JP7695097B2 - Sampling device and sampling method - Google Patents
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Description
本発明は、大量のデータの中から、ラベル付けを行うデータをサンプリングする技術に関する。 The present invention relates to a technique for sampling data to be labeled from a large amount of data.
深層学習などの機械学習を用いた画像分類、物体検出などの画像認識には、数千枚から数百万枚を超える大量の画像が必要である。そして、その大量の画像に対して物体の種類、物体検出領域などを特定するためのラベル付けを行う必要がある。データが画像でない場合も同様に機械学習を用いたデータ分類、データ認識にはラベル付けが必要となる。 Image classification and object detection using machine learning such as deep learning require a huge number of images, anywhere from thousands to millions. These images must then be labeled to identify the type of object, the object detection area, and so on. Even if the data is not images, labeling is still necessary for data classification and data recognition using machine learning.
このラベル付け作業の工数を低減するために、ラベル有りデータとラベル無しデータの両方を使って学習する半教師あり学習などの学習手法を利用することが考えらえる。しかしながら、この学習手法において、ラベル付けを行うデータに偏りがあると、サンプリングバイアスが発生する。ラベル有りデータにサンプリングバイアスが発生すると、ラベル無しデータを使った学習にも偏りが起こり、結果として画像認識に関する学習済みモデルの精度が低くなる。 To reduce the labor required for this labeling work, it is possible to use learning methods such as semi-supervised learning, which uses both labeled and unlabeled data for training. However, with this learning method, if there is a bias in the data to be labeled, sampling bias will occur. If sampling bias occurs in the labeled data, bias will also occur in learning using unlabeled data, resulting in a decrease in the accuracy of the trained model for image recognition.
サンプリングバイアスの発生を抑制するには、ラベル付けを行うデータの個数を増やせばよいとも考えられる。しかしながら、ラベル付けを行うデータの個数を増やすと、ラベル付け作業の工数をあまり低減できなくなるうえに、ラベル付けを行うデータに偏りがある可能性は依然として残る。 One idea for reducing the occurrence of sampling bias is to increase the amount of data to be labeled. However, if the amount of data to be labeled is increased, the labor required for labeling will not be significantly reduced, and the possibility of bias in the labeled data will still remain.
なお、特許文献1に記載の発明は、不確かなデータほど、ラベリング対象として選択しており、上述したサンプリングバイアスの発生を抑制するものではない。 The invention described in Patent Document 1 selects more uncertain data as the target for labeling, and does not suppress the occurrence of the sampling bias described above.
本発明は、上記課題に鑑みて、サンプル数を抑制しながらサンプリングバイアスの発生を抑制することができるサンプリング技術を提供することを目的とする。 In view of the above problems, the present invention aims to provide a sampling technique that can suppress the occurrence of sampling bias while suppressing the number of samples.
本発明に係るサンプリング装置は、複数のデータそれぞれに対して、特徴量ベクトルを取得し、前記特徴量ベクトルの距離に基づき前記複数のデータを複数のクラスタに分類するクラスタリング部と、前記複数のクラスタそれぞれに対して、前記クラスタの重心に近い第1データ群と、前記第1データ群以外の第2データ群とを判別し、前記第1データ群の中から前記データを選択する選択部と、を備える構成(第1の構成)である。 The sampling device according to the present invention is configured (first configuration) to include a clustering unit that acquires a feature vector for each of a plurality of data and classifies the plurality of data into a plurality of clusters based on the distance of the feature vector, and a selection unit that distinguishes, for each of the plurality of clusters, a first data group that is close to the center of gravity of the cluster and a second data group other than the first data group, and selects the data from the first data group.
上記第1の構成のサンプリング装置において、前記選択部は、前記クラスタの重心に最も近い前記データを選択する構成(第2の構成)であってもよい。 In the sampling device of the first configuration, the selection unit may be configured to select the data closest to the center of gravity of the cluster (second configuration).
上記第1又は第2の構成のサンプリング装置において、前記選択部は、前記第2データ群を、前記クラスタの重心から遠い第3データ群と、前記第3データ群以外の第4データ群に分け、前記第3データ群の中から前記データを選択する構成(第3の構成)であってもよい。 In the sampling device of the first or second configuration, the selection unit may be configured to divide the second data group into a third data group that is far from the center of gravity of the cluster and a fourth data group other than the third data group, and select the data from the third data group (third configuration).
