グラフ構造パターンにより可視化された説明可能なグラフ構造化知識の獲得システム

通过图结构模式可视化的可解释的图结构知识获取系统

• 批准号: 22K12172
• 负责人: 宮原 哲浩
• 金额: $ 2.58万
• 依托单位: Hiroshima City University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K12172/
• 关键词: 機械学習; グラフ構造パターン; 木構造パターン; 進化的学習; データマイニング; グラフ構造データ

本研究課題では，任意の部分グラフ構造を表現できる構造的変数を持つグラフ構造パターンを用いて，大規模なグラフ構造データから可視化された説明可能なグラフ構造化知識を獲得するシステムについて研究を行った．グラフ構造データや木構造データのような構造的データからのデータマイニング技術と学習・推論結果を人間が理解できるように説明する機械学習技術の開発が求められている．本研究の目的は，大規模なグラフ構造データ・木構造データから，グラフ構造パターン・木構造パターンを用いて可視化された説明可能なグラフ構造化知識・木構造化知識を獲得するシステムを開発して，その有効性を明らかにすることである．本年度は，グラフ構造化知識獲得，木構造化知識獲得の２つのサブテーマで研究を展開し，以下の成果を得た．区間グラフは，資源や時間の割り当てなどに対応する区間表現を表すグラフである．区間グラフパターンは，区間グラフに共通する構造を表現できる，構造的変数を持つグラフ構造パターンである．遺伝的プログラミングと区間グラフパターンの木構造表現を用いて，正事例と負事例の区間グラフから特徴的な区間グラフパターンを獲得する進化的学習における遺伝的操作を提案した．タグ木パターンは，任意の木構造データを代入できる構造的変数を持つ木構造パターンである．正事例と負事例の木構造データから正事例のラベルの接続関係を利用して，特徴的な複合的タグ木パターンを獲得する進化的学習手法を提案した．形式グラフ体系のPAC学習，非線形項木パターンのマッチング，線形パターンと順序木パターンの質問学習について研究した．

This research topic で は, arbitrary の part グ ラ フ tectonic を performance で き る structure of variations of を hold つ グ ラ フ tectonic パ タ ー ン を with い て, large-scale な グ ラ フ tectonic デ ー タ か ら visualization さ れ た instructions may な グ ラ フ を structured knowledge is acquired す る シ ス テ ム に つ い を line っ て research た. グ ラ フ tectonic デ ー タ や wooden structure デ ー タ の よ う な constructed デ ー タ か ら の デ ー タ マ イ ニ ン と グ technology learning, inference を が understand human で き る よ う に illustrate す る machine learning technology の open 発 が o め ら れ て い る. は の purpose, this study large-scale な グ ラ フ tectonic デ ー タ, wood structure デ ー タ か ら, グ ラ フ tectonic パ タ ー ン, wood structure パ タ ー ン を with い て visualization さ れ た instructions may な グ ラ フ を · wooden structured knowledge possessed knowledge is acquired す る シ ス テ ム を open 発 し て, そ の have sharper sex を Ming ら か に す る こ と で あ る. This year は グ ラ フ structured knowledge acquisition, wooden possessed knowledge acquisition の 2 つ の サ ブ テ ー マ し を で study, the following た を の achievements. The interval グラフ グラフ, the resource や, the time <s:1> cut the when the てな <s:1> に shows the を table すグラフである against the 応する interval. Interval グ ラ フ パ タ ー ン は, interval グ ラ フ に common す る tectonic を performance で き る, structure of variations of を hold つ グ ラ フ tectonic パ タ ー ン で あ る. But 伝 プ ロ グ ラ ミ ン グ と interval グ ラ フ パ タ ー ン の を wooden structure performance with い て, positive examples と negative examples の interval グ ラ フ か ら な interval of 徴 グ ラ フ パ タ ー ン を get す る evolutionary learning に お け る heritage 伝 operation を proposal し た. タ グ wood パ タ ー ン は, arbitrary の wooden structure デ ー タ を substitution で き る structure variations of several を hold つ wood パ タ ー ン で あ る. Positive examples と negative examples の wooden structure デ ー タ か ら are examples の ラ ベ ル の meet 続 masato is を using し て, 徴 な composite of タ グ wood パ タ ー ン を get す る evolutionary learning technique proposed を し た. の PAC learning form グ ラ フ system, nonlinear item wood パ タ ー ン の マ ッ チ ン グ, linear パ タ ー ン と order wood パ タ ー ン の questioned learning に つ い て research し た.

项目成果

非線形項木パターンに対するマッチングアルゴリズムと頻出1変数項木パターン枚挙への応用

非线性项树模式匹配算法及其在频繁单变量项树模式枚举中的应用

• 发表时间: 2023
• 作者: 片山 悠;鈴木 祐介;内田 智之;宮原 哲浩
• 通讯作者: 宮原 哲浩

線形パターンの質問学習アルゴリズムによる深層学習モデルの予測根拠の可視化

使用线性模式问题学习算法可视化深度学习模型的预测基础

• 发表时间: 2022
• 作者: 武田 直人;内田 智之;正代 隆義;松本 哲志;鈴木 祐介;宮原 哲浩
• 通讯作者: 宮原 哲浩

Parameterized Formal Graph Systems and Their Polynomial-Time PAC Learnability

参数化形式图系统及其多项式时间 PAC 可学习性

• DOI: 10.1587/transfun.2022eap1052
• 发表时间: 2023
• 期刊: IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences
• 作者: Takayoshi SHOUDAI;Satoshi MATSUMOTO;Yusuke SUZUKI;Tomoyuki UCHIDA;Tetsuhiro MIYAHARA
• 通讯作者: Tetsuhiro MIYAHARA

順序木パターンの質問学習アルゴリズムによるグラフ畳み込みネットワークの予測根拠の可視化

使用有序树模式问题学习算法可视化图卷积网络的预测基础

• 发表时间: 2022
• 作者: 小田 直季;内田 智之;正代 隆義;松本 哲志;鈴木 祐介;宮原 哲浩
• 通讯作者: 宮原 哲浩

特徴的な区間グラフパターンを獲得する進化的学習における遺伝的操作

进化学习中的遗传操作以获得特征区间图模式

• 发表时间: 2022
• 作者: 山本 柊一朗;宮原 哲浩;正代 隆義;鈴木 祐介;内田 智之;久保山 哲二
• 通讯作者: 久保山 哲二