JP7511278B2 - Information processing device, information processing method, and program - Google Patents
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Description
本発明は、情報処理装置、情報処理方法及びプログラムに関し、例えば入力ベクトルに対して入力分布構造を学習し、当該入力分布構造に対してクラスタリングする情報処理装置、情報処理方法及びプログラムに関する。 The present invention relates to an information processing device, an information processing method, and a program, for example, an information processing device, an information processing method, and a program that learn an input distribution structure for an input vector and cluster the input distribution structure.
入力データの入力分布構造を抽出し、その入力分布構造からクラスに分類するいわゆるクラスタリングと呼ばれる手法が多く研究、開発されている。例えばk平均法というよく知られている手法は、非階層のクラスタリングであり、クラスタの平均を用いて、任意の指定した数のクラスタを作成する。k平均法はシンプルなアルゴリズムであり、かつ計算効率が高い人気のクラスタリング手法である。 Many techniques have been researched and developed, known as clustering, which extracts the input distribution structure of input data and classifies it into classes based on that input distribution structure. For example, the well-known k-means method is a non-hierarchical clustering technique that uses the cluster means to create any specified number of clusters. k-means is a popular clustering method that is a simple algorithm and computationally efficient.
また、自己組織化ニューラルネットワーク(SOINN:Self-Organizing Incremental Neural Network)と呼ばれる手法が提案されている(特許文献1及び2)。SOINNでは、ノード数を自律的に管理することにより非定常的な入力を学習することができ、複雑な分布形状を有するクラスに対しても適切なクラス数及び位相構造を抽出できるなど多くの利点を有する。SOINNの応用例として、例えばパターン認識においては、ひらがな文字のクラスを学習させた後に、カタカナ文字のクラスなどを追加的に学習させることができる。
A method called Self-Organizing Incremental Neural Network (SOINN) has also been proposed (
しかしながら、上述のようなクラスタリング手法によって入力ベクトルを学習する場合、入力ベクトルの入力順序やパラメータの相違によって、得られる学習結果が異なってしまうことが見出された。このような異なる学習結果の例について説明する。図24に、学習対象となる入力データを示す。この入力データでは、2次元の入力ベクトルが円弧状に分布した部分が2つ存在している。図25に、図24の入力データをSOINNによって学習した場合に、入力ベクトルの入力順序やパラメータの相違によって生成された複数の学習結果の例を示す。However, it has been found that when learning input vectors using the above-mentioned clustering method, the learning results obtained differ depending on the input order of the input vectors and differences in parameters. Examples of such different learning results are described below. Figure 24 shows the input data to be learned. In this input data, there are two parts where the two-dimensional input vectors are distributed in an arc shape. Figure 25 shows examples of multiple learning results generated by differences in the input order of the input vectors and parameters when the input data in Figure 24 is learned using SOINN.
図25では、同じ入力データを学習したにもかかわらず、学習条件の相違によって、8つの異なる学習結果が得られた。このように、複数の異なる学習結果が得られる場合には、異なる学習結果を人で比較し、適切な学習結果を選択するといった作業が必要であり、時間がかかり、非効率性につながっていた。In Figure 25, eight different learning results were obtained due to differences in the learning conditions, even though the same input data was learned. When multiple different learning results are obtained like this, it is necessary to manually compare the different learning results and select the appropriate learning result, which is time-consuming and leads to inefficiency.
本発明は、上記の事情に鑑みて成されたものであり、人による作業を軽減しつつ、入力データの構造をより正確に反映したクラスタリングができる情報処理装置、情報処理方法及びプログラムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and aims to provide an information processing device, information processing method, and program that can perform clustering that more accurately reflects the structure of input data while reducing human work.
本発明の一実施の形態にかかる情報処理装置は、複数の入力ベクトルの入力分布構造を、多次元ベクトルで記述される複数のノードを含むネットワーク構造として学習する情報処理装置において、同じ入力ベクトルを異なる条件で学習した結果得られた、異なる入力分布構造を有する複数の学習結果に含まれる2つの学習結果の全ての組み合わせにおいて、2つの学習結果のそれぞれから1つずつ選択した2つのクラスタ間の全ての組み合わせについて、一方のクラスタに属するノードと他方のクラスタに属するノードとの間の距離を示す距離行列を算出する距離行列算出部と、各距離行列について各列及び各行の最小値を取得し、取得した前記最小値のうちで所定条件を満たすものの個数に基づいて各距離行列にかかる評価指数を算出する評価指数算出部と、全ての距離行列について算出した評価指数に基づいて、各学習結果の各クラスタについて、注目している学習結果以外の他の学習結果のクラスタと類似している度合いを示す得点を算出する得点算出部と、前記得点算出部で算出された各学習結果の各クラスタの得点に基づいて、前期複数の学習結果から最終学習結果を選択する学習結果選択部と、を有するものである。An information processing device according to one embodiment of the present invention is an information processing device that learns the input distribution structure of a plurality of input vectors as a network structure including a plurality of nodes described by a multidimensional vector, and includes: a distance matrix calculation unit that calculates a distance matrix indicating the distance between a node belonging to one cluster and a node belonging to the other cluster for all combinations between two clusters selected one from each of the two learning results for all combinations of two learning results included in a plurality of learning results having different input distribution structures obtained as a result of learning the same input vector under different conditions; an evaluation index calculation unit that obtains the minimum value of each column and each row for each distance matrix and calculates an evaluation index for each distance matrix based on the number of the obtained minimum values that satisfy a predetermined condition; a score calculation unit that calculates a score indicating the degree of similarity of each cluster of each learning result to clusters of other learning results other than the learning result of interest based on the evaluation index calculated for all distance matrices; and a learning result selection unit that selects a final learning result from a plurality of previous learning results based on the score of each cluster of each learning result calculated by the score calculation unit.
本発明の一実施の形態にかかる情報処理装置は、上記の情報処理装置であって、前記得点算出部は、全ての距離行列について算出した評価指数に基づいて、2つの学習結果のそれぞれから1つずつ選択した2つのクラスタ間の全ての組み合わせについての評価指数で構成される評価指数行列を生成し、前記評価指数行列に含まれる評価指数に基づいて、1つの学習結果に含まれるクラスタが他の学習結果のクラスタに似ているかを示す得点を算出し、全ての学習結果に属するクラスタについての得点を含む得点行列を生成し、前記学習結果選択部は、前記得点行列に基づいて、前記複数の学習結果から最終学習結果を選択することが望ましい。An information processing device according to one embodiment of the present invention is the above-mentioned information processing device, wherein the score calculation unit generates an evaluation index matrix composed of evaluation indexes for all combinations between two clusters selected one from each of two learning results based on the evaluation indexes calculated for all distance matrices, calculates a score indicating whether a cluster included in one learning result is similar to a cluster of another learning result based on the evaluation indexes included in the evaluation index matrix, and generates a score matrix including scores for clusters belonging to all learning results, and it is desirable that the learning result selection unit selects a final learning result from the multiple learning results based on the score matrix.
本発明の一実施の形態にかかる情報処理装置は、上記の情報処理装置であって、前記評価指数算出部は、前記2つのクラスタのそれぞれに属するノード間の平均的距離を求め、求めた2つの平均的距離の平均値を求め、各距離行列の各列及び各行の前記最小値のうちで、前記平均値以上のものの個数に基づいて各距離行列にかかる評価指数を算出することが望ましい。 An information processing device according to one embodiment of the present invention is the above-mentioned information processing device, and it is desirable that the evaluation index calculation unit calculates the average distance between nodes belonging to each of the two clusters, calculates the average value of the two average distances calculated, and calculates an evaluation index for each distance matrix based on the number of the minimum values in each column and each row of each distance matrix that are equal to or greater than the average value.
本発明の一実施の形態にかかる情報処理装置は、上記の情報処理装置であって、前記評価指数は、各距離行列の各列及び各行の前記最小値のうちで、前記平均値以上のものの個数を、前記2つのクラスタに属するノードの総数で除算した値であることが望ましい。 An information processing device according to one embodiment of the present invention is the information processing device described above, and it is desirable that the evaluation index is a value obtained by dividing the number of minimum values in each column and each row of each distance matrix that are greater than or equal to the average value by the total number of nodes belonging to the two clusters.
本発明の一実施の形態にかかる情報処理装置は、上記の情報処理装置であって、前記得点算出部は、評価指数行列に含まれる各評価指数を閾値と比較し、比較結果に基づいて得点を与え、各クラスタの合計得点を算出することが望ましい。An information processing device according to one embodiment of the present invention is the above-mentioned information processing device, and it is desirable that the score calculation unit compares each evaluation index included in the evaluation index matrix with a threshold value, assigns a score based on the comparison result, and calculates a total score for each cluster.
本発明の一実施の形態にかかる情報処理装置は、上記の情報処理装置であって、前記学習結果選択部は、各学習結果に属するクラスタの合計得点のうちで最小値を取得し、取得した最小値のうちで最大の値に対応する学習結果を選択することが望ましい。 An information processing device according to one embodiment of the present invention is the above-mentioned information processing device, and it is desirable that the learning result selection unit obtains the minimum value among the total scores of the clusters belonging to each learning result, and selects the learning result corresponding to the maximum value among the obtained minimum values.
本発明の一実施の形態にかかる情報処理装置は、上記の情報処理装置であって、前記学習結果選択部は、前記得点行列に基づいて、前記複数の学習結果のクラスタから複数の重複しないクラスタを選択して、選択したクラスタで構成される前記最終学習結果を選択することが望ましい。An information processing device according to one embodiment of the present invention is the above-mentioned information processing device, and it is desirable that the learning result selection unit selects multiple non-overlapping clusters from the clusters of the multiple learning results based on the score matrix, and selects the final learning result composed of the selected clusters.
本発明の一実施の形態にかかる情報処理装置は、上記の情報処理装置であって、前記学習結果選択部は、前記得点行列に基づいて、前記複数の学習結果のうちの1つの学習結果を前記最終学習結果として選択することが望ましい。An information processing device according to one embodiment of the present invention is the above-mentioned information processing device, and it is desirable that the learning result selection unit selects one learning result from the multiple learning results as the final learning result based on the score matrix.
本発明の一実施の形態にかかる情報処理装置は、上記の情報処理装置であって、各学習結果からクラスタを削除する処理を行う削除処理部をさらに有し、前記削除処理部は、各学習結果に属するクラスタを前記得点の順にソートする得点ソート部と、前記得点が最も高いクラスタを基準クラスタとして選択する基準クラスタ選択部と、ソートされたクラスタから前記基準クラスタより得点が低いクラスタの中で最も得点が高いクラスタを対象クラスタとして選択する対象クラスタ選択部と、前記基準クラスタ及び前記対象クラスタに基づいてクラスタの判定に用いられる判定値を算出する判定値算出部と、前記判定値に基づいて削除対象クラスタを選択するクラスタ判定部と、前記削除対象クラスタを削除するクラスタ削除部と、を有することが望ましい。 An information processing device according to one embodiment of the present invention is the above-mentioned information processing device, and further includes a deletion processing unit that performs processing to delete clusters from each learning result, and the deletion processing unit preferably includes a score sorting unit that sorts the clusters belonging to each learning result in order of their scores, a reference cluster selection unit that selects the cluster with the highest score as a reference cluster, a target cluster selection unit that selects from the sorted clusters the cluster with the highest score among clusters with scores lower than the reference cluster as a target cluster, a judgment value calculation unit that calculates a judgment value used to judge a cluster based on the reference cluster and the target cluster, a cluster judgment unit that selects a cluster to be deleted based on the judgment value, and a cluster deletion unit that deletes the cluster to be deleted.
本発明の一実施の形態にかかる情報処理装置は、上記の情報処理装置であって、前記距離行列算出部は、前記基準クラスタと前記対象クラスタとについて、前記基準クラスタのノード数分の行数と前記対象クラスタのノード数分の列数とを有する前記距離行列を算出し、前記評価指数算出部は、前記基準クラスタと前記対象クラスタとについて算出した前記距離行列の各列及び各行の最小値を取得し、前記基準クラスタ及び前記対象クラスタのそれぞれに属するノード間の平均的距離を求め、求めた2つの平均的距離の平均値を求め、前記基準クラスタと前記対象クラスタとについて算出した前記距離行列の各行の前記最小値のうちで前記平均値以上のものの個数である第1の値と、前記距離行列の各列の前記最小値のうちで前記平均値以上のものの個数である第2の値と、をカウントし、前記判定値算出部は、前記第1の値を前記基準クラスタのノード数で除算した第1の判定値と、前記第2の値を前記基準クラスタのノード数で除算した第2の判定値と、を算出し、前記クラスタ判定部は、前記第1及び第2の判定値のいずれかが第2の閾値よりも小さい場合、前記対象クラスタを削除対象クラスタとして選択し、前記クラスタ削除部は、前記削除対象クラスタを削除することが望ましい。An information processing device according to one embodiment of the present invention is the information processing device described above, wherein the distance matrix calculation unit calculates the distance matrix for the reference cluster and the target cluster, the distance matrix having a number of rows equal to the number of nodes in the reference cluster and a number of columns equal to the number of nodes in the target cluster, and the evaluation index calculation unit obtains the minimum value of each column and each row of the distance matrix calculated for the reference cluster and the target cluster, calculates the average distance between nodes belonging to the reference cluster and the target cluster, calculates the average value of the two calculated average distances, and calculates the minimum value of the distance matrix calculated for the reference cluster and the target cluster. It is desirable that the judgment value calculation unit counts a first value which is the number of the minimum values in each row of the distance matrix that are equal to or greater than the average value, and a second value which is the number of the minimum values in each column of the distance matrix that are equal to or greater than the average value, and the judgment value calculation unit calculates a first judgment value by dividing the first value by the number of nodes in the reference cluster and a second judgment value by dividing the second value by the number of nodes in the reference cluster, and if either the first or second judgment value is smaller than a second threshold, the cluster judgment unit selects the target cluster as a cluster to be deleted, and the cluster deletion unit deletes the cluster to be deleted.
