国内会議論文 on 池田思朗

非平滑正則化を用いたブラインド・デコンボリューションに対するBregman近接DCアルゴリズム

Wed, 01 Mar 2023 00:00:00 +0000

信学技法, pp. 111–118

著者:

高橋翔大
田中未来
池田思朗

キーワード:

ブラインド・デコンボリューション
DC最適化
Bregman 近接DCアルゴリズム
ブレ除去

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Abstract:

ブラインド・デコンボリューションとは，畳み込みからフィルタが未知で信号を復元する方法である．ブラインド・デコンボリューションは４次の損失関数の最小化問題として定式化できる．本原稿では，損失関数にdifference of convex functions（DC）分解を施し，Bregman近接DCアルゴリズム（BPDCA）とBPDCAを加速した外挿付きBregman近接DCアルゴリズム（BPDCAe）を適用する．このDC分解を利用することで，$L$-smooth adaptable（$L$-smad）性を求めた．$L$-smad性はBPDCA(e)の大域的収束性を保証している．さらに，正則化項が十分単純な構造をもつとき，これらの手法は子問題を閉形式で与えることができる．よって，大規模な問題に対して，効率よくアルゴリズムの１反復を計算できる．また，平衡点の周りでの安定性解析と画像のブレ除去に関する数値実験を行った．特に，数値実験の結果はBPDCAeが従来の手法に比べ優れていることを示し，原画像の復元に成功した．本原稿は[21]に基づく．

全状態探索による線形回帰のスパース変数選択

Tue, 01 Nov 2016 00:00:00 +0000

信学技法, pp. 313–320

著者:

五十嵐康彦
竹内光
中西(大野) 義典
植村誠
池田思朗
岡田真人

キーワード:

スパースモデリング
モデル選択

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Abstract:

本研究では線形回帰におけるスパース変数選択を行うため，最適な説明変数の組合せがK-スパースであると仮定し，その説明変数の組合せについて網羅的に探索するK-スパース全状態探索(ES-K)法を行う．そして，ES-K法で得られた状態密度に対して，スパース変数選択の近似手法で得られた解をマッピングすることにより，これまで行われてきたスパース変数選択の緩和アプローチとサンプリングアプローチを統合することが可能であり，すべての近似的手法を評価できる．また，我々は説明変数の組合せ爆発に対しては，交換モンテカルロ法とマルチヒストグラム法を用いて状態密度を効率的に再構成した．さらに，提案手法を，Ia型超新星の極大等級データに適用した結果，先行研究で得られた説明変数の組み合わせより，性能の高い組み合わせが存在することが分かった．これは先行研究で用いられたスパース変数選択の緩和アプローチが不完全であることを意味する．

スパースモデリングによる情報処理

Sun, 01 Sep 2013 00:00:00 +0000

信学技法, pp. 19

著者:

池田思朗

キーワード:

スパース推定
最適化法
LASSO
圧縮センシング
ベイズ統計

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Abstract:

スパースモデリングとは情報源が「疎」であることを積極的に用いた情報処理の方法である．統計学における LASSO，情報理論における圧縮センシングを代表とするこうした方法は90年代後半にはっきりとした潮流を形成し，今では最適化理論，機械学習といった方法論，そして画像処理，信号処理，脳計測，物理計測といった応用分野をまきこんだ大きな流れとなっている．スパースモデリングによって，データ圧縮，モデル選択，ノイズ除去，認識，クラスタリングといった広い情報処理の方法が可能になる．ここでは基本的な問題設定を説明し，スパースモデリングの応用例を紹介する．

Bregman 情報量を損失としたベイズリスクに関する考察

Sat, 01 Dec 2012 00:00:00 +0000

第35回情報理論とその応用シンポジウム予稿集 (SITA2012), pp. 263–268

著者:

池田思朗
竹内純一

キーワード:

ベイズリスク
通信路容量
無限次元最適化

Abstract:

通信路の確率モデルと入力に関する制約が与えられたとすると，通信路容量は入力と出力との間の相互情報量の上限として定義される．一方で，通信路容量はKL情報量を損失とするベイズリスクのmax-min問題の最適値として定義することもできる．本稿では．KL情報量をBregman情報量に置き換えたベイズリスクを定義し，そのmax-min問題を考える．スカラー通信路の通信路容量を達成する入力分布が連続分布となるのはAWGNに対して入力の平均パワーを制約した場合であり，そのときの最適な入力分布は正規分布となる．他の通信路，そして入力に関する制約に対しては，最適な入力分布が離散分布となることが多い．KL情報量をBregman情報量に置き換えた場合も同様の結果が得られた．

Rate-Distortion Function for Gamma Sources under Absolute-Log Distortion

Sat, 01 Dec 2012 00:00:00 +0000

第35回情報理論とその応用シンポジウム予稿集 (SITA2012), pp. 425–430

著者:

渡辺一帆
池田思朗

キーワード:

レート歪み関数
無限次元最適化

Abstract:

We evaluate the rate-distortion function for the i.i.d. gamma sources with respect to the absolute-log distortion measure. The logarithmic transformation reduces this rate-distortion problem to that under the absolute error criterion. Extending the explicit evaluation of the rate-distortion function for the Gaussian sources, we obtain the parametric form of the rate-distortion function. We show that the optimal distribution of reconstruction consists of a continuous component enclosed by left and right discrete components and the left discrete component vanishes when the allowed distortion is small.