上記第3の構成のサンプリング装置において、前記選択部は、前記第3データ群の中から、前記クラスタの重心からの距離が遠い前記データほど優先的に選択する構成(第4の構成)であってもよい。 In the sampling device of the third configuration described above, the selection section may be configured to select, from the third data group, data that is farther away from the center of gravity of the cluster with higher priority (fourth configuration).
上記第1~第4いずれかの構成のサンプリング装置において、前記選択部は、前記複数のクラスタそれぞれに対して、前記クラスタ内の前記特徴量ベクトルの分散が大きいほど、前記クラスタから選択する前記データの個数を多くする構成(第5の構成)であってもよい。 In the sampling device of any one of the first to fourth configurations described above, the selection unit may be configured (fifth configuration) to select a larger number of data from each of the plurality of clusters as the variance of the feature vectors within the cluster increases.
上記第1~第4いずれかの構成のサンプリング装置において、前記選択部は、前記複数のクラスタそれぞれに対して、前記クラスタ内の前記データの個数が多いほど、前記クラスタから選択する前記データの個数を多くする構成(第6の構成)であってもよい。 In the sampling device of any one of the first to fourth configurations described above, the selection unit may be configured (sixth configuration) to select a larger number of data from each of the plurality of clusters as the number of data in the cluster increases.
本発明に係るサンプリング方法は、複数のデータそれぞれに対して、特徴量ベクトルを取得し、前記特徴量ベクトルの距離に基づき前記複数のデータを複数のクラスタに分類するクラスタリング工程と、前記複数のクラスタそれぞれに対して、前記クラスタの重心に近い第1データ群と、前記第1データ群以外の第2データ群とを判別し、前記第1データ群の中から前記データを選択する選択工程と、を備える構成(第7の構成)である。 The sampling method according to the present invention is configured (seventh configuration) to include a clustering step of acquiring a feature vector for each of a plurality of data and classifying the plurality of data into a plurality of clusters based on the distance of the feature vector, and a selection step of distinguishing, for each of the plurality of clusters, a first data group close to the center of gravity of the cluster and a second data group other than the first data group, and selecting the data from the first data group.
本発明によると、サンプル数を抑制しながらサンプリングバイアスの発生を抑制することができる。 The present invention makes it possible to reduce the number of samples while suppressing the occurrence of sampling bias.
以下、本発明の例示的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。 An exemplary embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
<1.情報処理装置の構成>
図1は、実施形態に係る情報処理装置の概略構成例を示す図である。情報処理装置1は、サンプリング装置の一例である。情報処理装置1は、単一の場所に設置される情報処理装置であってもよく、構成要素が複数の場所に分散して設置される分散型の情報処理装置であってもよい。
1. Configuration of information processing device
1 is a diagram showing a schematic configuration example of an information processing device according to an embodiment. The information processing device 1 is an example of a sampling device. The information processing device 1 may be an information processing device installed in a single location, or may be a distributed information processing device in which components are distributed and installed in multiple locations.
情報処理装置1は、制御部11及び記憶部12を備える。 The information processing device 1 includes a control unit 11 and a memory unit 12.
制御部11は、少なくとも一つのプロセッサを備えるコンピュータである。具体的には、制御部11は、図示しないCPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、及びROM(Read Only Memory)を備えるコンピュータである。制御部11は、記憶部12に記憶されたプログラムに基づいて情報の処理及び送受信を行い、情報処理装置1の全体を制御する。 The control unit 11 is a computer having at least one processor. Specifically, the control unit 11 is a computer having a CPU (Central Processing Unit), a RAM (Random Access Memory), and a ROM (Read Only Memory), which are not shown. The control unit 11 processes and transmits/receives information based on the programs stored in the storage unit 12, and controls the entire information processing device 1.
制御部11は、クラスタリング部11aと、選択部部11bと、を備える。記憶部12に記憶されたプログラムにしたがってCPUが演算処理を実行することにより、クラスタリング部11a等の制御部11の各種機能が実現される。 The control unit 11 includes a clustering unit 11a and a selection unit 11b. The CPU executes calculations according to the programs stored in the storage unit 12, thereby realizing various functions of the control unit 11, such as the clustering unit 11a.