本発明の一実施の形態にかかる情報処理装置は、上記の情報処理装置であって、前記削除処理部が前記削除対象クラスタを削除した場合、又は、前記クラスタ判定部が前記第1及び第2の判定値が第2の閾値よりも大きいと判定した場合、前記対象クラスタ選択部は、前記対象クラスタの次に得点が低いクラスタを新たな対象クラスタとして選択し、前記削除処理部は、前記基準クラスタと、前記新たな対象クラスタと、に基づいてクラスタを削除する処理を行うことが望ましい。 An information processing device according to one embodiment of the present invention is the above-mentioned information processing device, and when the deletion processing unit deletes the cluster to be deleted, or when the cluster determination unit determines that the first and second determination values are greater than a second threshold value, it is desirable that the target cluster selection unit selects the cluster having the next lowest score after the target cluster as a new target cluster, and the deletion processing unit performs a process of deleting a cluster based on the reference cluster and the new target cluster.
本発明の一実施の形態にかかる情報処理装置は、上記の情報処理装置であって、前記対象クラスタの次に得点が低いクラスタが無い場合、前記基準クラスタ選択部は、前記基準クラスタ以外に、前記基準クラスタの次に得点が低いクラスタを新たな基準クラスタとして選択し、前記削除処理部は、前記新たな基準クラスタに基づいてクラスタを削除する処理を行うことが望ましい。 An information processing device according to one embodiment of the present invention is the above-mentioned information processing device, and when there is no cluster with the next lowest score after the target cluster, it is desirable that the reference cluster selection unit selects, in addition to the reference cluster, the cluster with the next lowest score after the reference cluster as a new reference cluster, and the deletion processing unit performs processing to delete clusters based on the new reference cluster.
本発明の一実施の形態にかかる情報処理装置は、上記の情報処理装置であって、前記基準クラスタの次に得点が低いクラスタが無い場合、前記削除処理部は、クラスタを削除する処理を終了することが望ましい。An information processing device according to one embodiment of the present invention is the above-mentioned information processing device, and it is desirable that, when there is no cluster with the next lowest score after the reference cluster, the deletion processing unit terminates the process of deleting clusters.
本発明の一実施の形態にかかる情報処理方法は、複数の入力ベクトルの入力分布構造を、多次元ベクトルで記述される複数のノードを含むネットワーク構造として学習する情報処理方法であって、距離行列算出部が、同じ入力ベクトルを異なる条件で学習した結果得られた、異なる入力分布構造を有する複数の学習結果に含まれる2つの学習結果の全ての組み合わせにおいて、2つの学習結果のそれぞれから1つずつ選択した2つのクラスタ間の全ての組み合わせについて、一方のクラスタに属するノードと他方のクラスタに属するノードとの間の距離を示す距離行列を算出し、評価指数算出部が、各距離行列について各列及び各行の最小値を取得し、取得した前記最小値のうちで所定条件を満たすものの個数に基づいて各距離行列にかかる評価指数を算出し、得点算出部が、全ての距離行列について算出した評価指数に基づいて、各学習結果の各クラスタについて、注目している学習結果以外の他の学習結果のクラスタと類似している度合いを示す得点を算出し、学習結果選択部が、前記得点算出部で算出された各学習結果の各クラスタの得点に基づいて、前期複数の学習結果から最終学習結果を選択するものである。An information processing method according to one embodiment of the present invention is an information processing method for learning an input distribution structure of a plurality of input vectors as a network structure including a plurality of nodes described by a multidimensional vector, in which a distance matrix calculation unit calculates a distance matrix indicating the distance between a node belonging to one cluster and a node belonging to the other cluster for all combinations between two clusters selected one from each of the two learning results, for all combinations of two learning results included in a plurality of learning results having different input distribution structures obtained as a result of learning the same input vector under different conditions, an evaluation index calculation unit obtains the minimum value of each column and each row for each distance matrix, and calculates an evaluation index for each distance matrix based on the number of the obtained minimum values that satisfy a predetermined condition, a score calculation unit calculates a score indicating the degree of similarity of each cluster of each learning result to clusters of other learning results other than the learning result of interest, based on the evaluation index calculated for all distance matrices, and a learning result selection unit selects a final learning result from the plurality of learning results in the previous period, based on the score of each cluster of each learning result calculated by the score calculation unit.
本発明の一実施の形態にかかるプログラムは、複数の入力ベクトルの入力分布構造を、多次元ベクトルで記述される複数のノードを含むネットワーク構造として学習する処理をコンピュータに実行させるプログラムであって、同じ入力ベクトルを異なる条件で学習した結果得られた、異なる入力分布構造を有する複数の学習結果に含まれる2つの学習結果の全ての組み合わせにおいて、2つの学習結果のそれぞれから1つずつ選択した2つのクラスタ間の全ての組み合わせについて、一方のクラスタに属するノードと他方のクラスタに属するノードとの間の距離を示す距離行列を算出する処理と、各距離行列について各列及び各行の最小値を取得し、取得した前記最小値のうちで所定条件を満たすものの個数に基づいて各距離行列にかかる評価指数を算出する処理と、全ての距離行列について算出した評価指数に基づいて、各学習結果の各クラスタについて、注目している学習結果以外の他の学習結果のクラスタと類似している度合いを示す得点を算出する処理と、算出された各学習結果の各クラスタの前記得点に基づいて、前期複数の学習結果から最終学習結果を選択する処理と、をコンピュータに実行させるものである。 A program according to one embodiment of the present invention is a program that causes a computer to execute a process of learning the input distribution structure of a plurality of input vectors as a network structure including a plurality of nodes described by a multidimensional vector, and causes the computer to execute the following processes: for all combinations of two learning results included in a plurality of learning results having different input distribution structures obtained as a result of learning the same input vector under different conditions, a process of calculating a distance matrix indicating the distance between a node belonging to one cluster and a node belonging to the other cluster for all combinations between two clusters selected one from each of the two learning results; a process of obtaining the minimum value of each column and each row of each distance matrix, and calculating an evaluation index for each distance matrix based on the number of the obtained minimum values that satisfy a predetermined condition; a process of calculating a score for each cluster of each learning result that indicates the degree of similarity between clusters of other learning results other than the learning result of interest based on the evaluation index calculated for all distance matrices; and a process of selecting a final learning result from the plurality of learning results in the previous period based on the calculated score for each cluster of each learning result.
本発明によれば、人による作業を軽減しつつ、入力データの構造をより正確に反映したクラスタリングができる情報処理装置、情報処理方法及びプログラムを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an information processing device, information processing method and program that can perform clustering that more accurately reflects the structure of input data while reducing human work.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。各図面においては、同一要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略される。Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In each drawing, the same elements are given the same reference numerals, and duplicate explanations will be omitted as necessary.
実施の形態1
図1は、実施の形態1にかかる情報処理装置を実現するためのシステム構成の一例を示す図である。情報処理装置100は、専用コンピュータ、パーソナルコンピュータ(PC)などのコンピュータ10により実現可能である。但し、コンピュータは、物理的に単一である必要はなく、分散処理を実行する場合には、複数であってもよい。図1に示すように、コンピュータ10は、CPU(Central Processing Unit)11、ROM(Read Only Memory)12及びRAM(Random Access Memory)13を有し、これらがバス14を介して相互に接続されている。尚、コンピュータを動作させるためのOSソフトなどは、説明を省略するが、この情報処理装置を構築するコンピュータも当然有しているものとする。
First embodiment
FIG. 1 is a diagram showing an example of a system configuration for realizing an information processing device according to the first embodiment. The
バス14には、入出力インターフェイス15も接続されている。入出力インターフェイス15には、例えば、キーボード、マウス、センサなどよりなる入力部16、CRT、LCDなどよりなるディスプレイ、並びにヘッドフォンやスピーカなどよりなる出力部17、ハードディスクなどより構成される記憶部18、モデム、ターミナルアダプタなどより構成される通信部19などが接続されている。An input/
CPU11は、ROM12に記憶されている各種プログラム、又は記憶部18からRAM13にロードされた各種プログラムに従って各種の処理、本実施の形態においては、例えば後述する情報処理装置100の各部の処理を実行する。CPU11とは別にGPU(Graphics Processing Unit)を設け、CPU11と同様の処理を行わせてもよい。なお、GPUは、定型的な処理を並列的に行う用途に適しており、後述する学習処理などに適用することで、CPU11に比べて処理速度を向上させることも可能である。RAM13には又、CPU11及びGPUが各種の処理を実行する上において必要なデータなども適宜記憶される。The
通信部19は、例えば図示しないインターネットを介しての通信処理を行ったり、CPU11から提供されたデータを送信したり、通信相手から受信したデータをCPU11、RAM13、記憶部18に出力したりする。記憶部18はCPU11との間でやり取りし、情報の保存・消去を行う。通信部19は又、他の装置との間で、アナログ信号又はディジタル信号の通信処理を行う。The
入出力インターフェイス15はまた、必要に応じてドライブ20が接続され、例えば、磁気ディスク20A、光ディスク20B、フレキシブルディスク20C、又は半導体メモリ20Dなどが適宜装着され、それらから読み出されたコンピュータプログラムが必要に応じて記憶部18にインストールされる。The input/
続いて、本実施の形態にかかる情報処理装置100における各処理について説明する。情報処理装置100は、n(nは、1以上の整数)次元ベクトルで記述されるノードを有し、ノードの情報は、例えばRAM13などの記憶部に格納されている。Next, each process in the
入力データは、n次元の入力ベクトルとして入力される。例えば、入力ベクトルは一時記憶部(例えばRAM13)に格納される。 The input data is input as an n-dimensional input vector. For example, the input vector is stored in a temporary storage unit (e.g., RAM 13).
