2011 Fiscal Year Research-status Report
メトリック空間オブジェクトの縮小埋め込みによる類似検索の高速化
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23500128
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| Research Institution | University of Shizuoka |
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Principal Investigator |
池田 哲夫 静岡県立大学, 経営情報学部, 教授 (60363727)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
斉藤 和巳 静岡県立大学, 経営情報学部, 教授 (80379544)
武藤 伸明 静岡県立大学, 経営情報学部, 准教授 (40275102)
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| Project Period (FY) |
2011-04-28 – 2014-03-31
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| Keywords | 情報検索 / 類似検索 |
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| Research Abstract |
研究全体の目的は, 画像、文書、DNA 配列などのマルチメディアデータの効率的な類似検索方法を開発することである。より具体的には、メトリック空間での有力な類似検索技法として知られているBustosらのピボットによる類似検索方法を土台として効率的な類似検索方法を開発することである。これに関して平成23年度は以下の成果を得た。1.本研究の土台とするBustosらのピボット選択方法においては、貪欲法を用いたピボット集合の選択手法、すなわち一回の処理で一つのピボットを追加する処理を一定回数繰り返すことによってピボット集合を得ている。これに対して、我々はあらかじめランダムに選択されたピボット集合の要素の入れ替えを繰り返すことによって優れたピボット集合を得る方法を開発し、その有効性を評価した。Bustosらの方法と比べて、多くの場合に実際の検索時のオブジェクトとの比較回数の少ないピボット集合が得られることを示した。2. １の提案方法において、目的関数がサブモジュラ性を持つことを確認・着目し、ピボット集合の要素の入れ替え候補の決定処理において遅延評価(Lazy Evaluation) と呼ばれる手法を導入した。これにより優れたピボット集合を得るのに要する時間を大幅に削減することができることを示した。3. 実験の対象とするデータの性質を効率的に解析可能とすることを目的として，ネットワーク内のコミュニティの抽出方法とともに，重み付き２部グラフの可視化法を開発した。 類似検索における主要な評価尺度は類似検索の処理時間（実際の検索時のオブジェクトとの比較回数）であるが、一方でピボット選択の処理時間も重要な評価尺度である。ピボット選択の処理時間に関しては、上記の項番２において従来方法よりも大幅に優れる方法を開発しており、これは意義の大きい成果である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
我々は研究計画書において具体的な目標（研究期間内に何をどこまで明らかにしようとするのか）として、(1)類似検索性能向上に寄与するピボット選択目的関数の構築、(2)サブモジュラ構造を利用したピボット選択の高速化法の構築、(3)メトリック空間オブジェクト集合をユークリッド空間へ写像する、優れた埋め込み関数の構築、(4)構築した埋め込み法に基づいた、ユークリッド空間での適当な最類似検索法の利用による、メトリック空間での高効率な最類似検索手法の開発、を挙げた。 本年度は3年計画の初年度であり、4点のうち最初の2点に関して具体的な成果を挙げ外部発表を行うまでにいたったのはほぼ順調な進捗であると考える。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究計画書の具体的目標の3点目、4点目に重点的に取り組む。・メトリック空間オブジェクト集合をユークリッド空間へ写像する、優れた埋め込み関数の構築・ 構築した埋め込み法に基づいた、ユークリッド空間での適当な最類似検索法の利用による、メトリック空間での高効率な最類似検索手法の開発前期における有効性評価においては一般的なベンチマークデータ（MNISTの手書き文字データなど）を用いたが、今期は独自に、画像や音声などを構成要素とするマルチメディアの大規模データの構築にも取り組む。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
次年度使用額（665823円）が生じた理由は、昨年度末から今年度初に実施した海外出張の旅費および学会参加費に対応するためである。旅費および学会参加費の事前の見積額は30~40万円であったが、不測の事態に対応するための安全を見込んでやや大目に次年度使用額を残した。実際の海外出張旅費および学会参加費は報告書作成時点では合計323868円で確定している。次年度使用額（665823円）の使用予定としては、先ず、この海外出張旅費および学会参加費（323868円）に充て、残額（341955円）は、研究計画作成時点よりも多い回数の外国成果発表の費用に充てる予定である。まとめると、次年度の研究費の使用計画は、消耗品費200千円、旅費1065.823千円（国内旅費100千円、外国旅費965.823千円）、データ構築分析補助240千円、論文発料100千円の合計1605.823千円である。
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[Presentation] Speeding up Bipartite Graph Visualization Method2011
Author(s)
Takayasu Fushimi, Yamato, Kubota, Kazumi Saito, Masahiro Kimura, Hiroshi Motoda, and Kouzou Ohara,
Organizer
Proc. of the 24th Australasian Joint Conference on Artificial Intelligence
Place of Presentation
10 Irwin Street Perth Australia
Year and Date
8 December 2011
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