.今年度は,モデルが真の分布含むケースに,実際のシフトが理想的なシフトと正反対になることを示した.
4.ユニバーサル符号の解析
SCの基本となるユニバーサル符号のうち, Context Tree Weighting(CTW)法およびLemple-Ziv(LZ)アルゴリズムについて解析した.特に後者について, Markov情報源向けに修正されたLZ78アルゴリズムの冗長度を求めた.本結果はLZアルゴリズムをSCの推定法として用いる場合の性能保証を与えるものであり,実用上重要である.

  • Research Products

    (18 results)

All 2009 2008

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (14 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Earthquake onset detection using spectro-ratio on multi-threshold time-frequency sub-band2009

    • Author(s)
      A. G. Hafez, T. A. Khan, T. Kohda
    • Journal Title

      Digital Signal Processing : A Review Journal Vol. 19

      Pages: 118-126

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Global Convergence of SMO Algorithm for Support Vector Regression2008

    • Author(s)
      N. Takahashi, J. Guo, T. Nishi
    • Journal Title

      IEEE Transactions on Neural Networks Vol. 19

      Pages: 971-982

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Boosting method for local learning in statistical pattern recognition2008

    • Author(s)
      M. Kawakita, S. Eguchi
    • Journal Title

      Neural Computation Vol. 20

      Pages: 2792-2838

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ウェーブレッド変換を用いた旅行時間時系列の予測2009

    • Author(s)
      柿原雄介, 竹内純一, 藤田貴司, 姚恩建, 岡大雅
    • Organizer
      電子情報通信学会情報理論研究会
    • Place of Presentation
      北海道函館市
    • Year and Date
      20090300
  • [Presentation] マルコフモデルの幾何学について2009

    • Author(s)
      竹内純一
    • Organizer
      大阪市立大学数学研究所 情報幾何学研究集会2009
    • Place of Presentation
      大阪府大阪市
    • Year and Date
      20090100
  • [Presentation] On the redundancy of modified Lempel-Ziv parsing algorithm for Markovian source2008

    • Author(s)
      Katsuya Kobayashi, Bing Chang Koh, Tsutomu Kawabata
    • Organizer
      2008 International Symposium on Information Theory and its Applications
    • Place of Presentation
      Auckland, New Zealand
    • Year and Date
      20081200
  • [Presentation] An Efficient Algorithm for Multi-Class Support Vector Machines2008

    • Author(s)
      J. Guo, N. Takahashi, W. Hu
    • Organizer
      2008 Int. Conf. on Advanced Computer Theory and Engineering
    • Place of Presentation
      Cairo, Egypt
    • Year and Date
      20081200
  • [Presentation] Quasi-Orthogonal Multi-Carrier CDMA2008

    • Author(s)
      Y. Jitsumatsu T. Kohda
    • Organizer
      2008 IEEE Global Communications Conf.
    • Place of Presentation
      LA, USA
    • Year and Date
      20081100
  • [Presentation] An Incident Analysis System nicter and Its Analysis engines Based on Data Mining Techniques2008

    • Author(s)
      D. Inoue, K. Yoshioka, M. Eto, M. Yamagata, E. Nishino, J. Takeuchi, K. Ohkouchi, K. Nakao
    • Organizer
      15th Int. Conf. on Neural Information Processing
    • Place of Presentation
      Auckland, New Zealand
    • Year and Date
      20081100
  • [Presentation] 重み付け記号分解法とその冗長度性能2008

    • Author(s)
      藤田 遼馬, 川端 勉
    • Organizer
      情報理論とその応用シンポジウム
    • Place of Presentation
      鬼怒川
    • Year and Date
      20081000
  • [Presentation] ブースティングによる改悪について2008

    • Author(s)
      川喜田雅則, 竹内純一
    • Organizer
      第11回情報論的学習理論ワークショップ
    • Place of Presentation
      宮城県仙台市
    • Year and Date
      20081000
  • [Presentation] A New Decomposition Algorithm for solving convex Quadratic Programming Problems2008

    • Author(s)
      N. Takahashi, Y. Kobayashi, B. Chen
    • Organizer
      Int. Sympo. on Nonlinear Theory and its Applications
    • Place of Presentation
      Budapest, Republic of Hungary
    • Year and Date
      20080900
  • [Presentation] 予測分布の視点でのブースティングの性能解析2008

    • Author(s)
      川喜田雅則, 竹内純一
    • Organizer
      2008年度統計関連学会連合大会
    • Place of Presentation
      神奈川県横浜市
    • Year and Date
      20080900
  • [Presentation] 分割法に基づく大規模凸2次計画問題の解法における初期許容解計算の高速化2008

    • Author(s)
      小林裕太, 高橋規一
    • Organizer
      電気関係学会九州支部連合大会
    • Place of Presentation
      福岡県飯塚市
    • Year and Date
      20080900
  • [Presentation] Enumerative Implementation of Lempel-Ziv 77 Algorithm2008

    • Author(s)
      T. Kawabata
    • Organizer
      2008 IEEE International Symposium on Information Theory
    • Place of Presentation
      Ontario, Canada
    • Year and Date
      20080700
  • [Presentation] ウェーブレット変換を用いた旅行時間時系列の予測2008

    • Author(s)
      柿原, 竹内, 藤田, 姚, 岡
    • Organizer
      第11回情報論的学習理論ワークショップ
    • Place of Presentation
      宮城県仙台市
    • Year and Date
      20080000
  • [Presentation] Global Convergence Analysis of Decomposition Methods for Support Vector Regression2008

    • Author(s)
      Guo, Takahashi
    • Organizer
      2008 Int. Sympo. on Neural Networks
    • Place of Presentation
      Beijing, China
    • Year and Date
      20080000
  • [Book] 統計的モデリング/情報理論と学習理論2008

    • Author(s)
      若山正人(編), 小西貞則, 竹内純一(著)
    • Total Pages
      110
    • Publisher
      講談社

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Published: 2010-06-11   Modified: 2016-04-21  

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