未来-過去情報を統合する双方向型計算様式に基づいた時系列予測技術に関する研究

双方向型計算様式に基づいた時系列予測とは、本来の順時間方向の変換(現在→未来)とは別に逆時間方向の変換(現在→過去)を用意し、両者の情報統合の効果で予測精度向上を目指す手法である。本助成期間開始以前の成果として、従来法の"一方向型"よりも提案法の"双方向型"の方が優れていることが判明していたが、「なぜ時系列処理能力が改善するか」については不明な点が多かった。そこで、まず1年目(平14)は、モデルの内部に保持される情報表現の自由度が増すことで、予測精度の向上に結び付いている可能性を明らかにした。また2年目(平15)は、制御工学的な観点から、順時間方向と逆時間方向の信号変換がそれぞれ"プレディクション"と"スムージング"に類似した処理であることを指摘し、フィルタ理論との関連性について言及した。またこの時点までは短期的な実験とその解析に終始していたが、最終年度の3年目(平16)は、生体システムとの関連性という視点に転じ、過去の研究内容とも絡めながら大局的な見地から問題点を洗い出し、全体像を整理することにした。紙面の制約から詳細は省略するが、例えば、我々が英単語を暗記する場合を考えてみよう。単に綴りを眺めるだけで覚えることは稀であり、実際には手を動かして書き、読みを発音しながら、これらの視聴覚情報を目や耳を介して帰還していることが多い。これは、異なる信号変換を相互作用させる効用を、我々自身が実体験を通して知っているためであろう。ところで、「研究は発表することによってその成果を社会に還元できる」とは、かつての指導教官の言葉である。最近は作業が一時遅延しているものの、この言葉を念頭に、今後も研究成果をホームページ(http://www.sens.ee.saga-u.ac.jp/wakuya/)などで公開し、積極的に情報を発信していく予定である。

双方向型計算様式に基づいた時系列予測とは、本来の順時間方向の変換(現在→未来)とは別に逆時間方向の変換(現在→過去)を用意し、両者の情報統合の効果で予測精度向上を目指す手法である。本助成期間開始以前の成果として、従来法の"一方向型"よりも提案法の"双方向型"の方が優れていることが判明していたが、「なぜ時系列処理能力が改善するか」については不明な点が多かった。そこで、まず1年目(平14)は、モデルの内部に保持される情報表現の自由度が増すことで、予測精度の向上に結び付いている可能性を明らかにした。また2年目(平15)は、制御工学的な観点から、順時間方向と逆時間方向の信号変換がそれぞれ"プレディクション"と"スムージング"に類似した処理であることを指摘し、フィルタ理論との関連性について言及した。またこの時点までは短期的な実験とその解析に終始していたが、最終年度の3年目(平16)は、生体システムとの関連性という視点に転じ、過去の研究内容とも絡めながら大局的な見地から問題点を洗い出し、全体像を整理することにした。紙面の制約から詳細は省略するが、例えば、我々が英単語を暗記する場合を考えてみよう。単に綴りを眺めるだけで覚えることは稀であり、実際には手を動かして書き、読みを発音しながら、これらの視聴覚情報を目や耳を介して帰還していることが多い。これは、異なる信号変換を相互作用させる効用を、我々自身が実体験を通して知っているためであろう。ところで、「研究は発表することによってその成果を社会に還元できる」とは、かつての指導教官の言葉である。最近は作業が一時遅延しているものの、この言葉を念頭に、今後も研究成果をホームページ(http://www.sens.ee.saga-u.ac.jp/wakuya/)などで公開し、積極的に情報を発信していく予定である。