以下、実施の形態1にかかる情報処理装置100について具体的に説明する。情報処理装置100は、複数の異なる学習結果から、以下に示す処理を行うことで、入力データの構造を適切に反映した学習結果を選択するものとして構成される。学習結果のそれぞれは、複数のノード及び各ノードが属するクラスタを示す情報(例えば、クラスタラベル)により構成されるクラスタリング結果であり、例えば上述のE-SOINNやLB-SOINNなどによって生成されるニューラルネットワークでもよいし、例えば、k平均法などの教師なしクラスタリング手法に基づいて入力データをクラスタリングし、クラスタに分割された入力データのいくつかをノードとして生成する等でもよい。図2に、入力データの入力ベクトルの分布を示す。図3に、図2の入力データを用いてk平均法及びSOINNで生成した学習結果を示す。図2の入力データは、入力データが4つのクラスタに分かれて分布しており、そのうち3つのクラスタが近接しており、ノイズによって境界が不明瞭になっている。この入力データをk平均法及びSOINNによって学習すると、手法の相違のため、学習結果におけるノードの分布が若干異なっているものの、同様な4つのクラスタの検出ができていることがわかる。
The
図4に、同じ入力データを学習した場合に、入力ベクトルの入力順序やパラメータの相違によって生成された5つの異なる学習結果の例を示す。ここでは、図24で示した入力データと同じ入力データを用いた。図4に示すように、学習結果1~5は、クラスタの個数や形状が相違していることがわかる。
Figure 4 shows five examples of different learning results generated by differences in the input order of input vectors and parameters when learning from the same input data. Here, the same input data as shown in Figure 24 was used. As shown in Figure 4, learning
また、図4に示すように、それぞれの学習結果は相違しているものの、異なる学習結果の間で同一と考えられるクラスタが存在していることがわかる。例えば、学習結果1のクラスタ0は、学習結果2のクラスタ0や学習結果5のクラスタ0に近似しており、同一と考えられる。入力順序、学習方法及びパラメータなどが異なっていたとしても、同じ入力データを学習している以上、入力データが真に有しているクラスタが結果として出現する頻度は、入力順序、学習方法及びパラメータなどの影響でノイズ的なクラスタが出現する頻度と比べて、高いと考えられる。よって、複数の学習結果において同一と考えられるクラスタが出現する頻度に基づいて、適切なクラスタを判断できると考え得る。本実施の形態では、複数の学習結果における各クラスタの出現頻度に基づいて適切な学習結果を選択する処理について説明する。
As shown in FIG. 4, although the learning results are different, it can be seen that there are clusters that are considered to be the same among the different learning results. For example,
以下、情報処理装置100の各構成要素と動作について、図5-7を参照して説明する。図5に、実施の形態1にかかる情報処理装置100の基本的構成を模式的に示す。図6に、実施の形態1にかかる情報処理装置100の構成をより詳細に示す。図7に、実施の形態1にかかる情報処理装置100の学習結果選択動作のフローチャートを示す。情報処理装置100は、距離行列算出部1、評価指数算出部2、得点算出部3及び学習結果選択部4を有する。評価指数算出部2は、算出部2A及び評価指数行列生成部2Bを有する。得点算出部3は、算出部3A及び得点行列生成部3Bを有する。
Below, the components and operations of the
ステップS1:距離行列算出
距離行列算出部1は、以下のステップS11~S13に基づいて、距離行列Dを算出する。
Step S1: Distance Matrix Calculation The distance
ステップS11
距離行列算出部1は、複数の(2以上のr個とする)学習結果から、任意の2つの学習結果SA及びSBを選択する。
Step S11
The distance
ステップS12
距離行列算出部1は、学習結果SAに含まれるp個のクラスタCA1~CApから、任意の1つのクラスタAを選択する。学習結果SBに含まれるq個のクラスタCB1~CBqから、任意の1つのクラスタBを選択する。
Step S12
The distance
ステップS13
距離行列算出部1は、クラスタAに含まれるノードa1~am(ai、1≦i≦m)と、クラスタBに含まれるノードb1~bn(bj、1≦j≦n)と、の組み合わせの全てについてノード間の距離daibjを計算し、m行n列の距離行列Dを算出する。
The distance
ステップS2:評価指数算出
評価指数算出部2の算出部2Aは、以下のステップS21~S25に基づいて、評価指数を算出する。
Step S2: Calculate Evaluation Index The
ステップS21
算出部2Aは、距離行列Dの各行(daib1~daibn)について、最小値minai(すなわち、mina1~minam)を取得し、かつ、距離行列Dの各列(da1bj~dambj)について、最小値minbj(すなわち、minb1~minbn)を取得する。
Step S21
The
ステップS22
算出部2Aは、同じクラスタに属するノード間の平均的な距離dmeanを算出する。dmeanは、同一クラスタと識別されているノード間の平均的な距離なので、この平均値以上であれば異なるクラスタと識別し、これより短ければ同一クラスタとして識別できる指標と考えることができる。dmeanは例えば以下のように記載できる。
The
なお、式[2]のdmeanは例であり、例えば以下の式[3]のように定義してもよい。
また、dmeanは、以下の式[4]及び[5]で示す値のうちで、大きな方の値としてもよいし、小さな方の値としてもよい。
さらに、各行の最小値mina1~minamと各列の最小値minb1~minbnとで別々のdmeanを用意して、使い分けても良い。各行の最小値mina1~minamに対しては、例えば式[6]に示す様に、クラスタAのみで算出されたdmeanを使用してもよい。各列の最小値minb1~minbnに対しては、例えば式[7]に示す様に、クラスタBのみで算出されたdmeanを使用してもよい。
上述では、複数のノードを含む学習結果について説明したが、SOINNなどによって入力データを学習した場合には、学習結果は、複数のノードと2つのノード間を接続する複数の辺とを含むこととなる。このように、ノード間に辺が存在する場合は、同じクラスタに属する辺の平均長さをdmeanとして用いることが望ましい。辺はノード間の関係性を表し、辺長さはその類似性を表しているので、辺を用いることで、ノイズの影響でたまたま近傍に存在しているノードとの距離がdmeanの算出に用いられることを防止することができる。また、本実施の形態では、平均長さとして算術平均(相加平均)を使用したが、近傍ノード間の距離分布の中心的傾向を数値で示すことができればこれに限らない。例えば、2乗平均、相乗平均、調和平均など別の平均指標を平均長さとして使用してもよいし、中央値、最頻値など別の統計的な代表値を使用してもよい。以下では、算術平均の他に説明した平均指標や統計的な代表値を含むものとして、「平均的距離」を用いるものとする。 In the above, the learning result including multiple nodes has been described, but when the input data is learned by SOINN or the like, the learning result includes multiple nodes and multiple edges connecting two nodes. In this way, when edges exist between nodes, it is desirable to use the average length of edges belonging to the same cluster as d mean . Since edges represent the relationship between nodes and edge lengths represent their similarity, by using edges, it is possible to prevent the distance to a node that happens to exist in the vicinity due to the influence of noise from being used in the calculation of d mean . In addition, in this embodiment, the arithmetic mean (arithmetic mean) is used as the average length, but this is not limited as long as the central tendency of the distance distribution between neighboring nodes can be expressed numerically. For example, another average index such as the square mean, the geometric mean, or the harmonic mean may be used as the average length, or another statistical representative value such as the median or the mode may be used. In the following, the "average distance" is used to include the average index and statistical representative value described above in addition to the arithmetic mean.
ステップS23
算出部2Aは、各行の最小値mina1~minamのうちで平均的距離dmean以上のものの個数NUMaをカウントし、各列の最小値minb1~minbnのうちで平均的距離dmean以上のものの個数NUMbをカウントする。
Step S23
ステップS24
算出部2Aは、取得した個数NUMa及びNUMbの和を、クラスタA及びBのノード総数(m+n)で除算した値を、評価指数ESとして算出する。
The
ここでは、取得した最小値のうちで平均値dmean以上のものの個数を数えることで、2つのクラスタ間において近似していないノードの数を検出していると考えることができる。また、式[8]で近似していないノードの数を2つのクラスタのノードの総数で除算することで、ノード総数に対して近似していないノードの数の割合を算出している。つまり、評価指数ESは、大きな値を取る場合には2つのクラスタは類似しておらず、小さな値を取る場合には2つのクラスタは類似していることを示す、非類似度を表す値であるといえる。 Here, the number of nodes that are not similar between the two clusters is detected by counting the number of the minimum values that are equal to or greater than the average value dmean . In addition, the ratio of the number of nodes that are not similar to the total number of nodes is calculated by dividing the number of nodes that are not similar in the formula [8] by the total number of nodes in the two clusters. In other words, the evaluation index ES can be said to be a value that represents the dissimilarity, where a large value indicates that the two clusters are not similar, and a small value indicates that the two clusters are similar.
本実施の形態では、距離行列算出部1は、学習結果SAに含まれるp個のクラスタCA1~CApの任意の1つと、学習結果SBに含まれるq個のクラスタCB1~CBqの任意の1つとの全ての組み合わせについて実行する。そして、算出部2Aは、2つのクラスタの組み合わせの全てについて、評価指数の算出を行う。In this embodiment, the distance
ステップS25
つまり、算出部2Aは、2つのクラスタの組み合わせの全てについて評価指数の算出を行ったかを判定する。2つのクラスタの組み合わせの全てについて評価指数の算出を行っていない場合には、ステップS12に戻る。なお、ステップS12に戻る場合には、既に選択された2つのクラスタの組み合わせと同じにならないように、新たに2つのクラスタを選択することは、言うまでもない。2つのクラスタの組み合わせの全てについて評価指数の算出を行った場合には、ステップS3へ進む。
Step S25
That is, the
ステップS3:評価指数行列生成
全てのクラスタの組み合わせについて評価指数算出が終了したならば、評価指数算出部2の評価指数行列生成部2Bは、p行q列の評価指数行列EMを生成する。つまり、評価指数行列EMの行番号は学習結果SAに含まれるクラスタの番号を示し、列番号は学習結果SBに含まれるクラスタの番号を示している。
ステップS4:得点算出
得点算出部3の算出部3Aは、以下のステップS41及びS42に基づいて、得点を算出する。
Step S4: Score Calculation The
ステップS41
算出部3Aは、評価指数行列EMに含まれる各評価指数を閾値THと比較し、閾値TH以下(似ている)の評価指数ESを構成する両クラスタに高い得点を与え(例えば得点+1)、閾値よりも大きい(似ていない)の評価指数ESを構成する両クラスタに低い得点(例えば得点0)を与える。そして、学習結果SAの各クラスタ(CA1~CAp)の合計得点をそれぞれ算出する。換言すれば、評価指数行列EMの各行(ESi1,…,SEiq)に与えられた得点の合計を各行について算出する。(ESi1,…,SEiq)の得点の合計は、クラスタCAiの得点となる。また、学習結果SBの各クラスタ(CB1~CBq)の合計得点を各々算出する。換言すれば、評価指数行列EMの各列(ES1j,…,SEpj)に与えられた得点の合計を各列で各々算出する。(ES1j,…,SEpj)の得点の合計はクラスタCBjの得点となる。なお、得点算出の方法はこれに限らず、例えば閾値TH以下でかつ各行でもっとも評価指数ESが低いもの(最もよく似ているもの)や、各列でもっとも評価指数ESが低いもの(最もよく似ているもの)に高い得点を加えるなどの応用を加えてもよい。
Step S41
The
本実施の形態では、複数の学習結果から選択した任意の2つの学習結果の全ての組み合わせについて、上記の合計得点の算出を行う。つまり、距離行列算出部1及び評価指数算出部2は、上述の距離行列算出、評価指数算出及び評価指数行列生成を、複数の学習結果から選択した任意の2つの学習結果の全ての組み合わせについて行う。そして、算出部3Aは、これらの計算結果に基づいて、各学習結果の各クラスタについて、合計得点を取得する。In this embodiment, the above total score is calculated for all combinations of any two learning results selected from multiple learning results. That is, the distance
ステップS42
つまり、算出部3Aは、2つの学習結果の全ての組み合わせについて得点の算出を行ったかを判定する。2つの学習結果の全ての組み合わせについて得点の算出を行っていない場合には、ステップS11に戻る。なお、ステップS11に戻る場合には、既に選択された2つの学習結果の組み合わせと同じにならないように、新たに2つの学習結果を選択することは、言うまでもない。2つの学習結果の全ての組み合わせについて得点の算出を行った場合には、ステップS5へ進む。
Step S42
That is, the
ステップS5
得点算出部3の得点行列生成部3Bは、取得した合計得点に基づいて、以下の式[10]に示すように、クラスタ番号を行番号とするr列の得点行列SMを生成する。ここで、得点行列SMの要素Sijは学習結果jのクラスタiにおける全合計得点である。具体的には、学習結果jとそのほか全ての学習結果との全ての組み合わせについて、算出部3Aが算出した学習結果jのクラスタiの合計得点を全て合計したものである。また、得点行列SMには存在しない要素もある。例えば、学習結果jのクラスタiは存在していない場合、Sijは空となっており、計算などに関与しない。
Based on the acquired total score, the score
ここで、得点行列SMの具体例について、5つの異なる学習結果が生成された場合について検討する。図8に、図4に示した5つの学習結果から得られた得点行列の例を示す。図8では、クラスタの最大数は3であり、簡略化のため、行列の成分(得点)を表形式で示している。Here, we consider a specific example of the score matrix SM when five different learning results are generated. Figure 8 shows an example of the score matrix obtained from the five learning results shown in Figure 4. In Figure 8, the maximum number of clusters is 3, and for simplicity, the matrix elements (scores) are shown in a table format.
ステップS6:学習結果選択
学習結果選択部4は、以下のステップS61及びS62に基づいて、複数の学習結果(ここでは、学習結果1~5)から、最終学習結果を選択する。
Step S6: Selection of Learning Result The learning
ステップS61
学習結果選択部4は、得点行列SMを参照し、各学習結果について最小得点Smin1~Sminrを取得する。
Step S61
The learning
ステップS62
学習結果選択部4は、取得した最小得点Smin1~Sminrのうちで最大値を取る学習結果を、採用する最終学習結果として選択する。換言すれば、学習結果選択部4は、各学習結果について他の学習結果に含まれるクラスタに最も似通っていないクラスタの得点を抽出した後に、その中から一番似通っているクラスタを有する学習結果を最終学習結果として選択している。
Step S62
The learning
図8に示した得点行列では、学習結果1~5の最小得点はそれぞれ0、0、0、0及び2となっており、この内の最大の得点は2となる。よって、学習結果選択部4は、最終学習結果として、学習結果5を選択する。図4に示すとおり、学習結果5は、クラスタ数は入力データと同じ2つであり、入力データの代表的な最終学習結果として好適であることが理解できる。
In the score matrix shown in Figure 8, the minimum scores for learning
なお、2以上の学習結果において最小得点が同じ値となる場合も有りうる。この場合、例えば、番号が最小の学習結果、番号が最大の学習結果など、任意のルールに基づいて最終学習結果を選択してもよい。また、最小得点が同じ値となる各学習結果において全クラスタの得点を各々合計し、それらを比較して最大の学習結果を選択してもよい。これにより、比較的高い得点を有する学習結果を選択することができる。 Note that there may be cases where two or more learning results have the same minimum score. In this case, the final learning result may be selected based on any rule, such as the learning result with the smallest number or the learning result with the largest number. Alternatively, the scores of all clusters in each learning result with the same minimum score may be added up and compared to select the learning result with the largest score. This makes it possible to select a learning result with a relatively high score.