クラスタリング部11aは、複数のデータそれぞれに対して、特徴量ベクトルを取得し、特徴量ベクトルの距離に基づき複数のデータを複数のクラスタに分類する。 The clustering unit 11a obtains a feature vector for each of the multiple data sets and classifies the multiple data sets into multiple clusters based on the distance between the feature vectors.
選択部11bは、複数のクラスタそれぞれに対して、クラスタの重心に近い第1データ群と、第1データ群以外の第2データ群とを判別し、第1データ群の中からデータを選択する。 The selection unit 11b distinguishes between a first data group that is close to the center of gravity of each of the multiple clusters and a second data group other than the first data group, and selects data from the first data group.
<2.情報処理装置の動作>
図2は、情報処理装置1の動作例を示すフローチャートである。情報処理装置1は、電源が投入され、複数のデータが入力されると、図2に示すフローチャートの動作を開始する。複数のデータの入力形態は特に限定されない。情報処理装置1は、複数のデータを無線通信により受信してもよく、複数のデータを有線通信により受信してもよく、情報処理装置1に対して装脱着可能な記憶媒体を介して複数のデータを入力してもよい。情報処理装置1に入力される複数のデータは、例えば数千枚から数百万枚を超える画像によって構成される。なお、情報処理装置1に入力される複数のデータは、画像以外のデータであってもよい。
2. Operation of the information processing device
2 is a flowchart showing an example of the operation of the information processing device 1. When the information processing device 1 is turned on and a plurality of data are input, the information processing device 1 starts the operation of the flowchart shown in FIG. 2. The input form of the plurality of data is not particularly limited. The information processing device 1 may receive the plurality of data by wireless communication, may receive the plurality of data by wired communication, or may input the plurality of data via a removable storage medium to the information processing device 1. The plurality of data input to the information processing device 1 is composed of, for example, several thousand to several million images. Note that the plurality of data input to the information processing device 1 may be data other than images.
まず、クラスタリング部11aは、複数のデータそれぞれに対して、特徴量ベクトルを取得する(ステップS10)。特徴量ベクトルの取得は、例えば、機械学習に行わせる。この機械学習は、教師あり機械学習でも、教師なし機械学習でも良い。また、特徴量ベクトルの次元数は特に限定されない。以下の説明では、説明及び図等を簡単にするために、特徴量ベクトルが2次元ベクトルである場合を例に挙げる。教師なし機械学習としては、例えばDNN(Deep Neural Network)等を用いることができる。 First, the clustering unit 11a acquires a feature vector for each of the multiple data (step S10). The feature vector is acquired by, for example, machine learning. This machine learning may be supervised machine learning or unsupervised machine learning. Furthermore, the number of dimensions of the feature vector is not particularly limited. In the following explanation, in order to simplify the explanation and the figures, a case where the feature vector is a two-dimensional vector is given as an example. As an example of unsupervised machine learning, a DNN (Deep Neural Network) or the like can be used.
次に、クラスタリング部11aは、特徴量ベクトルの距離に基づき複数のデータを複数のクラスタに分類する(ステップS20)。クラスタリング部11aは、例えば階層型クラスタリングを行い、最終的に分類するクラスタの個数を固定することで、複数のデータを複数のクラスタに分類する。特徴量ベクトルの距離としては、例えばユークリッド距離、コサイン類似度等を用いることができる。 Next, the clustering unit 11a classifies the multiple data into multiple clusters based on the distance of the feature vectors (step S20). The clustering unit 11a performs, for example, hierarchical clustering, and classifies the multiple data into multiple clusters by fixing the number of clusters to be finally classified. As the distance of the feature vectors, for example, Euclidean distance, cosine similarity, etc. can be used.
図3は、クラスタリング部11aが複数のデータを第1~第4クラスタCL1~CL4に分類した結果の一例を模式的に示す図である。図3中の各黒丸は個々のデータを示しているが、説明を簡単にするために実際のデータ数よりも少ない数しか図示していない。以下、図3に示す例を用いて説明を続ける。 Figure 3 is a diagram showing an example of the results of the clustering unit 11a classifying multiple data into first to fourth clusters CL1 to CL4. Each black circle in Figure 3 represents an individual piece of data, but to simplify the explanation, only a smaller number of data than the actual number is shown. The explanation will continue below using the example shown in Figure 3.
