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2022 Fiscal Year Annual Research Report

Development of Next-generation Semi-Structured Data Mining Technology Towards The Real-World Knowledge Creation Infrastructure

Research Project

Project/Area Number 20H00595
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

有村 博紀  北海道大学, 情報科学研究院, 教授 (20222763)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 宇野 毅明  国立情報学研究所, 情報学プリンシプル研究系, 教授 (00302977)
平田 耕一  九州工業大学, 大学院情報工学研究院, 教授 (20274558)
山本 章博  京都大学, 情報学研究科, 教授 (30230535)
喜田 拓也  北海学園大学, 工学部, 教授 (70343316)
ジョーダン チャールズハロルド  小樽商科大学, 商学部, 准教授 (60647577)
小林 靖明  北海道大学, 情報科学研究院, 准教授 (60735083)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2025-03-31
Keywords離散構造学習 / 大規模半構造データ / 次世代機械学習技術 / データマイニング / 知識基盤形成
Outline of Annual Research Achievements

実世界の膨大多様な半構造データに内在する知識を解釈性の高い離散的予測モデルとして取り出す離散構造学習技術と周辺技術を研究開発した:a1.超高速離散構造学習技術では,整数計画法を用いた反実仮想説明技術に関する研究[Kanamori+, T.JSAI 36(6)]が人工知能学会論文賞を受賞した(2022年4月). a2.高効率属性抽出技術では,平田は,根付きラベル付きキャタピラの編集距離の変種や照合の研究と,深層学習によるグラム染色画像からの菌の分類と検出の研究を進め,後者は国際会議ESKM 2021において優秀賞[Yoshihara+, Competitive Paper Award]等を受けた.a3.統計的情報処理と半構造発見の結合では根付きキャタピラの距離計算法が国際会議の優秀論文賞[ESKM 2022 Outstanding Paper Award]を受賞した.a4.半構造学習の一般理論では,有村は,最適決定木の厳密計算と大域的モデル解析計算を,分配則を満たす代数上の動的計画法としてモデル化する手法を研究した.b1.知識連係とb2.周辺技術では,小林らが古典的なs-tパス列挙問題の拡張である極小なSteiner木の高速列挙に成功し,データベース分野のトップ国際会議PODS2022で採択・発表された.小林・有村は,エピソードを一般化した半順序の弱埋め込みを研究した[宮崎+, COMP研].有村らは,構造系列データの高速照合法[AL研2022年1月]の筆頭著者の学生が2022年度情処CS領域奨励賞を受賞した(2022年6月). 喜田は,低メモリ系列計算に関する解説を出版した[Springer, 2022]. ジョーダンは,幾何問題のためのLRA論理を用いたソルバを開発し,プログラムを公開した.c 研究開発した個々の知識発見技術について理論・実証解析し,実装最適化を行った.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

概ね順調であり,実施計画通りに進んでいる.本年度は,コロナ感染予防措置による各種の行動制限と活動制限が部分的に解除され始め,制限付きで,出張制限が緩められ,研究集会の対面開催等も行われ始めた.これにともない,研究打ち合わせ等は引き続きオンラインで実施し,国内・国外研究集会での成果発表についてはオンラインと対面参加を混在させて実施した.各研究項目における研究推進は,従前通り,担当の研究分担者によって実施した.

Strategy for Future Research Activity

現在,順調に研究と開発が進んでいるので,研究開発した技術について,理論解析と計算機実験を行いつつ,改善点の洗い出しと,改良を行う予定である.また,実世界知識獲得に関する問題について,引き続き,離散構造処理問題としての定式化と解法の設計を進める.次年度以降は,コロナ感染予防措置による各種の行動制限と活動制限が段階的に解除される見込みであり,初夏以降は打ち合わせのための研究集会の対面開催等も可能になると思われる.これにともない,研究打ち合わせ等はオンラインと対面の混在で実施し,国内・国外研究集会での成果発表については各分担者の状況に合わせて実施することとする.各研究項目における研究推進は,従前通り実施する.以上により,最終年度の研究まとめに向けた研究推進を行う予定である.