以上、本構成によれば、同じ入力データを学習するにあたり、入力順序やパラメータの相違によって、複数の異なる学習結果(クラスタリング結果)が得られた場合に、適切な学習結果を自動的に選択することができる。 As described above, with this configuration, when learning the same input data, if multiple different learning results (clustering results) are obtained due to differences in the input order or parameters, the appropriate learning result can be automatically selected.
これにより、人間によって学習結果を選択する作業を省略でき、作業時間の短縮を実現できる。また、人間による判断を排除することで、判断するものによって選択する学習結果がばらつくことを防ぐことも可能となる。This eliminates the need for humans to select learning results, and reduces the time required for the work. In addition, by eliminating human judgment, it is possible to prevent variation in the learning results selected depending on the judge.
本実施の形態では、各学習結果に含まれる最小得点のうちで最大値を取る学習結果を最終学習結果としたが、最終学習結果の選択はこれに限られない。例えば、各学習結果において全クラスタの得点を各々合計し、その合計得点が所定の値以上の学習結果を選択し、選択した各学習結果に含まれる最小得点のうちで最大値をとる学習結果を最終学習結果として選択してもよい。この場合には、合計得点に対して閾値を設けることで、比較的得点の高いクラスタを有する学習結果を選択することができる。また、最終学習結果に比較的得点の低いクラスタが含まれていてもよい場合には、各学習結果において全クラスタの得点を各々合計し、その合計得点が最大となる学習結果を最終学習結果として選択してもよい。この場合には、最終学習結果に含まれるクラスタには得点が低いものも含まれる可能性があるが、全体的には得点の高いクラスタとなっている。これらのクラスタからユーザーが適宜選択するなどすれば、適切な学習結果を得ることができる。In this embodiment, the learning result with the maximum score among the minimum scores included in each learning result is set as the final learning result, but the selection of the final learning result is not limited to this. For example, the scores of all clusters in each learning result may be added up, a learning result whose total score is equal to or greater than a predetermined value may be selected, and a learning result with the maximum score among the minimum scores included in each selected learning result may be selected as the final learning result. In this case, a learning result having a cluster with a relatively high score can be selected by setting a threshold value for the total score. In addition, if it is acceptable for the final learning result to include a cluster with a relatively low score, the scores of all clusters in each learning result may be added up, and the learning result with the maximum total score may be selected as the final learning result. In this case, the clusters included in the final learning result may include clusters with low scores, but overall they are clusters with high scores. If the user selects from these clusters as appropriate, an appropriate learning result can be obtained.
本実施の形態では、評価指数算出部2が用いる各クラスタの評価指数ESの具体例として、式[8]を示したが、評価指数ESはこの例に限られない。例えば、評価指数ESは、以下の式[11]のように定義してもよい。
実施の形態2
実施の形態2では、実施の形態1にかかる学習結果選択の変形例について説明する。実施の形態1では、複数の学習結果における各クラスタの出現頻度に基づいて適切な学習結果を選択する処理について説明した。しかしながら、場合によっては学習結果の中に適切なものが存在していないことがある。図9に、図24の入力データを学習した場合に、入力ベクトルの入力順序やパラメータの相違によって生成された4つの異なる学習結果の例を示す。入力データのクラスタ数が2つであるのに対し、どの学習結果も入力データの特徴を反映しているものの、クラスタ数は3つとなっており、全てのクラスタを適切に表現している結果ではないことが分かる。本実施の形態では、複数の学習結果における各クラスタの出現頻度に基づいて、適切なクラスタを選択して学習結果を作成する処理について説明する。
In the second embodiment, a modified example of the learning result selection according to the first embodiment will be described. In the first embodiment, a process of selecting an appropriate learning result based on the frequency of occurrence of each cluster in a plurality of learning results has been described. However, in some cases, there may be no appropriate learning results. FIG. 9 shows an example of four different learning results generated by differences in the input order of the input vectors and parameters when learning the input data of FIG. 24. The number of clusters in the input data is two, whereas the number of clusters is three, although all learning results reflect the characteristics of the input data, and it can be seen that the results do not adequately represent all clusters. In this embodiment, a process of selecting an appropriate cluster and creating a learning result based on the frequency of occurrence of each cluster in a plurality of learning results will be described.
図10に、実施の形態2にかかる情報処理装置200の構成を模式的に示す。情報処理装置200は、実施の形態1にかかる情報処理装置100に、削除処理部7を追加した構成を有する。削除処理部7は、得点ソート部71、基準クラスタ選択部72、対象クラスタ選択部73、判定値算出部74、クラスタ判定部75及びクラスタ削除部76を有し、距離行列算出部1及び評価指数算出部2ともに、重複クラスタの削除処理を行う。
Figure 10 shows a schematic configuration of an
図11に、実施の形態2にかかる情報処理装置200でのクラスタの削除処理のフローチャートを示す。クラスタの削除処理ステップS7は、図7のステップS5とステップS6との間に挿入されるものであり、以下のステップS701~S713を含む。
Figure 11 shows a flowchart of the cluster deletion process in the
ステップS701
得点ソート部71は、得点行列SMに基づいて、得点順に、例えば降順で全クラスタをソートする。図12に、図9に示した4つの学習結果から得られた得点行列の例を示す。図13に、図12の得点行列に基づいてクラスタをソートした例を示す。
Step S701
The
ステップS702
基準クラスタ選択部72は、最も得点が高いクラスタを基準クラスタとして選択する。
Step S702
The reference
ステップS703
対象クラスタ選択部73は、ソートした順(図13)における基準クラスタの1つ下の行のクラスタを対象クラスタとして選択する。
Step S703
The target
なお、既に選択された2つのクラスタの組み合わせと同じにならないように、基準クラスタと対象クラスタとが選択されることは、言うまでもない。 Needless to say, the reference cluster and the target cluster are selected so that they are not the same as any combination of two clusters that have already been selected.
ステップS704
距離行列算出部1は、ステップS1と同様に、基準クラスタ(クラスタAとする)及び対象クラスタ(クラスタBとする)について、距離行列Dを算出する。
Step S704
Similar to step S1, distance
ステップS705
評価指数算出部2は、ステップS21と同様に、距離行列Dの各行(daib1~daibn)について、最小値minai(すなわち、mina1~minam)を取得し、かつ、距離行列Dの各列(da1bj~dambj)について、最小値minbj(すなわち、minb1~minbn)を取得する。
Step S705
As in step S21, the evaluation
ステップS706
評価指数算出部2は、ステップS22と同様に、同じクラスタに属するノード間の平均的な距離dmeanを算出する。
Step S706
Similar to step S22, the evaluation
ステップS707
評価指数算出部2は、ステップS23と同様に、各行の最小値mina1~minamのうちで平均的距離dmean以上のものの個数NUMaをカウントし、各列の最小値minb1~minbnのうちで平均的距離dmean以上のものの個数NUMbをカウントする。
Step S707
As in step S23, the evaluation
ステップS708
判定値算出部74は、各行についてのカウント個数NUMaをクラスタAのノード数mで除算して、クラスタAの内クラスタBとは似ていないノードの割合を示す判定値RAを算出する。また、判定値算出部74は、各列についてのカウント個数NUMbをクラスタBのノード数nで除算して、クラスタBの内クラスタAとは似ていないノードの割合を示す判定値RBを算出する。
Step S708
The judgment
ステップS709
クラスタ判定部75は、判定値RA及びRBを所定の閾値THrと比較し、判定値RA及びRBのいずれかが所定の閾値THrよりも小さい場合、クラスタA及びBの一方が他方に含まれる、又は、一致していると判定し、低得点又は同得点のクラスタB(すなわち、対象クラスタ)が削除されるべきものと判定する。
Step S709
The
ステップS710
クラスタ削除部76は、クラスタ判定部75において対象クラスタが削除されるべきものと判定された場合には、得点行列SMから低得点の対象クラスタの得点を削除する。後述するように、削除されたクラスタは最終学習結果として選ぶことができない。また、クラスタのソート(図13)からも、削除したクラスタに該当する行は削除される。つまり、削除したクラスタについては、次の処理以降では、基準クラスタや対象クラスタとして選択されることはない。ただし、ステップS711及びS712において次の対象クラスタを算出するための現在の対象クラスタとして用いることは可能である。すなわち、本実施の形態において「ソートした順(図13)においてあるクラスタの1つ下のクラスタを選択する」と記載する場合、ソートした順(図13)から削除したクラスタに該当する行が削除された順において、1つ下のクラスタを選択することを意味するものとする。
Step S710
When the
ステップS711
対象クラスタ選択部73は、ソートした順(図13)における現在の対象クラスタの1つ下の行に、新たな対象クラスタとして選択可能な他のクラスタが存在するかを判定する。
Step S711
The target
ステップS712
ステップS711において新たな対象クラスタとして選択可能な他のクラスタが存在すると判定された場合、対象クラスタ選択部73は、当該他のクラスタ(すなわち、ソートした順(図13)における現在の対象クラスタの1つ下の行のクラスタ)を新たな対象クラスタとして選択した後、処理をステップS704へ戻す。
Step S712
If it is determined in step S711 that there is another cluster that can be selected as a new target cluster, the target
ステップS713
ステップS711において新たな対象クラスタとして選択可能な他のクラスタが存在しないと判定された場合、基準クラスタ選択部72は、ソートした順(図13)における現在の基準クラスタの1つ下の行に、削除されずに残存している、新たな基準クラスタとして選択可能な他のクラスタが存在するかを判定する。なお、新たな基準クラスタとして選択可能なクラスタが存在しないと判定した場合、ステップS7のクラスタ削除処理を終了する。
Step S713
If it is determined in step S711 that there is no other cluster that can be selected as a new target cluster, the reference
ステップS714
ステップS713において新たな基準クラスタとして選択可能なクラスタが存在すると判定された場合、基準クラスタ選択部72は、ソートした順(図13)における現在の基準クラスタの1つ下のクラスタを、新たな基準クラスタとして選択した後、処理をステップS703へ戻す。
Step S714
If it is determined in step S713 that a cluster that can be selected as a new reference cluster exists, the reference
以上のステップS7でのクラスタ削除処理について、図9の4つの学習結果に基づく具体例を示して説明する。図14に、実施の形態2にかかるクラスタ削除処理の推移を示す。The cluster deletion process in step S7 above will be explained using a specific example based on the four learning results in Figure 9. Figure 14 shows the progress of the cluster deletion process in the second embodiment.
ステップS7でのクラスタ削除処理においては、最も高い得点を有する基準クラスタと対象クラスタとの間で得点の高い順に処理が実行される。その後、次に残存するクラスタの中で得点の高いクラスタが基準クラスタとして選択され、新たな基準クラスタと対象クラスタとの間で、得点の高い順に処理が行われてゆくサイクルが、新たな基準クラスタが選択できなくなるまで繰り返されることとなる。In the cluster deletion process in step S7, processing is performed between the reference cluster with the highest score and the target cluster in descending order of score. After that, the cluster with the highest score among the remaining clusters is selected as the reference cluster, and the cycle of processing between the new reference cluster and the target cluster in descending order of score is repeated until a new reference cluster cannot be selected.
削除推移1
まず、得点が最も高い学習結果1のクラスタ0が基準クラスタとなり、それ以外のクラスタとの間で処理が実行される。図14の削除推移1の表の*がついている行は、学習結果1のクラスタ0と一致している、学習結果1のクラスタ0を含む、又は、学習結果1のクラスタ0に含まれると判定されるものである。そのため*の行は削除される。
First,
削除推移2
削除推移1に示す処理の完了後、削除推移2に示す処理が実行される。図14の削除推移2では、ソートした順において削除推移1で削除されたクラスタに該当する行を除外して表示している。ここでは、残存するクラスタのなかで 学習結果1のクラスタ0を除いた内で得点が最も高い学習結果3のクラスタ1と、学習結果1のクラスタ0以外の残存するクラスタとの間で処理が実行される。図14の削除推移2の表の*がついている行は学習結果3のクラスタ1と一致している、学習結果3のクラスタ1を含む、又は、学習結果3のクラスタ1に含まれると判定されるものである。そのため*の行は削除される。
After the process shown in
削除推移3
削除推移2に示す処理の完了後、削除推移3に示す処理が実行される。図14の削除推移3では、ソートした順において削除推移1及び2で削除されたクラスタに該当する行を除外して表示している。削除推移3の状態では未処理のクラスタの組み合わせは存在しないので、ここでクラスタの削除処理を終了する。図15に、クラスタ削除後の得点行列の例を示す。クラスタ削除前の各クラスタの得点は図12と同様であるが、ここでは、ステップS7によって、×印が表示されているクラスタが削除されている。
After the process shown in
ステップS6
ステップS7の処理後、重複のないクラスタだけが残されている。学習結果選択部4は、ここから所定の得点閾値以上のクラスタのみを抽出して最終学習結果とする。図15において、例えば所定の得点閾値を1とすれば、学習結果1のクラスタ0と学習結果3のクラスタ1が最終学習結果となる。ここでは所定の得点閾値を1としたが、これに限らず、適切な値を設定できる。所定の得点閾値を低く設定するとどんなクラスタも抽出し、高くすれば、頻度が高く出現するクラスタのみを抽出できる。図16に、図15の得点行列に基づいて選択されたクラスタを含む最終学習結果を示す。図16に示される通り、入力データの特徴を適切に表現したクラスタになっていることが分かる。
Step S6
After the process of step S7, only clusters without overlaps remain. The learning
以上、本構成によれば、複数の学習結果間で共通するクラスタを削除することで、同様のクラスタを選択することなく得点の高いクラスタを全学習結果から選ぶことが可能となる。これにより、学習結果の中に適切なものがなくても適切なクラスタとなる結果を作ることができる。 As described above, with this configuration, by deleting clusters that are common to multiple learning results, it is possible to select high-scoring clusters from all learning results without selecting similar clusters. This makes it possible to create appropriate clusters even if there are no appropriate clusters among the learning results.