次に、選択部11bは、複数のクラスタそれぞれに対して、クラスタの重心に近い第1データ群と、第1データ群以外の第2データ群とを判別し、第1データ群の中から前記データを選択する(ステップS30)。これにより、各クラスタの典型的なデータが選択されるため、サンプル数を抑制しながらサンプリングバイアスの発生を抑制することができる。なお、クラスタの重心とは、クラスタに属するデータの特徴量ベクトルの重心を意味している。 Next, for each of the multiple clusters, the selection unit 11b distinguishes between a first data group close to the center of gravity of the cluster and a second data group other than the first data group, and selects the data from the first data group (step S30). This allows typical data for each cluster to be selected, making it possible to suppress the occurrence of sampling bias while suppressing the number of samples. Note that the center of gravity of a cluster means the center of gravity of the feature vectors of the data belonging to the cluster.
図4は、第1クラスタCL1に対して、第1クラスタCL1の重心C1に近い第1データ群G1と、第1データ群G1以外の第2データ群G2とを判別した結果を模式的に示す図である。図4では、第1データ群G1に3個のデータが含まれるが、第1データ群G1と第2データ群G2との境界の決め方は特に限定されない。第1データ群G1に属するデータの個数は、例えば、クラスタの個数、クラスタに属するデータの個数、選択部11bによって選択されるデータの個数を考慮して、決定されてもよい。クラスタに属するデータの個数に基づいて第1データ群G1に属するデータの個数を決める場合、例えば、第1データ群G1のデータ数は、クラスタに属するデータ数の20%であり、第2データ群G2のデータ数は、クラスタに属するデータ数の80%である。 FIG. 4 is a diagram showing a schematic diagram of a result of distinguishing a first data group G1 close to the center of gravity C1 of the first cluster CL1 from a second data group G2 other than the first data group G1. In FIG. 4, the first data group G1 includes three pieces of data, but the method of determining the boundary between the first data group G1 and the second data group G2 is not particularly limited. The number of pieces of data belonging to the first data group G1 may be determined, for example, taking into consideration the number of clusters, the number of pieces of data belonging to the clusters, and the number of pieces of data selected by the selection unit 11b. When the number of pieces of data belonging to the first data group G1 is determined based on the number of pieces of data belonging to the clusters, for example, the number of pieces of data in the first data group G1 is 20% of the number of pieces of data belonging to the clusters, and the number of pieces of data in the second data group G2 is 80% of the number of pieces of data belonging to the clusters.
また、選択部11bは、第1データ群G1に属するデータをクラスタの重心C1から第1所定距離以内のデータとしてもよい。また、クラスタの個数、選択部11bによって選択されるデータの個数を考慮して第1所定距離の値を決定してもよい。このように決定することで、クラスタの典型的なデータの選択と、複数のデータを選択することによるサンプリングバイアスの抑制とを実現できる。 The selection unit 11b may also select data belonging to the first data group G1 as data within a first predetermined distance from the center of gravity C1 of the cluster. The value of the first predetermined distance may also be determined taking into consideration the number of clusters and the number of data selected by the selection unit 11b. By determining the value in this manner, it is possible to select typical data for a cluster and suppress sampling bias caused by selecting multiple data.
本実施形態では、選択部11bは、クラスタの重心に最も近いデータを選択する。つまり、各クラスタの最も典型的なデータが選択されるため、サンプル数を抑制しながらサンプリングバイアスの発生をより一層抑制することができる。 In this embodiment, the selector 11b selects the data closest to the center of gravity of the cluster. In other words, the most representative data of each cluster is selected, so that the occurrence of sampling bias can be further suppressed while suppressing the number of samples.
図3に示す例を用いて具体的に説明すると、本実施形態では、選択部11bは、第1クラスタCL1の中から第1クラスタCL1の重心C1に最も近いデータD1(図4参照)を最優先で選択し、第2クラスタCL2の中から第2クラスタCL2の重心C2に最も近いデータを最優先で選択し、第3クラスタCL3の中から第3クラスタCL3の重心C3に最も近いデータを最優先で選択し、第4クラスタCL4の中から第4クラスタCL4の重心C4に最も近いデータを最優先で選択する。 To explain this in more detail using the example shown in Figure 3, in this embodiment, the selection unit 11b selects, with top priority, the data D1 (see Figure 4) from the first cluster CL1 that is closest to the center of gravity C1 of the first cluster CL1, selects, with top priority, the data from the second cluster CL2 that is closest to the center of gravity C2 of the second cluster CL2, selects, with top priority, the data from the third cluster CL3 that is closest to the center of gravity C3 of the third cluster CL3, and selects, with top priority, the data from the fourth cluster CL4 that is closest to the center of gravity C4 of the fourth cluster CL4.