  • Research Products

    (33 results)

All 2023 2022 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (24 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 21 results) Presentation (6 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] University of Pisa(イタリア)

    • Country Name
      ITALY
    • Counterpart Institution
      University of Pisa
  • [Int'l Joint Research] National Inst of Sci., Edu. and Res.(インド)

    • Country Name
      INDIA
    • Counterpart Institution
      National Inst of Sci., Edu. and Res.
  • [Journal Article] 組合せゲームにおけるアルゴリズムと計算量2023

    • Author(s)
      小林 靖明
    • Journal Title

      オペレーションズ・リサーチ

      Volume: 68巻3号 Pages: 131-137

  • [Journal Article] Subcaterpillar Isomorphism between Caterpillars: Subtree Isomorphism Restricted Text and Pattern Trees To Caterpillars2023

    • Author(s)
      Tomoya Miyazaki, Kouichi Hirata
    • Journal Title

      Proc. ICPRAM 2023

      Volume: - Pages: 89--94

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Correlated Mutations of Positions among Structural Proteins in Delta and Omicron Variants for SARS-CoV-2 Amino Acid Sequences2023

    • Author(s)
      Yuichi Shimaya, Kouichi Hirata
    • Journal Title

      Proc. ICPRAM2023

      Volume: - Pages: 344--349

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 微生物検査領域における人工知能導入の可能性2023

    • Author(s)
      平田耕一
    • Journal Title

      検査と技術

      Volume: 51(1) Pages: 48--50

  • [Journal Article] Cartesian Tree Subsequence Matching2022

    • Author(s)
      Tsubasa Oizumi, Takeshi Kai, Takuya Mieno, Shunsuke Inenaga, Hiroki Arimura
    • Journal Title

      Proc. the 33rd Annual Symposium on Combinatorial Pattern Matching (CPM 2022), Leibniz International Proceedings in Informatics (LIPIcs)

      Volume: LIPIcs223 Pages: 14:1-14:18

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Computing the Collection of Good Models for Rule Lists2022

    • Author(s)
      Kota Mata, Kentaro Kanamori, Hiroki Arimura
    • Journal Title

      Proc. the 18th International Conference on Machine Learning and Data Mining (MLDM 2022)

      Volume: - Pages: -

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Enumeration of Maximal Common Subsequences Between Two Strings2022

    • Author(s)
      Conte Alessio、Grossi Roberto、Punzi Giulia、Uno Takeaki
    • Journal Title

      Algorithmica

      Volume: 84 Pages: 757~783

    • DOI

      10.1007/s00453-021-00898-5

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Linear-Delay Enumeration for Minimal Steiner Problems2022

    • Author(s)
      Kobayashi Yasuaki、Kurita Kazuhiro、Wasa Kunihiro
    • Journal Title

      Proceedings of PODS 2022

      Volume: - Pages: 323-354

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Reconfiguration of Regular Induced Subgraphs2022

    • Author(s)
      Hiroshi Eto, Takehiro Ito, Yasuaki Kobayashi, Yota Otachi, Kunihiro Wasa
    • Journal Title

      Proceedings of WALCOM 2022, LNCS

      Volume: vol. 13174 Pages: 35-46

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Computing Diverse Shortest Paths Efficiently: A Theoretical and Experimental Study2022

    • Author(s)
      Tesshu Hanaka, Yasuaki Kobayashi, Kazuhiro Kurita, See Woo Lee, Yota Otachi
    • Journal Title

      Proceedings of AAAI 2022

      Volume: 36(4) Pages: 3758-3766

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Polynomial-Delay Enumeration of Large Maximal Matchings2022

    • Author(s)
      Yasuaki Kobayashi, Kazuhiro Kurita, Kunihiro Wasa
    • Journal Title

      Proceedings of WG 2022, LNCS

      Volume: vol. 13453 Pages: 342-355

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Algorithmic Meta-Theorems for Combinatorial Reconfiguration Revisited2022

    • Author(s)
      Tatsuya Gima, Takehiro Ito, Yasuaki Kobayashi, Yota Otachi
    • Journal Title

      Proceedings of ESA 2022, LIPIcs

      Volume: vol. 244, 61 Pages: 1-15

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Parameterized Complexity of Non-Separating and Non-Disconnecting Paths and Sets2022

    • Author(s)
      Ankit Abhinav, Susobhan Bandopadhyay, Aritra Banik, Yasuaki Kobayashi, Shunsuke Nagano, Yota Otachi, Saket Saurabh
    • Journal Title

      Proceedings of MFCS 2022, LIPIcs

      Volume: vol. 241, 6 Pages: 1-15

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Independent set reconfiguration on directed graphs2022

    • Author(s)
      Takehiro Ito, Yuni Iwamasa, Yasuaki Kobayashi, Yu Nakahata, Yota Otachi, Masahiro Takahashi, Kunihiro Wasa
    • Journal Title

      In Proceedings of MFCS 2022, LIPIcs

      Volume: vol. 241, 58 Pages: 1-15

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Parameterized Complexity of (A, l)-Path Packing2022

    • Author(s)
      Belmonte Remy、Hanaka Tesshu、Kanzaki Masaaki、Kiyomi Masashi、Kobayashi Yasuaki、Kobayashi Yusuke、Lampis Michael、Ono Hirotaka、Otachi Yota
    • Journal Title