本実施の形態では、ステップS708で判定値RA及びRBのいずれか一方が所定の閾値THrよりも小さい場合、クラスタA及びBの一方が他方に含まれると判定し、対象クラスタであるクラスタBが削除されるべきものと判定し、削除したが、例えば、最終的な学習結果としてのクラスタに付随して、従属クラスとしてユーザーに示しなどしても良い。In this embodiment, if either of the judgment values RA and RB is smaller than a predetermined threshold value THr in step S708, it is determined that one of clusters A and B is contained within the other, and the target cluster, cluster B, is determined to be deleted and is deleted, but for example, it may be attached to the cluster as the final learning result and shown to the user as a subordinate class.
実施の形態3
実施の形態3では、実施の形態2のクラスタ削除処理をより簡略化し、学習結果削除処理として機能させた例について説明する。学習の仕方によっては、入力データの部分的な特徴しか学習できない場合もあると想定し得る。図17に、図24で示した入力データに対して一部のみのクラスタしか学習できなかった例を示す。図17に示す結果になる確率は低いにしろ、学習結果として得られる可能性はある。このような部分的にしか学習が進まなかった不適切な結果が選択肢の中に含まれていると、実施の形態1では適切に機能しない場合がある。例えば、図4の結果に図17の結果を追加した複数の学習結果を対象とした場合について想定し、このときの得点行列を図18に示す。この場合、実施の形態1のステップS62の処理によって最終学習結果を選択すると、図17の不適切な学習結果が選択されてしまう。そこで、本実施の形態では、入力データに対して部分的にしか特徴を捉えていないような不適切な結果が含まれている場合でも、不適切な学習結果を削除し、適切な学習結果を選択する処理について説明する。
In the third embodiment, an example will be described in which the cluster deletion process of the second embodiment is simplified and functions as a learning result deletion process. Depending on the learning method, it may be assumed that only partial features of the input data can be learned. FIG. 17 shows an example in which only a part of the clusters can be learned for the input data shown in FIG. 24. Although the probability of the result shown in FIG. 17 being obtained is low, it is possible that it can be obtained as a learning result. If such an inappropriate result in which learning has only progressed partially is included in the options, the first embodiment may not function properly. For example, a case is assumed in which multiple learning results in which the result of FIG. 17 is added to the result of FIG. 4 are targeted, and the score matrix at this time is shown in FIG. 18. In this case, if the final learning result is selected by the process of step S62 of the first embodiment, the inappropriate learning result of FIG. 17 is selected. Therefore, in this embodiment, a process will be described in which an inappropriate learning result is deleted and an appropriate learning result is selected even if an inappropriate result that only partially captures the features of the input data is included.
図19に、実施の形態3にかかる情報処理装置300の構成を模式的に示す。情報処理装置300は、実施の形態2にかかる情報処理装置200の削除処理部7を削除処理部8に置換した構成を有する。削除処理部8は、削除処理部7のクラスタ削除部76をクラスタ除外部86に置換し、かつ、学習結果削除部87を追加した構成を有する。削除処理部8のその他の構成は削除処理部7と同様であるので、説明を省略する。
Figure 19 shows a schematic configuration of an
図20に、実施の形態3にかかる情報処理装置での学習結果の削除処理のフローチャートを示す。学習結果の削除処理ステップS8は、図7のステップS5とステップS6との間に挿入されるものであり、以下のステップS801~S817を含む。
Figure 20 shows a flowchart of the learning result deletion process in the information processing device according to
ステップS801~S808
ステップS801~S808は、図11のステップS701~S708と同様であるので、説明を省略する。
Steps S801 to S808
Steps S801 to S808 are similar to steps S701 to S708 in FIG. 11, and therefore a description thereof will be omitted.
ステップS809
クラスタ判定部75は、判定値RA及びRBを所定の閾値THrと比較し、判定値RA及びRBのいずれかが所定の閾値THrよりも小さいか否かを判定する。判定値RA及びRBのいずれもが所定の閾値THr以上の場合、クラスタ判定部75は、クラスタAとクラスタBとは別のクラスタであるものと判定し、処理をステップS811へ進める。
Step S809
The
ステップS810
ステップS809において判定値RA及びRBのいずれかが所定の閾値THrよりも小さいと判定された場合、クラスタ除外部86は、クラスタA及びBの一方が他方に含まれる、又は、一致しているものとして、低得点又は同得点のクラスタB(すなわち、対象クラスタ)を計算から除外する。クラスタのソートから計算から除外されたクラスタに該当する行は削除され、次の処理の基準クラスタや対象クラスタとして選択されることはない。ただし、ステップS811及びS812において次の対象クラスタを算出するための現在の対象クラスタとして用いることは可能である。すなわち、本実施の形態において「ソートした順においてあるクラスタの1つ下のクラスタを選択する」と記載する場合、ソートした順から計算から除外したクラスタに該当する行が削除された順において、1つ下のクラスタを選択することを意味するものとする。
Step S810
If it is determined in step S809 that either of the judgment values RA and RB is smaller than a predetermined threshold value THr, the
ステップS811~S812
ステップS811~S812は、図11のステップS711~S712と同様であるので、説明を省略する。
Steps S811 to S812
Steps S811 to S812 are similar to steps S711 to S712 in FIG. 11, and therefore a description thereof will be omitted.
ステップS813
クラスタ判定部75は、基準クラスタと共通しているクラスタを保持していない学習結果が存在するか否かを判定する。ここでは、ステップS809における判定方法と同じ方法を用いて、各クラスタが基準クラスタと共通しているかを判断することができる。すなわち、本ステップでは、計算から除外されたクラスタを基準クラスタと共通しているクラスタと判断し、基準クラスタ又は基準クラスタと共通しているクラスタを保持していない学習結果を削除するものとして判定する。なお、判定方法はこれに限られるものではなく、例えば、基準クラスタの判定値RAと各クラスタ(対象クラスタ)の判定値RBと、閾値THr1とは異なる閾値THr2を使用して比較し、判定値RA及びRBの両方が閾値THr2よりも小さい場合に、対象クラスタを共通しているクラスタと判定してもよい。クラスタ判定部75は、基準クラスタ又は基準クラスタと共通しているクラスタを保持していない学習結果が存在しない場合には、削除すべき学習結果はないものとして、処理をステップS815へ進める。
Step S813
The
ステップS814
ステップS813において基準クラスタ又は基準クラスタと共通しているクラスタを保持していない学習結果が存在すると判定された場合、学習結果削除部87は、その学習結果は削除されるべきものとして、当該学習結果を削除する。その後、処理をステップS815へ進める。また、ソートした順における、削除された学習結果が保持する全クラスタに該当する行を計算から除外する。
Step S814
If it is determined in step S813 that there is a learning result that does not hold a reference cluster or a cluster common to the reference cluster, the learning
ステップS815
基準クラスタ選択部72は、ソートした順における現在の基準クラスタの1つ下の行に、削除されずに残存している、新たな基準クラスタとして選択可能な他のクラスタが存在するかを判定する。新たな基準クラスタとして選択可能なクラスタが存在しないと判定した場合、基準クラスタ選択部72は、ステップS8の処理を終了する。
Step S815
The reference
ステップS816
ステップS815において新たな基準クラスタとして選択可能なクラスタが存在すると判定された場合、基準クラスタ選択部72は、ソートした順における現在の基準クラスタの1つ下の行のクラスタの得点が所定の得点閾値THp以上であるか否かを判定する。基準クラスタの一行下のクラスタの得点が所定の得点閾値THpよりも小さい場合、基準クラスタ選択部72は、ステップS8の処理を終了する。
Step S816
If it is determined in step S815 that there is a cluster that can be selected as a new reference cluster, the reference
ステップS817
ステップS816において新たな基準クラスタとして選択可能なクラスタが存在すると判定された場合、基準クラスタ選択部72は、ソートした順における現在の基準クラスタの1つ下のクラスタを、新たな基準クラスタとして選択した後、処理をステップS803へ戻す。
Step S817
If it is determined in step S816 that a cluster that can be selected as a new reference cluster exists, the reference
ステップS8でのクラスタ削除処理について、図4の5つの学習結果に図17の学習結果を加えた6つの学習結果に基づく具体例を示して説明する。得点行列は図18に示すものである。図21に、図18の得点行列に基づいてクラスタをソートした例を示す。The cluster deletion process in step S8 will be explained using a concrete example based on six learning results, the five learning results in FIG. 4 and the learning result in FIG. 17. The score matrix is shown in FIG. 18. FIG. 21 shows an example of sorting clusters based on the score matrix in FIG. 18.
図22に、実施の形態3にかかるクラスタ削除処理の推移を示す。ステップS8でのクラスタ削除処理においては、既に削除されたクラスタ以外について、得点の高い順に2つのクラスタを選択して、選択した2つのクラスタについて削除処理が繰り返されることとなる。 Figure 22 shows the progress of the cluster deletion process according to the third embodiment. In the cluster deletion process in step S8, two clusters other than the clusters that have already been deleted are selected in descending order of score, and the deletion process is repeated for the two selected clusters.
削除推移A
まず、得点が最も高い学習結果1のクラスタ0と、それ以外のクラスタとの間で処理が実行される。図22の削除推移1の表の**がついている行は基準クラスタを示し、この場合には学習結果1のクラスタ0が基準クラスタである。*がついている行は、基準クラスタと一致している、基準クラスタを含む、又は、基準クラスタに含まれると判定されたクラスタである。**又は*が付与されていない学習結果は無いため、ここではいずれの学習結果も削除されない。また、*の行はソートした表からは除外されるので、削除処理の選択肢(つまり、基準クラスタや対象クラスタとしての選択肢)からは除外される。
Delete Transition A
First, processing is performed between
削除推移B
削除推移Aに示す処理の完了後、削除推移Bに示す処理が実行される。図22の削除推移Bでは、ソートした順において削除推移Aで計算から除外されたクラスタに該当する行(すなわち、削除推移Aにおいて*がついている行)を除外して表示している。ここでは、学習結果1のクラスタ0を除いた内で得点が最も高い学習結果3のクラスタ1が基準クラスタとなり、学習結果1のクラスタ0以外の残存するクラスタとの間で処理が実行される。つまり、図22の削除推移Bの表の**がついている行の学習結果3のクラスタ1が基準クラスタ、*がついている行が基準クラスタと一致している、基準クラスタを含む、又は、基準クラスタに含まれると判定されたクラスタである。学習結果6のいずれのクラスタも**又は*が付与されていないため、学習結果6は削除される。また、*の行はソートした表からは除外されるので、削除処理の選択肢(つまり、基準クラスタや対象クラスタとしての選択肢)からは除外される。
Delete Transition B
After the process shown in the deletion transition A is completed, the process shown in the deletion transition B is executed. In the deletion transition B in FIG. 22, the rows corresponding to the clusters excluded from the calculation in the deletion transition A in the sorted order (i.e., the rows marked with * in the deletion transition A) are displayed excluding them. Here, the
削除推移C
削除推移Bに示す処理の完了後、削除推移Cに示す処理が実行される。図22の削除推移Cでは、ソートした順において削除推移A及びBで計算から除外されたクラスタに該当する行(すなわち削除推移A及びBにおいて*がついている行)を除外して表示している。削除推移Cの状態では未処理のクラスタの組み合わせは存在しないので、ここで学習結果の削除処理を終了する。図23に、学習結果削除後の得点行列の例を示す。ステップS8によって、×印が付された学習結果6が削除されていることが理解できる。
Delete Transition C
After the process shown in deletion transition B is completed, the process shown in deletion transition C is executed. In deletion transition C in FIG. 22, rows corresponding to the clusters excluded from the calculation in deletion transitions A and B in the sorted order (i.e., rows marked with * in deletion transitions A and B) are excluded from the display. In the state of deletion transition C, there are no unprocessed cluster combinations, so the learning result deletion process ends here. An example of the score matrix after learning result deletion is shown in FIG. 23. It can be seen that learning
ステップS6
ソートした全てのクラスタについてステップS8の処理が終了した場合、学習結果選択部4は、図4の場合と同様に、得点行列SMに基づいて最終学習結果を選択する。図23の得点行列によれば、学習結果選択部4は、実施の形態1と同様に、学習結果5を最終学習結果として選択することが理解できる。
Step S6
When the process of step S8 has been completed for all the sorted clusters, the learning
以上、本構成によれば、複数の学習結果間で共通するクラスタを保持しない学習結果を削除することで、入力データに対して部分的にしか特徴を捉えていないような結果を排除し、適切な学習結果を選択することが可能となる。 As described above, with this configuration, by deleting learning results that do not have clusters common to multiple learning results, it is possible to eliminate results that only partially capture the characteristics of the input data and select appropriate learning results.