図2と図5とを参照する。さらに、選択部11bは、第2データ群G2を、クラスタの重心から遠い第3データ群G3と、クラスタの重心から近い第4データ群G4とに分ける。また、選択部11bは、第3データ群の中からデータを選択する(ステップS30)。第3データ群G3と、第4データ群G4の区分は、クラスタの重心からの距離や、データの個数に基づいて行っても良い。これにより、各クラスタの境界付近(最も各クラスタの重心から遠い部分)のデータが選択されるため、サンプル数を効率的に抑制しながらサンプリングバイアスの発生を抑制することができる。 Refer to Figures 2 and 5. Furthermore, the selection unit 11b divides the second data group G2 into a third data group G3 that is far from the center of gravity of the cluster, and a fourth data group G4 that is close to the center of gravity of the cluster. The selection unit 11b also selects data from the third data group (step S30). The division into the third data group G3 and the fourth data group G4 may be performed based on the distance from the center of gravity of the cluster or the number of data. This allows data near the boundary of each cluster (the part farthest from the center of gravity of each cluster) to be selected, making it possible to efficiently reduce the number of samples while suppressing the occurrence of sampling bias.
図5を用いて、第3データ群G3と、第4データ群G4との区分について説明する。図5は、第1クラスタCL1に対して、第2データ群G2を、第1クラスタCL1の重心C1から遠い第3データ群G3と、第3データ群G3以外の第4データ群G4に分けた結果を模式的に示す図である。第3データ群G3と第4データ群G4との境界の決め方は特に限定されない。例えばクラスタの個数、第2データ群G2に属するデータの個数、選択部11bによって選択されるデータの個数を考慮して、第3データ群G3に属するデータの個数が決定されてもよい。第2データ群G2に属するデータの個数に基づいて第3データ群G3に属するデータの個数を決める場合、例えば、第3データ群G3のデータ数は、第2データ群G2に属するデータの数の50%である。また例えば、第3データ群G3に属するデータをクラスタの重心から第2所定距離以上のデータとし、クラスタの個数、選択部11bによって選択されるデータの個数を考慮して第2所定距離の値が決定されてもよい。 Using FIG. 5, the division of the third data group G3 and the fourth data group G4 will be described. FIG. 5 is a diagram showing a schematic diagram of the result of dividing the second data group G2 into the third data group G3 far from the center of gravity C1 of the first cluster CL1 and the fourth data group G4 other than the third data group G3, with respect to the first cluster CL1. The method of determining the boundary between the third data group G3 and the fourth data group G4 is not particularly limited. For example, the number of data belonging to the third data group G3 may be determined taking into consideration the number of clusters, the number of data belonging to the second data group G2, and the number of data selected by the selection unit 11b. When the number of data belonging to the third data group G3 is determined based on the number of data belonging to the second data group G2, for example, the number of data belonging to the third data group G3 is 50% of the number of data belonging to the second data group G2. Also, for example, data belonging to the third data group G3 may be defined as data that is at a second predetermined distance or more from the center of gravity of the cluster, and the value of the second predetermined distance may be determined taking into account the number of clusters and the number of data selected by the selection unit 11b.
本実施形態では、選択部11bは、第3データ群の中から、クラスタの重心からの距離が遠いデータほど優先的に選択する。つまり、各クラスタの特殊な(典型的でない)データのうち、特殊な度合いが高いデータほど優先して選択されるため、サンプル数を抑制しながらサンプリングバイアスの発生をより一層抑制することができる。なお、本実施形態とは異なり、例えば、選択部11bは、第3データ群の中から、クラスタの重心からの距離が近いデータほど優先的に選択してもよく、また例えば、選択部11bは、第3データ群の中から、ランダムに所定個のデータを選択してもよい。 In this embodiment, the selector 11b preferentially selects data from the third data group that is farther away from the center of gravity of the cluster. In other words, among the special (non-typical) data of each cluster, the more special the data is, the more preferentially it is selected, so that it is possible to further suppress the occurrence of sampling bias while suppressing the number of samples. Note that, unlike this embodiment, for example, the selector 11b may preferentially select data from the third data group that is closer to the center of gravity of the cluster, or, for example, the selector 11b may randomly select a predetermined number of data from the third data group.