スパースモデリングとベイズ統計

Thu, 01 Nov 2012 00:00:00 +0000

第55回自動制御連合講演会講演論文集, pp. 1043–1046

著者:

池田思朗

キーワード:

スパースモデリング

Abstract:

Sparse modelling is a new style of information processing which utilizes the sparsity of the information source. The framework is well formulated with the Bayesian statistics. We explain the Bayesian framework with some examples.

予測のための min-max 問題

Thu, 01 Dec 2011 00:00:00 +0000

第34回情報理論とその応用シンポジウム予稿集 (SITA2011), pp. 49–54

著者:

池田思朗

キーワード:

予測分布
ベイズ統計
通信路容量
無限次元最適化

Abstract:

We study a basic statistical problem to predict a new draw from a distribution, when i.i.d. samples are available. We consider a min-max problem and show that the optimal prior. The proposed method is practical for the prediction.

混合分布のノンパラメトリック推定と最小ダイバージェンス法

Tue, 01 Nov 2011 00:00:00 +0000

信学技法, pp. 243–249

著者:

渡辺一帆
池田思朗

キーワード:

混合分布
ノンパラメトリック推定
最小ダイバージェンス法
汎化誤差

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Abstract:

最尤推定による混合分布のノンパラメトリック推定では，最適な重み分布がサンプル数以下の有限個の点からなる離散分布で与えられることが知られているものの，サンプル数が少ない状況では過学習が起こる傾向がある．本研究では，一つのパラメータを持つ目的関数を構成することで，最尤推定やカーネルベクトル量子化を特別な場合として含む一連の推定手法を与え，経験尤度法や情報量最小化との関係を考察する．また，数値実験により，パラメータの設定によっては過学習を抑制する効果が得られることを示す．

最大出力制約下での通信路容量と変調方式

Wed, 01 Dec 2010 00:00:00 +0000

第33回情報理論とその応用シンポジウム予稿集 (SITA2010)

著者:

池田思朗
林和則
田中利幸

キーワード:

通信路容量
最大出力制約
変調方式
無限次元最適化

Abstract:

It is known that the communication channel capacity of the additive white Gaussian noise (AWGN) channel under peak power constraint is achieved by a distribution, whose support is a finite isolated points in a scalar case and is concentric circles in a vector case. In this paper, we compare the achievable rates of phase shift keying (PSK) and quadrature amplitude modulation (QAM) input constellations for a complex-valued AWGN channel with the capacity under the peak power constraint, and compare their constellations with the capacity-achieving distributions. The comparison reveals that achievable rates of PSK and QAM are close to capacities for certain ranges of signal to noise ratio (SNR) under different forms of peak power constraint.

通信路容量に関する情報幾何学的考察

Wed, 01 Dec 2010 00:00:00 +0000

第33回情報理論とその応用シンポジウム予稿集 (SITA2010), pp. 559–564

著者:

竹内純一
池田思朗

キーワード:

情報幾何
通信路容量
無限次元最適化

Abstract:

We argue the problem of determination of channel capacity from an information geometrical view point. Our main concern is analogue channels with peak power constraint. It is known that the channel capacity is typically achieved by a discrete input distribution in such setting. In this paper, we give an information geometrical view on such phenomena.

神経細胞通信路の通信路容量

Tue, 01 Sep 2009 00:00:00 +0000

日本神経回路学会第19回全国大会講演論文集, pp. 12–13

著者:

池田思朗
Manton Jonathan H.

キーワード:

通信路容量
神経細胞通信路
無限次元最適化

Abstract:

It is widely accepted that neurons transmit information through spikes. Since spike timing is stochastic, neuron communication channel is noisy. And the capacity is one of the fundamental quantity to understand the neural information processing. We have computed the capacity of a single neuron for temporal and rate coding under natural assumption.

移動体における衛星放送の受信 –記憶のある通信路の通信路推定と誤り訂正–

Thu, 01 Mar 2007 00:00:00 +0000

信学技法, pp. 143–146

著者:

浜田正稔
池田思朗

キーワード:

衛星デジタル放送
移動受信
記憶のある通信路
最尤推定
確率推論

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Abstract:

本研究は，移動体における衛星デジタル放送受信の質の向上を目的とする．その際，ダイバーシティ受信とパイロット信号を使用せず，通信路推定と確率推論による改善を行なう．移動受信が難しい理由は移動によるドップラーシフトが生じ，通信路が反射波による記憶をもつことである．本研究はPLLと併用し数値的にドップラーシフトを推定する．さらに，記憶のある通信路の確率モデルを考え，パラメータを最尤推定する．最後に推定した通信路から確率推論を行い送信符号語を推論する．計算機シミュレーション，並びに実際の通信路測定データを用いた実験により提案手法の誤り特性を明らかにする．