その他の実施の形態
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、ノード間の距離を示す距離尺度についてであるが、ノード間の距離尺度としては、ユークリッド距離、コサイン距離、マンハッタン距離、フラクショナル距離など、任意の距離尺度を適用することができる。一般に、入力データが低次元である場合にユークリッド距離が用いられ、入力データが高次元である場合にコサイン距離、マンハッタン距離及びフラクショナル距離が用いられる。
Other embodiments The present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and can be modified as appropriate without departing from the spirit of the present invention. For example, as for the distance measure indicating the distance between nodes, any distance measure can be applied as the distance measure between nodes, such as Euclidean distance, cosine distance, Manhattan distance, and fractional distance. In general, Euclidean distance is used when the input data is low-dimensional, and cosine distance, Manhattan distance, and fractional distance are used when the input data is high-dimensional.
また、本発明は様々なクラスタリング手法から得られる複数の結果に対しても適応可能であるが、一つの手法による複数結果に対して適応する方が望ましい。クラスタリング手法には各々特性に違いがあり、構造が複雑な入力データの場合は、特性によるクラスタリング結果の違いが大きくなる場合がある。クラスタリング手法を一つに絞ることにより各結果の手法としての特性差がなくなり、より本発明の効果を発揮できる。 Although the present invention can be applied to multiple results obtained from various clustering methods, it is preferable to apply it to multiple results from a single method. Clustering methods each have different characteristics, and when the input data has a complex structure, the differences in clustering results due to the characteristics can become significant. By narrowing down the clustering method to one, the differences in the characteristics of the methods of each result are eliminated, and the effects of the present invention can be more effectively achieved.
なお、本発明はk平均法などの一般的なクラスタリング手法の結果に対して有効であるが、SOINNなどに代表される、入力ベクトルを順次入力して入力ベクトルの入力分布構造を複数のノード及び2つのノード間を接続する複数の辺が配置されるネットワーク構造として学習する手法の結果に対して実施することが望ましい。これは、ノードを頻度に基づいて淘汰することでノイズのノードを抑制でき、さらに辺によってノードの関連性も把握できるため、本発明で重要なノード間の距離、クラスタ間の類似性をより的確に算出できるためである。 Although the present invention is effective for the results of general clustering methods such as the k-means method, it is preferable to apply it to the results of a method such as SOINN, which inputs input vectors sequentially and learns the input distribution structure of the input vectors as a network structure in which multiple nodes and multiple edges connecting two nodes are arranged. This is because noise nodes can be suppressed by selecting nodes based on frequency, and the relevance of nodes can also be understood by edges, making it possible to more accurately calculate the distance between nodes and the similarity between clusters, which are important in the present invention.
上述の実施の形態において、2つの値の大小判定について説明したが、これは例示に過ぎず、2つの値の大小判定において2つの値が等しい場合については、必要に応じて取り扱ってもよい。すなわち、第1の値が第2の値以上であるか又は第2の値よりも小さいかの判定と、第1の値が第2の値よりも大きいか又は第2の値以下であるかの判定とについては、必要に応じていずれを採用してもよい。第1の値が第2の値以下であるか又は第2の値よりも大きいかの判定と、第1の値が第2の値よりも小さいか又は第2の値以上であるかの判定については、いずれを採用してもよい。換言すれば、2つの値の大小判定を行って2つの判定結果を得る場合、2つの値が等しい場合については、必要に応じて2つの判定結果のいずれに含めてもよい。In the above embodiment, the judgment of the magnitude of two values has been described, but this is merely an example, and the case where the two values are equal in the judgment of the magnitude of two values may be handled as necessary. That is, for the judgment of whether the first value is equal to or greater than the second value or smaller than the second value, either may be adopted as necessary. For the judgment of whether the first value is equal to or less than the second value or larger than the second value, either may be adopted. In other words, when the magnitude judgment of two values is performed to obtain two judgment results, the case where the two values are equal may be included in either of the two judgment results as necessary.
上述の実施の形態では、本発明を主にハードウェアの構成として説明したが、これに限定されるものではなく、任意の処理を、CPU(Central Processing Unit)にコンピュータプログラムを実行させることにより実現することも可能である。この場合、コンピュータプログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体(non-transitory computer readable medium)を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体(tangible storage medium)を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体(例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ)、光磁気記録媒体(例えば光磁気ディスク)、CD-ROM(Read Only Memory)、CD-R、CD-R/W、半導体メモリ(例えば、マスクROM、PROM(Programmable ROM)、EPROM(Erasable PROM)、フラッシュROM、RAM(random access memory))を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体(transitory computer readable medium)によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。In the above embodiment, the present invention has been described mainly as a hardware configuration, but the present invention is not limited to this, and any process can be realized by having a CPU (Central Processing Unit) execute a computer program. In this case, the computer program can be stored using various types of non-transitory computer readable medium and supplied to the computer. Non-transitory computer readable medium includes various types of tangible storage medium. Examples of non-transitory computer-readable media include magnetic recording media (e.g., flexible disks, magnetic tapes, hard disk drives), magneto-optical recording media (e.g., magneto-optical disks), CD-ROMs (Read Only Memory), CD-Rs, CD-R/Ws, and semiconductor memories (e.g., mask ROMs, PROMs (Programmable ROMs), EPROMs (Erasable PROMs), flash ROMs, and RAMs (random access memories)). The program may also be provided to the computer by various types of transient computer-readable media. Examples of transient computer-readable media include electrical signals, optical signals, and electromagnetic waves. The transient computer-readable medium can provide the program to the computer via a wired communication path such as an electric wire or optical fiber, or via a wireless communication path.
上記の実施の形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載され得るが、以下には限られない。 Some or all of the above embodiments may be described as follows, but are not limited to the following:
(付記1)複数の入力ベクトルの入力分布構造を、多次元ベクトルで記述される複数のノードを含むネットワーク構造として学習する情報処理装置において、同じ入力ベクトルを異なる条件で学習した結果得られた、異なる入力分布構造を有する複数の学習結果に含まれる2つの学習結果の全ての組み合わせにおいて、2つの学習結果のそれぞれから1つずつ選択した2つのクラスタ間の全ての組み合わせについて、一方のクラスタに属するノードと他方のクラスタに属するノードとの間の距離を示す距離行列を算出する距離行列算出部と、各距離行列について各列及び各行の最小値を取得し、取得した前記最小値のうちで所定条件を満たすものの個数に基づいて各距離行列にかかる評価指数を算出する評価指数算出部と、全ての距離行列について算出した評価指数に基づいて、各学習結果の各クラスタについて、注目している学習結果以外の他の学習結果のクラスタと類似している度合いを示す得点を算出する得点算出部と、前記得点算出部で算出された各学習結果の各クラスタの得点に基づいて、前期複数の学習結果から最終学習結果を選択する学習結果選択部と、を有する、情報処理装置。 (Supplementary Note 1) In an information processing device that learns the input distribution structure of multiple input vectors as a network structure including multiple nodes described by multidimensional vectors, the information processing device has: a distance matrix calculation unit that calculates a distance matrix indicating the distance between a node belonging to one cluster and a node belonging to the other cluster for all combinations between two clusters selected one from each of the two learning results, for all combinations of two learning results included in multiple learning results having different input distribution structures obtained as a result of learning the same input vector under different conditions; an evaluation index calculation unit that obtains the minimum value of each column and each row for each distance matrix and calculates an evaluation index for each distance matrix based on the number of the obtained minimum values that satisfy a predetermined condition; a score calculation unit that calculates a score indicating the degree of similarity of each cluster of each learning result to clusters of other learning results other than the learning result of interest, based on the evaluation index calculated for all distance matrices; and a learning result selection unit that selects a final learning result from multiple previous learning results based on the score of each cluster of each learning result calculated by the score calculation unit.
(付記2)前記得点算出部は、全ての距離行列について算出した評価指数に基づいて、2つの学習結果のそれぞれから1つずつ選択した2つのクラスタ間の全ての組み合わせについての評価指数で構成される評価指数行列を生成し、前記評価指数行列に含まれる評価指数に基づいて、1つの学習結果に含まれるクラスタが他の学習結果のクラスタに似ているかを示す得点を算出し、全ての学習結果に属するクラスタについての得点を含む得点行列を生成し、前記学習結果選択部は、前記得点行列に基づいて、前記複数の学習結果から最終学習結果を選択する、付記1に記載の情報処理装置。
(Appendix 2) The information processing device described in
(付記3)前記評価指数算出部は、前記2つのクラスタのそれぞれに属するノード間の平均的距離を求め、求めた2つの平均的距離の平均値を求め、各距離行列の各列及び各行の前記最小値のうちで、前記平均値以上のものの個数に基づいて各距離行列にかかる評価指数を算出する、付記2に記載の情報処理装置。
(Appendix 3) The information processing device described in
(付記4)前記評価指数は、各距離行列の各列及び各行の前記最小値のうちで、前記平均値以上のものの個数を、前記2つのクラスタに属するノードの総数で除算した値である、付記3に記載の情報処理装置。
(Appendix 4) The information processing device described in
(付記5)前記得点算出部は、評価指数行列に含まれる各評価指数を閾値と比較し、比較結果に基づいて得点を与え、各クラスタの合計得点を算出する、付記2又は3に記載の情報処理装置。
(Appendix 5) An information processing device as described in
(付記6)前記学習結果選択部は、各学習結果に属するクラスタの合計得点のうちで最小値を取得し、取得した最小値のうちで最大の値に対応する学習結果を選択する、付記5に記載の情報処理装置。
(Appendix 6) The information processing device described in
(付記7)前記学習結果選択部は、前記得点行列に基づいて、前記複数の学習結果のクラスタから複数の重複しないクラスタを選択して、選択したクラスタで構成される前記最終学習結果を選択する、付記2乃至5のいずれか一つに記載の情報処理装置。
(Appendix 7) An information processing device described in any one of
(付記8)前記学習結果選択部は、前記得点行列に基づいて、前記複数の学習結果のうちの1つの学習結果を前記最終学習結果として選択する、付記2乃至5のいずれか一つに記載の情報処理装置。
(Appendix 8) An information processing device described in any one of
(付記9)各学習結果からクラスタを削除する処理を行う削除処理部をさらに有し、前記削除処理部は、各学習結果に属するクラスタを前記得点の順にソートする得点ソート部と、前記得点が最も高いクラスタを基準クラスタとして選択する基準クラスタ選択部と、ソートされたクラスタから前記基準クラスタより得点が低いクラスタの中で最も得点が高いクラスタを対象クラスタとして選択する対象クラスタ選択部と、前記基準クラスタ及び前記対象クラスタに基づいてクラスタの判定に用いられる判定値を算出する判定値算出部と、前記判定値に基づいて削除対象クラスタを選択するクラスタ判定部と、前記削除対象クラスタを削除するクラスタ削除部と、を有する、付記3乃至7のいずれか一つに記載の情報処理装置。
(Appendix 9) An information processing device as described in any one of
(付記10)前記距離行列算出部は、前記基準クラスタと前記対象クラスタとについて、前記基準クラスタのノード数分の行数と前記対象クラスタのノード数分の列数とを有する前記距離行列を算出し、前記評価指数算出部は、前記基準クラスタと前記対象クラスタとについて算出した前記距離行列の各列及び各行の最小値を取得し、前記基準クラスタ及び前記対象クラスタのそれぞれに属するノード間の平均的距離を求め、求めた2つの平均的距離の平均値を求め、前記基準クラスタと前記対象クラスタとについて算出した前記距離行列の各行の前記最小値のうちで前記平均値以上のものの個数である第1の値と、前記距離行列の各列の前記最小値のうちで前記平均値以上のものの個数である第2の値と、をカウントし、前記判定値算出部は、前記第1の値を前記基準クラスタのノード数で除算した第1の判定値と、前記第2の値を前記基準クラスタのノード数で除算した第2の判定値と、を算出し、前記クラスタ判定部は、前記第1及び第2の判定値のいずれかが第2の閾値よりも小さい場合、前記対象クラスタを削除対象クラスタとして選択し、前記クラスタ削除部は、前記削除対象クラスタを削除する、付記9に記載の情報処理装置。(Appendix 10) The distance matrix calculation unit calculates the distance matrix for the reference cluster and the target cluster, the distance matrix having a number of rows equal to the number of nodes in the reference cluster and a number of columns equal to the number of nodes in the target cluster, and the evaluation index calculation unit obtains the minimum value of each column and each row of the distance matrix calculated for the reference cluster and the target cluster, calculates the average distance between the nodes belonging to the reference cluster and the target cluster, calculates the average value of the two calculated average distances, and calculates the minimum value of each row of the distance matrix calculated for the reference cluster and the target cluster. The information processing device of claim 9, wherein the first value is the number of values equal to or greater than the average value, and the second value is the number of values among the minimum values in each column of the distance matrix that are equal to or greater than the average value, the judgment value calculation unit calculates a first judgment value by dividing the first value by the number of nodes in the reference cluster, and a second judgment value by dividing the second value by the number of nodes in the reference cluster, and if either the first or second judgment value is smaller than a second threshold, the cluster judgment unit selects the target cluster as a cluster to be deleted, and the cluster deletion unit deletes the cluster to be deleted.