図3及び図5に示す例を用いてデータ選択方法について具体的に説明する。本実施形態では、選択部11bは、第1クラスタCL1の第1データ群G1(第1クラスタCL1の重心C1に最も近い領域のデータ群)の中から少なくとも1つのデータを選択する。第1データ群G1の中からのデータ選択方法の例としては、(1)第1クラスタCL1の重心C1からの距離が近いデータほど優先して選択する方法、(2)第1クラスタCL1の重心C1からの距離が遠いデータほど優先して選択する方法、(3)第1データ群G1の中からランダムに選択する方法を挙げることができる。第2~第4クラスタCL2~CL4についても同様に、クラスタの重心に最も近い領域のデータ群からデータが選択される。 The data selection method will be specifically described using the examples shown in Figures 3 and 5. In this embodiment, the selector 11b selects at least one data from the first data group G1 of the first cluster CL1 (a data group in the area closest to the center of gravity C1 of the first cluster CL1). Examples of the method of selecting data from the first data group G1 include (1) a method of giving priority to data closer to the center of gravity C1 of the first cluster CL1, (2) a method of giving priority to data farther from the center of gravity C1 of the first cluster CL1, and (3) a method of randomly selecting data from the first data group G1. Similarly, data is selected from the data group in the area closest to the center of gravity of the cluster for the second to fourth clusters CL2 to CL4.
本実施形態では、クラスタの重心に最も近い領域のデータ群からのデータ選択が完了すると、選択部11bは、第1クラスタCL1の第3データ群G3(第1クラスタCL1の重心C1に最も遠い領域のデータ群)の中から少なくとも1つのデータを選択する。第3データ群G3の中からのデータ選択方法の例としては、(1)第1クラスタCL1の重心C1からの距離が遠いデータほど優先して選択する方法、(2)第1クラスタCL1の重心C1からの距離が近いデータほど優先して選択する方法、(3)第3データ群G3の中からランダムに選択する方法を挙げることができる。第2~第4クラスタCL2~CL4についても同様に、クラスタの重心に最も遠い領域のデータ群からデータが選択される。 In this embodiment, when data selection from the data group in the area closest to the center of gravity of the cluster is completed, the selector 11b selects at least one data from the third data group G3 of the first cluster CL1 (the data group in the area farthest from the center of gravity C1 of the first cluster CL1). Examples of methods for selecting data from the third data group G3 include (1) a method of giving priority to data that is farther from the center of gravity C1 of the first cluster CL1, (2) a method of giving priority to data that is closer to the center of gravity C1 of the first cluster CL1, and (3) a method of randomly selecting data from the third data group G3. Similarly, data is selected from the data group in the area farthest from the center of gravity of the cluster for the second to fourth clusters CL2 to CL4.
本実施形態では、クラスタの重心に最も近い領域のデータ群及びクラスタの重心に最も遠い領域のデータ群3の中からのデータ選択が完了しても選択部11bによって選択されるデータの個数が予め設定した値に達しない場合、選択部11bは、第1クラスタCL1の第4データ群G4(第1クラスタCL1の重心C1から2番目に遠い領域のデータ群)の中から少なくとも1つのデータを選択する。第4データ群G4の中からのデータ選択方法の例としては、(1)第1クラスタCL1の重心C1からの距離が遠いデータほど優先して選択する方法、(2)第1クラスタCL1の重心C1からの距離が近いデータほど優先して選択する方法、(3)第4データ群G4の中からランダムに選択する方法を挙げることができる。第2~第4クラスタCL2~CL4についても同様に、クラスタの重心から2番目に遠い領域のデータ群からデータが選択される。 In this embodiment, if the number of data selected by the selection unit 11b does not reach a preset value even after data selection from the data group in the area closest to the center of gravity of the cluster and the data group 3 in the area farthest from the center of gravity of the cluster is completed, the selection unit 11b selects at least one data from the fourth data group G4 of the first cluster CL1 (the data group in the area second farthest from the center of gravity C1 of the first cluster CL1). Examples of methods for selecting data from the fourth data group G4 include (1) a method of giving priority to data that is farther from the center of gravity C1 of the first cluster CL1, (2) a method of giving priority to data that is closer to the center of gravity C1 of the first cluster CL1, and (3) a method of randomly selecting data from the fourth data group G4. Similarly, data is selected from the data group in the area second farthest from the center of gravity of the cluster for the second to fourth clusters CL2 to CL4.