      Algorithmica

      Volume: 84 Pages: 871~895

    • DOI

      10.1007/s00453-021-00875-y

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Exploring the gap between treedepth and vertex cover through vertex integrity2022

    • Author(s)
      Gima Tatsuya、Hanaka Tesshu、Kiyomi Masashi、Kobayashi Yasuaki、Otachi Yota
    • Journal Title

      Theoretical Computer Science

      Volume: 918 Pages: 60~76

    • DOI

      10.1016/j.tcs.2022.03.021

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Parameterized Complexity of Graph Burning2022

    • Author(s)
      Kobayashi Yasuaki、Otachi Yota
    • Journal Title

      Algorithmica

      Volume: 84 Pages: 2379~2393

    • DOI

      10.1007/s00453-022-00962-8

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] An Improved Deterministic Parameterized Algorithm for Cactus Vertex Deletion2022

    • Author(s)
      Aoike Yuuki、Gima Tatsuya、Hanaka Tesshu、Kiyomi Masashi、Kobayashi Yasuaki、Kobayashi Yusuke、Kurita Kazuhiro、Otachi Yota
    • Journal Title

      Theory of Computing Systems

      Volume: 66 Pages: 502~515

    • DOI

      10.1007/s00224-022-10076-x

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 多様な組合せを求めるアルゴリズム論的アプローチ2022

    • Author(s)
      小林 靖明
    • Journal Title

      システム/制御/情報

      Volume: 66巻11号 Pages: 415-420,

  • [Journal Article] Subcaterpillar Isomorphism: Subtree Isomorphism Restricted Pattern Trees to Caterpillars2022

    • Author(s)
      Tomoya Miyazaki, Kouichi Hirata
    • Journal Title

      Proc. FedCSIS 2022

      Volume: - Pages: 351--356

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Segmental Distance between Rooted Labeled Caterpillars2022

    • Author(s)
      Manami Hagihara, Tomoya Miyazaki, Kouichi Hirata
    • Journal Title

      Proc. ESKM 2022

      Volume: - Pages: 107--112

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Classifying Gram Positive Cocci and Gram Negative Bacilli in Gram Stained Smear Images2022

    • Author(s)
      Ibuki Kawano, Eri Kurumida, Syoma Terada, Kouichi Hirata
    • Journal Title

      Proc. ESKM 2022

      Volume: - Pages: 55--60

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Object Detection as Gram Positive Cocci in Gram Stained Smear Images2022

    • Author(s)
      Hitoshi Sugimoto, Kouichi Hirata
    • Journal Title

      Proc. ESKM 2022

      Volume: - Pages: 134--137

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Event Time Extraction from Japanese News Archives2022

    • Author(s)
      Siqi Peng, Akihiro Yamamoto, Shinsuke Mori, Tatsuki Sekino:
    • Journal Title

      IEEE International Conference on Big Data

      Volume: - Pages: 2556-2564

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 感染症微生物画像のAI解析システムの開発(抗酸菌の分類と検出)2023

    • Author(s)
      平田耕一,横山茂樹,松岡貴美子,舘田一博,賀来満夫
    • Organizer
      第34回日本臨床微生物学会総会・学術集会
  • [Presentation] 一般化階層をもつ関係データベース上の閉パターンの発見2022

    • Author(s)
      有村 博紀, 田口 尚生, 王 叶
    • Organizer
      人工知能学会 2022年度人工知能学会全国大会 (JSAI2022)
  • [Presentation] 論理、QBFと計算量2022

    • Author(s)
      ジョーダン チャールズ
    • Organizer
      小樽社情研究会,小樽商科大学
  • [Presentation] 類似度指標のラベル付き有向グラフへの拡張2022

    • Author(s)
      松原徳秀,山本 章博
    • Organizer
      第121回人工知能基本問題研究会,(SIG-FPAI),人工知能学会
  • [Presentation] 半順序集合の弱埋め込み問題に対するパラメータ化アルゴリズム2022

    • Author(s)
      宮﨑怜子,有村博紀,小林靖明
    • Organizer
      コンピュテーション(COMP)研究会, 電子情報通信学会,愛媛大学
  • [Presentation] コンパクト非巡回語グラフに基づく連長圧縮Burrows-Wheeler変換の効率良い構築2022

    • Author(s)
      須江瑞樹,小林靖明,有村博紀,中島祐人,稲永俊介
    • Organizer
      コンピュテーション(COMP)研究会, 電子情報通信学会,愛媛大学
  • [Remarks] de (Descriptive Environment) home page

    • URL

      https://www.otaru-uc.ac.jp/~skip/sw/de/

URL: 

Published: 2023-12-25  

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