(付記11)前記削除処理部が前記削除対象クラスタを削除した場合、又は、前記クラスタ判定部が前記第1及び第2の判定値が第2の閾値よりも大きいと判定した場合、前記対象クラスタ選択部は、前記対象クラスタの次に得点が低いクラスタを新たな対象クラスタとして選択し、前記削除処理部は、前記基準クラスタと、前記新たな対象クラスタと、に基づいてクラスタを削除する処理を行う、付記10に記載の情報処理装置。
(Appendix 11) An information processing device as described in
(付記12)前記対象クラスタの次に得点が低いクラスタが無い場合、前記基準クラスタ選択部は、前記基準クラスタ以外に、前記基準クラスタの次に得点が低いクラスタを新たな基準クラスタとして選択し、前記削除処理部は、前記新たな基準クラスタに基づいてクラスタを削除する処理を行う、付記11に記載の情報処理装置。
(Appendix 12) An information processing device as described in
(付記13)前記基準クラスタの次に得点が低いクラスタが無い場合、前記削除処理部は、クラスタを削除する処理を終了する、付記12に記載の情報処理装置。
(Appendix 13) If there is no cluster with the next lowest score after the reference cluster, the deletion processing unit terminates the process of deleting clusters, in the information processing device described in
(付記14)前記複数の学習から選択した学習結果を削除する処理を行う削除処理部をさらに有し、前記削除処理部は、各学習結果に属するクラスタを前記得点の順にソートする得点ソート部と、前記得点が最も高いクラスタを基準クラスタとして選択する基準クラスタ選択部と、ソートされたクラスタから前記基準クラスタより得点が低いクラスタの中で最も得点が高いクラスタを対象クラスタとして選択する対象クラスタ選択部と、前記基準クラスタ及び前記対象クラスタに基づいてクラスタの判定に用いられる判定値を算出する判定値算出部と、前記判定値に基づいてクラスタの判別を行う選択するクラスタ判定部と、前記判別の結果に基づいてクラスタを除外する処理を行うクラスタ除外部と、前記基準クラスタと共通するクラスタを有しない学習結果を削除する学習結果削除部と、を有する、付記3乃至7のいずれか一つに記載の情報処理装置。
(Appendix 14) An information processing device as described in any one of
(付記15)前記距離行列算出部は、前記基準クラスタと前記対象クラスタとについて、前記基準クラスタのノード数分の行数と前記対象クラスタのノード数分の列数とを有する前記距離行列を算出し、前記評価指数算出部は、前記基準クラスタと前記対象クラスタとについて算出した前記距離行列の各列及び各行の最小値を取得し、前記基準クラスタ及び前記対象クラスタのそれぞれに属するノード間の平均的距離を求め、求めた2つの平均的距離の平均値を求め、前記基準クラスタと前記対象クラスタとについて算出した前記距離行列の各行の前記最小値のうちで前記平均値以上のものの個数である第1の値と、前記距離行列の各列の前記最小値のうちで前記平均値以上のものの個数である第2の値と、をカウントし、前記判定値算出部は、前記第1の値を前記基準クラスタのノード数で除算した第1の判定値と、前記第2の値を前記基準クラスタのノード数で除算した第2の判定値と、を算出し、前記クラスタ判定部は、前記第1及び第2の判定値のいずれかが第2の閾値よりも小さい場合に前記対象クラスタは前記基準クラスタとは異なるクラスタであり、前記第1及び第2の判定値が前記第2の閾値よりも大きい場合に前記対象クラスタは前記基準クラスタと共通するクラスタであるものと判定し、前記対象クラスタは前記基準クラスタとは異なるクラスタであると判定された場合、前記クラスタ除外部は、前記対象クラスタを、前記対象クラスタが属する学習結果から除外する、付記14に記載の情報処理装置。(Appendix 15) The distance matrix calculation unit calculates the distance matrix for the reference cluster and the target cluster, the distance matrix having a number of rows equal to the number of nodes in the reference cluster and a number of columns equal to the number of nodes in the target cluster, and the evaluation index calculation unit obtains the minimum value of each column and each row of the distance matrix calculated for the reference cluster and the target cluster, calculates the average distance between the nodes belonging to the reference cluster and the target cluster, calculates the average value of the two average distances calculated, and calculates a first value which is the number of the minimum values of each row of the distance matrix calculated for the reference cluster and the target cluster that are equal to or greater than the average value, and a second value which is the number of the minimum values of each column of the distance matrix that are equal to or greater than the average value. the judgment value calculation unit calculates a first judgment value by dividing the first value by the number of nodes of the reference cluster and a second judgment value by dividing the second value by the number of nodes of the reference cluster, the cluster judgment unit determines that the target cluster is a cluster different from the reference cluster if either the first or second judgment value is smaller than a second threshold, and determines that the target cluster is a cluster in common with the reference cluster if the first and second judgment values are larger than the second threshold, and when it is determined that the target cluster is a cluster different from the reference cluster, the cluster exclusion unit excludes the target cluster from a learning result to which the target cluster belongs.
(付記16)前記クラスタ除外部が前記対象クラスタを除外した場合、又は、前記クラスタ判定部が前記対象クラスタは前記基準クラスタと共通するクラスタであると判定した場合、前記対象クラスタ選択部は、前記対象クラスタの次に得点が低いクラスタを新たな対象クラスタとして選択し、前記削除処理部は、前記基準クラスタと、前記新たな対象クラスタと、に基づいて学習結果を削除する処理を行う、付記15に記載の情報処理装置。
(Appendix 16) An information processing device as described in
(付記17)前記対象クラスタの次に得点が低いクラスタが無い場合、前記学習結果削除部は、前記複数の学習結果から前記基準クラスタと共通するクラスタを有しない学習結果を削除する、付記16に記載の情報処理装置。
(Appendix 17) In an information processing device as described in
(付記18)前記学習結果削除部が前記学習結果を削除した場合、又は、前記対象クラスタの次に得点が低いクラスタが無く、かつ、前記基準クラスタと共通するクラスタを有しないクラスタが無い場合、前記基準クラスタ選択部は、前記基準クラスタ以外に、前記基準クラスタの次に得点が低いクラスタの得点が所定値よりも大きい場合、当該クラスタを新たな基準クラスタとして選択し、前記削除処理部は、前記新たな基準クラスタに基づいて学習結果を削除する処理を行う、付記16に記載の情報処理装置。
(Appendix 18) An information processing device as described in
(付記19)前記基準クラスタの次に得点が低いクラスタの得点が前記所定値よりも小さい場合、又は、前記基準クラスタの次に得点が低いクラスタが無い場合、前記削除処理部は、学習結果を削除する処理を終了する、付記18に記載の情報処理装置。
(Appendix 19) An information processing device as described in
(付記20)複数の入力ベクトルの入力分布構造を、多次元ベクトルで記述される複数のノードを含むネットワーク構造として学習する情報処理方法であって、距離行列算出部が、同じ入力ベクトルを異なる条件で学習した結果得られた、異なる入力分布構造を有する複数の学習結果に含まれる2つの学習結果の全ての組み合わせにおいて、2つの学習結果のそれぞれから1つずつ選択した2つのクラスタ間の全ての組み合わせについて、一方のクラスタに属するノードと他方のクラスタに属するノードとの間の距離を示す距離行列を算出し、評価指数算出部が、各距離行列について各列及び各行の最小値を取得し、取得した前記最小値のうちで所定条件を満たすものの個数に基づいて各距離行列にかかる評価指数を算出し、得点算出部が、全ての距離行列について算出した評価指数に基づいて、各学習結果の各クラスタについて、注目している学習結果以外の他の学習結果のクラスタと類似している度合いを示す得点を算出し、学習結果選択部が、前記得点算出部で算出された各学習結果の各クラスタの得点に基づいて、前期複数の学習結果から最終学習結果を選択する、情報処理方法。 (Appendix 20) An information processing method for learning an input distribution structure of a plurality of input vectors as a network structure including a plurality of nodes described by a multidimensional vector, in which a distance matrix calculation unit calculates a distance matrix indicating the distance between a node belonging to one cluster and a node belonging to the other cluster for all combinations between two clusters selected one from each of the two learning results, for all combinations of two learning results included in a plurality of learning results having different input distribution structures obtained as a result of learning the same input vector under different conditions; an evaluation index calculation unit obtains the minimum value of each column and each row for each distance matrix, and calculates an evaluation index for each distance matrix based on the number of the obtained minimum values that satisfy a predetermined condition; a score calculation unit calculates a score for each cluster of each learning result indicating the degree of similarity between the cluster of each learning result and clusters of other learning results other than the learning result of interest, based on the evaluation index calculated for all distance matrices; and a learning result selection unit selects a final learning result from the plurality of learning results in the previous period, based on the score of each cluster of each learning result calculated by the score calculation unit.
(付記21)複数の入力ベクトルの入力分布構造を、多次元ベクトルで記述される複数のノードを含むネットワーク構造として学習する処理をコンピュータに実行させるプログラムであって、同じ入力ベクトルを異なる条件で学習した結果得られた、異なる入力分布構造を有する複数の学習結果に含まれる2つの学習結果の全ての組み合わせにおいて、2つの学習結果のそれぞれから1つずつ選択した2つのクラスタ間の全ての組み合わせについて、一方のクラスタに属するノードと他方のクラスタに属するノードとの間の距離を示す距離行列を算出する処理と、各距離行列について各列及び各行の最小値を取得し、取得した前記最小値のうちで所定条件を満たすものの個数に基づいて各距離行列にかかる評価指数を算出する処理と、全ての距離行列について算出した評価指数に基づいて、各学習結果の各クラスタについて、注目している学習結果以外の他の学習結果のクラスタと類似している度合いを示す得点を算出する処理と、算出された各学習結果の各クラスタの前記得点に基づいて、前期複数の学習結果から最終学習結果を選択する処理と、をコンピュータに実行させる、プログラム。
(Supplementary Note 21) A program that causes a computer to execute a process of learning an input distribution structure of a plurality of input vectors as a network structure including a plurality of nodes described by a multidimensional vector, the program causing the computer to execute the following processes: for all combinations of two learning results included in a plurality of learning results having different input distribution structures obtained as a result of learning the same input vector under different conditions, a process of calculating a distance matrix indicating a distance between a node belonging to one cluster and a node belonging to the other cluster for all combinations between two clusters selected one from each of the two learning results; a process of obtaining a minimum value for each column and each row of each distance matrix, and calculating an evaluation index for each distance matrix based on the number of the obtained minimum values that satisfy a predetermined condition; a process of calculating a score for each cluster of each learning result that indicates a degree of similarity to clusters of other learning results other than the learning result of interest, based on the evaluation indexes calculated for all distance matrices; and a process of selecting a final learning result from the plurality of previous learning results based on the calculated score for each cluster of each learning result.
以上、実施の形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記によって限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。The present invention has been described above with reference to the embodiment, but the present invention is not limited to the above. Various modifications that can be understood by a person skilled in the art can be made to the configuration and details of the present invention within the scope of the invention.
この出願は、2020年12月28日に出願された日本出願特願2020-218716を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。 This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2020-218716, filed on December 28, 2020, the disclosure of which is incorporated herein in its entirety.