例えば、選択部11bは、クラスタの重心に最も近い領域のデータを1番目に選択し、クラスタの重心から1番遠い領域のデータを2番目に選択し、クラスタの重心から2番目に遠い領域のデータを3番目に選択する。このように選択することで、より、サンプル数の抑制と、サンプリングバイアス抑制とを実現できる。 For example, the selector 11b selects first the data from the area closest to the center of gravity of the cluster, second the data from the area farthest from the center of gravity of the cluster, and third the data from the area second farthest from the center of gravity of the cluster. By selecting in this manner, it is possible to further reduce the number of samples and suppress sampling bias.
選択部11bは、選択部11bによって選択されるデータの個数が予め設定した値に達すると、選択処理を終了する。例えば、選択部11bによって選択されるデータの個数が100に設定されており、図3に示す例のように複数のデータが第1~第4クラスタCL1~CL4に分類された場合、選択部11bは、第1~第4クラスタCL1~CL4それぞれからデータを25個ずつ選択する。 When the number of data selected by the selection unit 11b reaches a preset value, the selection unit 11b ends the selection process. For example, if the number of data selected by the selection unit 11b is set to 100 and multiple data are classified into the first to fourth clusters CL1 to CL4 as in the example shown in FIG. 3, the selection unit 11b selects 25 data from each of the first to fourth clusters CL1 to CL4.
ステップS30の処理が終了し、選択部11bによって選択されたデータが出力されると、情報処理装置1は図2に示すフローチャートの動作を終了する。選択部11bによって選択されたデータの出力形態は特に限定されない。情報処理装置1は、選択部11bによって選択されたデータを無線通信により送信してもよく、選択部11bによって選択されたデータを有線通信により送信してもよく、情報処理装置1に対して装脱着可能な記憶媒体を介して選択部11bによって選択されたデータを出力してもよい。 When the processing of step S30 ends and the data selected by the selection unit 11b is output, the information processing device 1 ends the operation of the flowchart shown in FIG. 2. The output form of the data selected by the selection unit 11b is not particularly limited. The information processing device 1 may transmit the data selected by the selection unit 11b via wireless communication, may transmit the data selected by the selection unit 11b via wired communication, or may output the data selected by the selection unit 11b via a storage medium that is detachable from the information processing device 1.
<3.変形例>
上記実施形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきであり、本発明の技術的範囲は、上記実施形態の説明ではなく、特許請求の範囲によって示されるものであり、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内に属する全ての変更が含まれると理解されるべきである。
3. Modifications
The above-described embodiments should be considered in all respects as illustrative and not restrictive, and the technical scope of the present invention is indicated by the claims, not by the description of the above-described embodiments, and should be understood to include all modifications that fall within the meaning and scope of the claims.
例えば、選択部11bは、複数のクラスタのそれぞれに対して、クラスタ内の特徴量ベクトルの分散が大きいほど、クラスタから選択する前記データの個数を多くしてもよい。これにより、個々のクラスタにおけるサンプリングバイアスの発生を効率的に抑制することが期待できる。例えば、第1~第4クラスタCL1~CL4内の特徴量ベクトルの分散V1~V4に応じて、選択部11bは、第1クラスタCL1から選択されるデータ数:第2クラスタCL2から選択されるデータ数:第3クラスタCL3から選択されるデータ数:第4クラスタCL4から選択されるデータ数=V1:V2:V3:V4となるように、データを選択してもよい。 For example, the selection unit 11b may select a larger number of data from each of a plurality of clusters as the variance of the feature vectors within the cluster increases. This is expected to efficiently suppress the occurrence of sampling bias in each cluster. For example, according to the variances V1 to V4 of the feature vectors within the first to fourth clusters CL1 to CL4, the selection unit 11b may select data such that the number of data selected from the first cluster CL1: the number of data selected from the second cluster CL2: the number of data selected from the third cluster CL3: the number of data selected from the fourth cluster CL4 = V1:V2:V3:V4.
