データの論理的解析に基づく効率的な知識獲得手法とその応用

基于数据逻辑分析的高效知识获取方法及其应用

• 批准号: 14780219
• 负责人: 堀山 貴史
• 金额: $ 1.92万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14780219/
• 关键词: データの論理的解析; 知識発見; 計算複雑さ; 二分決定グラフ; 推論; アルゴリズム; FPGA; 論理関数の畳み込み; 論理式; 特徴集合

情報化社会の発達にともない、クレジットカードや各種検査の結果などの多種多様なデータを、大量かつ容易に集めることができるようになってきている。このため、集められた膨大なデータからその傾向や規則性などの有用な情報を得ることを目的とした知識獲得の研究の重要性がさまざまな分野で指摘されている。本研究では、データと対応づけした論理関数を媒介として、データの持つ論理的内容を知識として抽出することを目指している。今年度は、まず、二分決定グラフ(Ordered Binary Decision Diagrams)を知識表現の手段として用いた知識ベース処理について、計算複雑さに関する考察とアルゴリズム設計を行った。具体的には、OBDDを用いた手法では演繹(deduction)が任意の論理関数に対して線形時間で可能となることを示した。仮説推論(abduction)は任意の論理関数に対してはNP-hardとなるが、扱う関数をHorn関数に限定することで、仮説に任意のリテラルを取りえるような説明を求める多項式時間アルゴリズムを示した。また、証明システムの複雑さと密接に関連するHajos calculusに着目し、その平面グラフ版の問題について考察を行った。Hajos calculusは3彩色不能なグラフを生成する非決定性のプロセスである。本研究では、3彩色不能な平面グラフのみを生成できる生成則を2種類提案し、それぞれの規則の健全性と完全性を証明した。また、その規則間の多項式時間模倣性を示した。また、自律学習機構を備えたハードウェアへの知識獲得手法の適用の基礎的な問題として、高位言語からハードウェア記述の自動合成を行う高位合成における、浮動小数点数のビット長最適化を扱った。誤差解析において正方向の誤差と負方向の誤差を独立して考慮し、また、非線形最適化ソルバーを利用してビット長最適化問題を解く手法を提案し、シミュレーションによる手法よりも良好な結果を得た。

Intelligence society の 発 da に と も な い, ク レ ジ ッ ト カ ー ド や various 検 check の results な ど の many many others な デ ー タ を, massive か つ easy に set め る こ と が で き る よ う に な っ て き て い る. こ の た め, set め ら れ た swelled な デ ー タ か ら そ の tendency や regularity な ど の な useful intelligence を る こ と を purpose と し た knowledge acquisition の research importance の が さ ま ざ ま な eset で blame さ れ て い る. This study で は, デ ー タ と 応 seaborne づ け し た logical number of masato を medium と し て, デ ー タ の hold つ logical knowledge content を と し て spare す る こ と を refers し て い る. Our は, ま ず, Binary Decision グ ラ フ (Ordered Binary Decision Diagrams) を knowledge expression means の と し て in い た knowledge ベ ー ス 処 Richard に つ い て, computing the complex 雑 さ に masato す る investigation と ア ル ゴ リ ズ ム line design を っ た. Specific に は, OBDD を with い た gimmick で は deduce (deduction) が arbitrary の logical number of masato に し seaborne て linear time で may と な る こ と を shown し た. Inference (abduction) は 仮 said any number of masato に の theories し seaborne て は NP - hard と な る が, Cha う masato number を Horn masato number に qualified す る こ と で, said 仮 に arbitrary の リ テ ラ ル を take り え る よ う な illustrate を o め る polynomial time ア ル ゴ リ ズ ム を shown し た. ま た, certificate シ ス テ ム の complex 雑 さ と contact に masato even す る Hajos calculus dissuade に mesh し, そ の plane グ ラ フ version の problem に つ い て line inspection を っ た. Hajos calculus する 3 color cannot なグラフを generate する non-deterministic プロセスである プロセスである. This study で は, 3 color can't な plane グ ラ フ の み を generated で き を る generation of type 2 proposal し, そ れ ぞ れ の rules の sanity と completeness を prove し た. Youdaoplaceholder0, そ <s:1> polynomial-time imitability between <s:1> rules を shows た た. ま た, self-discipline learning institutions を prepared え た ハ ー ド ウ ェ ア へ の the な based knowledge acquisition technique の applicable の と し て, high speech か ら ハ ー ド ウ ェ ア account の line automatic synthesis を う high synthetic に お け る, floating point number の ビ ッ ト long optimization を Cha っ た. Error parsing に お い て の is direction error と negative direction の を independent し て し, ま た, nonlinear optimization ソ ル バ ー を using し て ビ ッ ト long optimization problem を solution く を proposal し, シ ミ ュ レ ー シ ョ ン に よ る gimmick よ り も な good results を た.

项目成果

梶原裕嗣, 堀山貴史, 中西正樹, 木村晋二, 渡邉勝正: "論理関数の畳み込みを考慮したLook Up Tableの設計と実現"Proc. IPSJ DA Symposium. 223-228 (2002)

Yuji Kajiwara、Takashi Horiyama、Masaki Nakanishi、Shinji Kimura、Katsumasa Watanabe：“考虑逻辑函数卷积的查找表的设计和实现”Proc。 IPSJ DA 研讨会。

Y.Hanatani, T.Horiyama, K.Iwama: "Densitiy Condensation of Boolean Formulas"Proc. the 6th International Conference on Theory and Application of Satisfiability Testing. 126-133 (2003)

Y.Hanatani，T.Horiyama，K.Iwama：“布尔公式的密度凝聚”Proc。

Hajos Calculus on Planar Graphs

平面图上的 Hajos 微积分

• 发表时间: 2005
• 期刊: Proc.the 4th Japanese-Hungarian Symposium on Discrete Mathematics and Its Applications
• 作者: Y.Hanatani;T.Horiyama;K.Iwama
• 通讯作者: K.Iwama

S.Kimura, T.Horiyama, M.Nakanishi, H.Kaiihara: "Folding of Logic Functions and Its Application to Look Up Table Compaction"Proc. International Conference on Computer Aided Design. (2002)

S.Kimura、T.Horiyama、M.Nakanishi、H.Kaiihara：“逻辑函数的折叠及其在查找表压缩中的应用”Proc。

Reasoning with Ordered Binary Decision Diagrams

使用有序二元决策图进行推理

• 发表时间: 2004
• 期刊: Discrete Applied Mathematics 142(1-3)
• 作者: T. Horiyama;T. Ibaraki
• 通讯作者: T. Ibaraki