1 距離行列算出部
2 評価指数算出部
2A 算出部
2B 評価指数行列生成部
3 得点算出部
3A 算出部
3B 得点行列生成部
4 学習結果選択部
7、8 削除処理部
10 コンピュータ
11 CPU
12 ROM
13 RAM
14 バス
15 入出力インターフェイス
16 入力部
17 出力部
18 記憶部
19 通信部
20 ドライブ
20A 磁気ディスク
20B 光ディスク
20C フレキシブルディスク
20D 半導体メモリ
71 得点ソート部
72 基準クラスタ選択部
73 対象クラスタ選択部
74 判定値算出部
75 クラスタ判定部
76 クラスタ削除部
86 クラスタ削除部
87 学習結果削除部
100、200、300 情報処理装置
REFERENCE SIGNS
12 ROM
13 RAM
REFERENCE SIGNS
Claims (15)
同じ入力ベクトルを異なる条件で学習した結果得られた、異なる入力分布構造を有する複数の学習結果に含まれる2つの学習結果の全ての組み合わせにおいて、2つの学習結果のそれぞれから1つずつ選択した2つのクラスタ間の全ての組み合わせについて、一方のクラスタに属するノードと他方のクラスタに属するノードとの間の距離を示す距離行列を算出する距離行列算出部と、
各距離行列について各列及び各行の最小値を取得し、取得した前記最小値のうちで所定条件を満たすものの個数に基づいて各距離行列にかかる評価指数を算出する評価指数算出部と、
全ての距離行列について算出した評価指数に基づいて、各学習結果の各クラスタについて、注目している学習結果以外の他の学習結果のクラスタと類似している度合いを示す得点を算出する得点算出部と、
前記得点算出部で算出された各学習結果の各クラスタの得点に基づいて、前期複数の学習結果から最終学習結果を選択する学習結果選択部と、を備える、
情報処理装置。 An information processing device that learns an input distribution structure of a plurality of input vectors as a network structure including a plurality of nodes described by a multidimensional vector,
a distance matrix calculation unit that calculates a distance matrix indicating a distance between a node belonging to one cluster and a node belonging to the other cluster for all combinations between two clusters selected one from each of the two learning results in all combinations of two learning results included in a plurality of learning results having different input distribution structures obtained by learning the same input vector under different conditions;
an evaluation index calculation unit that obtains the minimum value of each column and each row for each distance matrix, and calculates an evaluation index for each distance matrix based on the number of the obtained minimum values that satisfy a predetermined condition;
a score calculation unit that calculates a score indicating a degree of similarity between each cluster of each learning result and clusters of other learning results other than the learning result of interest, based on the evaluation indexes calculated for all distance matrices;
a learning result selection unit that selects a final learning result from a plurality of learning results in the previous period based on the score of each cluster of each learning result calculated by the score calculation unit.
Information processing device.
全ての距離行列について算出した評価指数に基づいて、2つの学習結果のそれぞれから1つずつ選択した2つのクラスタ間の全ての組み合わせについての評価指数で構成される評価指数行列を生成し、
前記評価指数行列に含まれる評価指数に基づいて、1つの学習結果に含まれるクラスタが他の学習結果のクラスタに似ているかを示す得点を算出し、
全ての学習結果に属するクラスタについての得点を含む得点行列を生成し、
前記学習結果選択部は、前記得点行列に基づいて、前記複数の学習結果から最終学習結果を選択する、
請求項1に記載の情報処理装置。 The score calculation unit,
generating an evaluation index matrix composed of evaluation indexes for all combinations between two clusters selected one by one from each of the two learning results based on the evaluation indexes calculated for all distance matrices;
calculating a score indicating whether a cluster included in one learning result is similar to a cluster of another learning result based on the evaluation indexes included in the evaluation index matrix;
Generate a score matrix including scores for the clusters belonging to all the learning results;
the learning result selection unit selects a final learning result from the plurality of learning results based on the score matrix.
The information processing device according to claim 1 .
前記2つのクラスタのそれぞれに属するノード間の平均的距離を求め、求めた2つの平均的距離の平均値を求め、
各距離行列の各列及び各行の前記最小値のうちで、前記平均値以上のものの個数に基づいて各距離行列にかかる評価指数を算出する、
請求項2に記載の情報処理装置。 The evaluation index calculation unit is
calculating an average distance between nodes belonging to each of the two clusters, and calculating an average value of the two calculated average distances;
Calculating an evaluation index for each distance matrix based on the number of minimum values equal to or greater than the average value among the minimum values in each column and each row of each distance matrix;
The information processing device according to claim 2 .
請求項3に記載の情報処理装置。 The evaluation index is a value obtained by dividing the number of the minimum values in each column and each row of each distance matrix that are equal to or greater than the average value by the total number of nodes belonging to the two clusters.
The information processing device according to claim 3 .
請求項2又は3に記載の情報処理装置。 the score calculation unit compares each evaluation index included in the evaluation index matrix with a threshold, assigns a score based on a comparison result, and calculates a total score for each cluster.
4. The information processing device according to claim 2 or 3.
請求項5に記載の情報処理装置。 the learning result selection unit obtains a minimum value among the total scores of the clusters belonging to each learning result, and selects the learning result corresponding to the maximum value among the obtained minimum values.
The information processing device according to claim 5 .
請求項2乃至5のいずれか一項に記載の情報処理装置。 the learning result selection unit selects a plurality of non-overlapping clusters from the clusters of the plurality of learning results based on the score matrix, and selects the final learning result constituted by the selected clusters.
The information processing device according to claim 2 .
請求項2乃至5のいずれか一項に記載の情報処理装置。 the learning result selection unit selects one learning result from the plurality of learning results as the final learning result based on the score matrix;
The information processing device according to claim 2 .
前記削除処理部は、
各学習結果に属するクラスタを前記得点の順にソートする得点ソート部と、
前記得点が最も高いクラスタを基準クラスタとして選択する基準クラスタ選択部と、
ソートされたクラスタから前記基準クラスタより得点が低いクラスタの中で最も得点が高いクラスタを対象クラスタとして選択する対象クラスタ選択部と、
前記基準クラスタ及び前記対象クラスタに基づいてクラスタの判定に用いられる判定値を算出する判定値算出部と、
前記判定値に基づいて削除対象クラスタを選択するクラスタ判定部と、
前記削除対象クラスタを削除するクラスタ削除部と、を備える、
請求項3乃至7のいずれか一項に記載の情報処理装置。 A deletion processing unit that performs a process of deleting clusters from each learning result is further provided,
The deletion processing unit:
a score sorting unit that sorts clusters belonging to each learning result in order of the scores;
a reference cluster selection unit that selects the cluster with the highest score as a reference cluster;
a target cluster selection unit that selects, from the sorted clusters, a cluster having a highest score among clusters having scores lower than the reference cluster, as a target cluster;
a judgment value calculation unit that calculates a judgment value used for cluster judgment based on the reference cluster and the target cluster;
a cluster determination unit for selecting a cluster to be deleted based on the determination value;
A cluster deletion unit that deletes the deletion target cluster.
The information processing device according to claim 3 .
前記評価指数算出部は、
前記基準クラスタと前記対象クラスタとについて算出した前記距離行列の各列及び各行の最小値を取得し、
前記基準クラスタ及び前記対象クラスタのそれぞれに属するノード間の平均的距離を求め、求めた2つの平均的距離の平均値を求め、
前記基準クラスタと前記対象クラスタとについて算出した前記距離行列の各行の前記最小値のうちで前記平均値以上のものの個数である第1の値と、前記距離行列の各列の前記最小値のうちで前記平均値以上のものの個数である第2の値と、をカウントし、
前記判定値算出部は、前記第1の値を前記基準クラスタのノード数で除算した第1の判定値と、前記第2の値を前記基準クラスタのノード数で除算した第2の判定値と、を算出し、
前記クラスタ判定部は、前記第1及び第2の判定値のいずれかが第2の閾値よりも小さい場合、前記対象クラスタを削除対象クラスタとして選択し、
前記クラスタ削除部は、前記削除対象クラスタを削除する、
請求項9に記載の情報処理装置。 the distance matrix calculation unit calculates, for the reference cluster and the target cluster, the distance matrix having a number of rows equal to the number of nodes of the reference cluster and a number of columns equal to the number of nodes of the target cluster;
The evaluation index calculation unit is
Obtaining the minimum values of each column and each row of the distance matrix calculated for the reference cluster and the target cluster;
calculating an average distance between nodes belonging to the reference cluster and the target cluster, and calculating an average value of the two calculated average distances;
counting a first value which is the number of the minimum values in each row of the distance matrix calculated for the reference cluster and the target cluster that are equal to or greater than the average value, and a second value which is the number of the minimum values in each column of the distance matrix that are equal to or greater than the average value;
the determination value calculation unit calculates a first determination value by dividing the first value by the number of nodes in the reference cluster and a second determination value by dividing the second value by the number of nodes in the reference cluster;
the cluster determination unit selects the target cluster as a deletion target cluster when either the first or second determination value is smaller than a second threshold value;
The cluster deletion unit deletes the cluster to be deleted.
The information processing device according to claim 9.
前記対象クラスタ選択部は、前記対象クラスタの次に得点が低いクラスタを新たな対象クラスタとして選択し、
前記削除処理部は、前記基準クラスタと、前記新たな対象クラスタと、に基づいてクラスタを削除する処理を行う、
請求項10に記載の情報処理装置。 When the deletion processing unit deletes the deletion target cluster, or when the cluster determination unit determines that the first and second determination values are greater than a second threshold value,
the target cluster selection unit selects a cluster having a second lowest score after the target cluster as a new target cluster;
The deletion processing unit performs a process of deleting a cluster based on the reference cluster and the new target cluster.
The information processing device according to claim 10.
前記削除処理部は、前記新たな基準クラスタに基づいてクラスタを削除する処理を行う、
請求項11に記載の情報処理装置。 When there is no cluster having the next lowest score after the target cluster, the reference cluster selection unit selects, in addition to the reference cluster, a cluster having the next lowest score after the reference cluster as a new reference cluster;
The deletion processing unit performs a process of deleting clusters based on the new reference cluster.
The information processing device according to claim 11.
請求項12に記載の情報処理装置。 If there is no cluster having the next lowest score after the reference cluster, the deletion processing unit ends the process of deleting clusters.
The information processing device according to claim 12.
距離行列算出部が、同じ入力ベクトルを異なる条件で学習した結果得られた、異なる入力分布構造を有する複数の学習結果に含まれる2つの学習結果の全ての組み合わせにおいて、2つの学習結果のそれぞれから1つずつ選択した2つのクラスタ間の全ての組み合わせについて、一方のクラスタに属するノードと他方のクラスタに属するノードとの間の距離を示す距離行列を算出し、
評価指数算出部が、各距離行列について各列及び各行の最小値を取得し、取得した前記最小値のうちで所定条件を満たすものの個数に基づいて各距離行列にかかる評価指数を算出し、
得点算出部が、全ての距離行列について算出した評価指数に基づいて、各学習結果の各クラスタについて、注目している学習結果以外の他の学習結果のクラスタと類似している度合いを示す得点を算出し、
学習結果選択部が、前記得点算出部で算出された各学習結果の各クラスタの得点に基づいて、前期複数の学習結果から最終学習結果を選択する、
情報処理方法。 An information processing method for learning an input distribution structure of a plurality of input vectors as a network structure including a plurality of nodes described by multidimensional vectors, comprising:
a distance matrix calculation unit calculates, for all combinations of two clusters selected one from each of the two learning results, the two learning results having different input distribution structures obtained by learning the same input vector under different conditions, a distance matrix indicating distances between a node belonging to one cluster and a node belonging to the other cluster;
an evaluation index calculation unit obtains a minimum value for each column and each row of each distance matrix, and calculates an evaluation index for each distance matrix based on the number of the obtained minimum values that satisfy a predetermined condition;
a score calculation unit calculates, for each cluster of each learning result, a score indicating a degree of similarity to clusters of learning results other than the learning result of interest, based on the evaluation indexes calculated for all distance matrices;
a learning result selection unit selects a final learning result from the plurality of learning results in the previous period based on the score of each cluster of each learning result calculated by the score calculation unit;
Information processing methods.
同じ入力ベクトルを異なる条件で学習した結果得られた、異なる入力分布構造を有する複数の学習結果に含まれる2つの学習結果の全ての組み合わせにおいて、2つの学習結果のそれぞれから1つずつ選択した2つのクラスタ間の全ての組み合わせについて、一方のクラスタに属するノードと他方のクラスタに属するノードとの間の距離を示す距離行列を算出する処理と、
各距離行列について各列及び各行の最小値を取得し、取得した前記最小値のうちで所定条件を満たすものの個数に基づいて各距離行列にかかる評価指数を算出する処理と、
全ての距離行列について算出した評価指数に基づいて、各学習結果の各クラスタについて、注目している学習結果以外の他の学習結果のクラスタと類似している度合いを示す得点を算出する処理と、
算出された各学習結果の各クラスタの前記得点に基づいて、前期複数の学習結果から最終学習結果を選択する処理と、をコンピュータに実行させる、
プログラム。 A program for causing a computer to execute a process of learning an input distribution structure of a plurality of input vectors as a network structure including a plurality of nodes described by a multidimensional vector, the program comprising:
A process of calculating a distance matrix indicating the distance between a node belonging to one cluster and a node belonging to the other cluster for all combinations between two clusters selected one from each of the two learning results in all combinations of two learning results having different input distribution structures obtained by learning the same input vector under different conditions;
A process of obtaining the minimum value of each column and each row for each distance matrix, and calculating an evaluation index for each distance matrix based on the number of the obtained minimum values that satisfy a predetermined condition;
A process of calculating a score indicating the degree of similarity of each cluster of each learning result with clusters of other learning results other than the learning result of interest based on the evaluation index calculated for all distance matrices;
selecting a final learning result from the plurality of learning results in the previous period based on the calculated score of each cluster of each learning result;
program.
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