また例えば、選択部11bは、複数のクラスタそれぞれに対して、クラスタ内のデータの個数が多いほど、クラスタから選択するデータの個数を多くしてもよい。これにより、個々のクラスタにおけるサンプリングバイアスの発生を効率的に抑制することが期待できる。例えば、第1~第4クラスタCL1~CL4内のデータ数N1~N4に応じて、選択部11bは、第1クラスタCL1から選択されるデータ数:第2クラスタCL2から選択されるデータ数:第3クラスタCL3から選択されるデータ数:第4クラスタCL4から選択されるデータ数=N1:N2:N3:N4となるように、データを選択してもよい。 For example, the selection unit 11b may select a larger number of data from each of the multiple clusters as the number of data in the cluster increases. This is expected to efficiently suppress the occurrence of sampling bias in each cluster. For example, depending on the numbers of data N1 to N4 in the first to fourth clusters CL1 to CL4, the selection unit 11b may select data such that the number of data selected from the first cluster CL1: the number of data selected from the second cluster CL2: the number of data selected from the third cluster CL3: the number of data selected from the fourth cluster CL4 = N1:N2:N3:N4.
上述の実施形態では、制御部11と記憶部12とが別の構成である例を説明したが、本発明はこれに限定されない。記憶部12は、制御部11に含まれてもよい。また、記憶部12は、制御部11に取り付け及び取り外し可能な記憶媒体であってもよい。ここで、記録媒体は、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、CD-ROM、MO、DVD、DVD-ROM、DVD-RAM、大容量DVD、次世代DVD、半導体メモリである。 In the above embodiment, an example was described in which the control unit 11 and the storage unit 12 are separate configurations, but the present invention is not limited to this. The storage unit 12 may be included in the control unit 11. Also, the storage unit 12 may be a storage medium that can be attached to and detached from the control unit 11. Here, the recording medium is, for example, a flexible disk, a hard disk, a CD-ROM, an MO, a DVD, a DVD-ROM, a DVD-RAM, a large-capacity DVD, a next-generation DVD, or a semiconductor memory.
1 情報処理装置
11 制御部
11a クラスタリング部
11b 選択部
12 記憶部
Reference Signs List 1 Information processing device 11 Control unit 11a Clustering unit 11b Selection unit 12 Storage unit
Claims (6)
前記複数のクラスタそれぞれに対して、前記クラスタの重心に近い第1データ群と、前記第1データ群以外の第2データ群とを判別し、前記第1データ群の中から前記データを選択し、前記複数のクラスタそれぞれに対して、前記クラスタ内の前記特徴量ベクトルの分散が大きいほど、前記クラスタから選択する前記データの個数を多くする選択部と、
を備える、サンプリング装置。 a clustering unit that acquires a feature vector for each of a plurality of data and classifies the plurality of data into a plurality of clusters based on a distance between the feature vectors;
a selection unit that distinguishes, for each of the plurality of clusters, a first data group close to a center of gravity of the cluster and a second data group other than the first data group, selects the data from the first data group, and increases the number of the data selected from each of the plurality of clusters as the variance of the feature vectors within the cluster increases ;
A sampling device comprising:
前記複数のクラスタそれぞれに対して、前記クラスタの重心に近い第1データ群と、前記第1データ群以外の第2データ群とを判別し、前記第1データ群の中から前記データを選択し、前記複数のクラスタそれぞれに対して、前記クラスタ内の前記特徴量ベクトルの分散が大きいほど、前記クラスタから選択する前記データの個数を多くする選択工程と、
を備える、サンプリング方法。 a clustering step of acquiring a feature vector for each of a plurality of data, and classifying the plurality of data into a plurality of clusters based on the distance between the feature vectors;
a selection step of distinguishing, for each of the plurality of clusters, a first data group close to a center of gravity of the cluster and a second data group other than the first data group, and selecting the data from the first data group, and increasing the number of the data selected from each of the plurality of clusters as the variance of the feature vectors within the cluster increases ;
The sampling method comprises:
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