木の編集距離による近似パタン発見と半構造データからの情報抽出

使用树编辑距离和半结构化数据信息提取的近似模式发现

• 批准号: 17700138
• 负责人: 久保山 哲二
• 金额: $ 2.24万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17700138/
• 关键词: 木の編集距離; カーネル関数; 畳み込みカーネル; 多項式カーネル; 木の近似照合; q-gram; 木のアラインメント; 糖鎖構造; 半構造データ

前年度までに、木の編集距離の様々な既存アルゴリズムを対象に、その近似の度合いを代数的に定式化した。これにより、既存の木の編集距離のアルゴリズムを、統一的に記述し俯瞰することができるようになり、その近似の度合いや計算量に応じた自然なクラス階層が存在することもわかった。この成果は、カーネル法に基づく機械学習においても、2つの木構造間の写像の数え上げをベースにした類似度関数を設計することにより、木の編集距離の様々なアルゴリズムをカーネル関数として利用できることがわかった。本年度は、当初の計画では、木の構造照合に関する理論的な枠組みが出来次第、Webのページの木構造を対象にした情報抽出という応用へ研究を進める予定であったが、理論的により興味深く、かつ一般的な成果が得られたため、理論面の研究を進めた。具体的には、前年度までの研究成果を踏まえて、木構造のみでなく、文字列をはじめとする他の離散構造を対象とした既存の畳み込みカーネルの性質を調べた。その結果、畳み込みカーネルの厳密な定義ではなく「共通部分構造の重みつき数え上げ」という概念的な理解により設計されたカーネルで、畳み込みカーネルの定義を逸脱したものが散見されることが判明した。そのようなカーネル関数では、半正定値性が保証されず、その妥当性を確認する必要が発生する。このようなカーネル関数に対しても、本研究で、2つの木構造間のカーネル関数の設計として構築したマッピングの数え上げに基づくカーネル関数の設計手法が有効であることを示した。また、多項式カーネルを一般化したPolynomial Summaryカーネルを提案し、既存の様々なフレームワークを包括する手法であることを示した。すなわち、多項式カーネルは、限定された形式の多項式で定義されているが、これを、より一般の多項式について定義し、カーネル関数となる条件を与えた。

Before the annual ま で に compiling distance, wood の の others 々 な existing ア ル ゴ リ ズ ム を に, seaborne そ の approximate の degrees or い を algebra に demean し た. こ れ に よ り compiling distance, the preexisting の wood の の ア ル ゴ リ ズ ム を, unified に account し overlooking す る こ と が で き る よ う に な り, そ の approximate の degrees or い や computation に 応 じ た natural な ク ラ ス class が exist す る こ と も わ か っ た. こ の results は, カ ー ネ ル subgrade に づ く rote learning に お い て も, 2 つ の wood structure between の written number like の え げ を ベ ー ス に し た masato several similar degrees を design す る こ と に よ り compiling distance, wood の の others 々 な ア ル ゴ リ ズ ム を カ ー ネ ル masato number と し て using で き る こ と が わ か っ た. は this year, at the beginning の plan で は, wood の structure as に masato す る theory な 枠 group み が out time, Web の ペ ー ジ の wooden structure を like に seaborne し た intelligence drew と い う 応 を へ research into め る designated で あ っ た が, theory of に よ り tumblers deep く, か つ generally な results が ら れ た た め, theory を の research into め た. Specific に は, former annual ま で の research tread を ま え て, wood structure の み で な く, text columns を は じ め と す る he の discrete structure を like と seaborne し た existing の 畳 み 込 み カ ー ネ ル の nature を adjustable べ た. そ の results, 畳 み 込 み カ ー ネ ル の 厳 dense な definition で は な く "common part structure の み つ き number え げ" と い う な understanding of the concept of に よ り design さ れ た カ ー ネ ル で, 畳 み 込 み カ ー ネ ル の definition を ease off し た も の が shi kan さ れ る こ と が.at し た. そ の よ う な カ ー ネ ル masato number で は, half positive definite numerical が ensure さ れ ず, そ の justice を confirm す る necessary が 発 raw す る. こ の よ う な カ ー ネ ル masato number に し seaborne て も, this study で, 2 つ の wood structure between の カ ー ネ ル masato number の design と し て build し た マ ッ ピ ン グ の on several え げ に base づ く カ ー ネ ル masato number の design gimmick が have sharper で あ る こ と を shown し た. ま た, Polynomial カ ー ネ ル を generalization し た Polynomial Summary カ ー ネ ル を proposal し, existing の others 々 な フ レ ー ム ワ ー ク を including す る gimmick で あ る こ と を shown し た. す な わ ち, polynomial カ ー ネ ル は, qualified さ れ た definitions of の polynomial で さ れ て い る が, こ れ を, よ り general の polynomial に つ い て definition し, カ ー ネ ル masato number と な を る conditions and え た.

项目成果

A Spectrum Tree Kernel

• DOI: 10.1527/tjsai.22.140
• 发表时间: 2007
• 期刊: Transactions of The Japanese Society for Artificial Intelligence
• 作者: Tetsuji Kuboyama;Kouichi Hirata;H. Kashima;Kiyoko F. Aoki-Kinoshita;H. Yasuda

A gram distribution kernel applied to glycan classification and motif extraction.

• DOI: 10.11234/gi1990.17.2_25
• 发表时间: 2006
• 期刊: Genome informatics. International Conference on Genome Informatics
• 作者: T. Kuboyama;Kouichi Hirata;Kiyoko F. Aoki-Kinoshita;H. Kashima;H. Yasuda

畳み込みカーネルと多項式カーネルの一般化

卷积核和多项式核的推广

• 发表时间: 2007
• 作者: 久保山哲二;申吉浩
• 通讯作者: 申吉浩

A q-Grams Based Distance for Ordered Labeled Trees

基于 q-Gram 的有序标记树距离

• 发表时间: 2006
• 期刊: Proc.of 4th Workshop on Learning with Logics and Logics for Learning
• 作者: T.Kuboyama;K.Hirata;N.Ohkura;M.Harao
• 通讯作者: M.Harao

A Theoretical Analysis of Alignment and Edit Problems for Trees

树的对齐和编辑问题的理论分析

• 发表时间: 2005
• 期刊: Proc.ICTCS 2005, Lecture Notes in Computer Science (Springer-Verlag) 3701
• 作者: 今本 健二;櫻井 幸一;Yoshikazu Shima et al.;Kouichi Hirata et al.;Yoshikazu Shima et al.;Tetsuji Kuboyama et al.;Tetsuji Kuboyama et al.
• 通讯作者: Tetsuji Kuboyama et al.