運動指令の疎表現と運動計画 –二関節非線形腕による到達運動への適用–

Thu, 01 Mar 2007 00:00:00 +0000

信学技法, pp. 49–54

著者:

阪口豊
池田思朗

キーワード:

運動計画
運動表現
スパース表現
到達運動

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Abstract:

筆者らは昨年，運動指令を基底の線形和で表現する枠組みの下で，運動指令の疎(スパース)表現を求めることが運動計画の一手法として機能することを示した．昨年の報告では，運動系の特性が線形であることを前提に議論したが，本報告では，非線形な運動系に対してこの手法を適用する方法について議論する．具体的には，到達運動の運動指令を運動初期の弾道的成分を担う成分と手先位置を目標で正しく維持する成分に分け，前者の生成に疎表現に基づく運動計画法を適用する．このとき，本来は非線形である運動系を擬似的に線形系とみなして効率的に運動指令を生成する一方，不完全な形で生成された運動指令によって生じた誤差を姿勢維持成分の働きにより補う．水平面内二関節腕モデルを用いた数値実験により，以上の方法の有効性や生成される運動軌道の性質を検証した．

ベーテ CCCP アルゴリズムの局所安定性

Sat, 01 Nov 2003 00:00:00 +0000

情報論的学習理論ワークショップ予稿集 (IBIS2003), pp. 247–251

著者:

田中利幸
甘利俊一
池田思朗

キーワード:

確率伝搬法
CCCP
情報幾何

Abstract:

We present a result on the local stability of the Bethe CCCP algorithm, proposed by Yuille as an alternative to the belief propagation for solving minimization problems of Bethe free energies. We first show that the Bethe CCCP algorithm can be interpreted within our framework, based on information geometry, to analyze the belief propagation and related algorithms, and then establish the local stability of the Bethe CCCP algorithm by showing that the Bethe CCCP algorithm is derived as the first-order implicit discretization scheme for the natural gradient algorithm to minimize Bethe free energy.

ターボ符号と Gallager 符号の情報幾何

Sun, 01 Jul 2001 00:00:00 +0000

信学技法, pp. 7–12

著者:

池田思朗
田中利幸
甘利俊一

キーワード:

情報幾何
ターボ符号

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Abstract:

ターボ符号と Gallager 符号は，高い誤り訂正能力を持ち，かつ効率の良い復号法を持つ誤り訂正符号として知られている．その復号法の特性については，様々な数値実験を通じて細かく調べられ，有効性が示されているが，理論的には未知な部分が多い．我々は，情報幾何を用いてこれらの復号法を表現し，その数理的構造についての新たな解釈を与える．また，情報幾何を用いた表現に基づき，数理的解析の枠組を与える．本稿では特に両復号法の解の安定性，アルゴリズムの停留点に関するコスト関数と復号解の性質，また真の MPM (maximization of the posterior marginals)解からの両復号法の復号誤差を明らかにする.本稿の与える数理的枠組は両復号法の解析のみでなく，人工知能で用いられるベイジアンネットの BP (Belief Propagation)アルゴリズムや統計物理のベーテ近似法に対しても有効である．

ターボ符号の情報幾何

Sun, 01 Jul 2001 00:00:00 +0000

情報論的学習理論ワークショップ予稿集 (IBIS2001), pp. 233–238

著者:

池田思朗
田中利幸
甘利俊一

キーワード:

情報幾何
ターボ符号

Abstract:

Since the turbo code was proposed early in 90’s, it is known that the turbo code gives a practical and powerful method for error correction. The properties of the code have been investigated intensively mainly through experiments. Although those results strongly support the high ability of the turbo code, there is no satisfactory theoretical results. In this paper, we elucidate the idea of turbo code through information geometrical viewpoint. From our study, we obtained the stability condition, characteristics of the equilibrium, convergence property, and approximation ability. Recently it is pointed out that another error correcting code, the Gallager code has the similar structure with the turbo code. Also Bethe approximation in statistical physics, and belief propagation for Bayesian net with loops have very good similarities with the turbo code. Therefore, we believe our results will give a new perspective for these family of iterative methods.

ICAの音響処理への応用

Fri, 01 Sep 2000 00:00:00 +0000

日本音響学会 2000年秋季研究発表会講演論文集, pp. 435–438

著者:

池田思朗

キーワード:

独立成分分析
音声信号分離

TDDアルゴリズムを用いたブラインド信号分離の評価とDSP

Fri, 01 Sep 2000 00:00:00 +0000

日本音響学会 2000年秋季研究発表会講演論文集, pp. 441–442

著者:

浅野太
池田思朗

キーワード:

独立成分分析
音声信号分離

主観的輪郭認知とヒト視覚系皮質の脳磁図反応

Fri, 01 Sep 2000 00:00:00 +0000

第23回日本神経科学大会第10回神経回路学会大会合同大会プログラム抄録集, pp. 296

著者:

谷川昌司
吉川健治
外山敬介
江島義道
池田思朗
梶原茂樹

キーワード:

独立成分分析
脳磁計

周波数領域でのブラインド信号処理アルゴリズムの比較

Fri, 01 Sep 2000 00:00:00 +0000

日本音響学会 2000年秋季研究発表会講演論文集, pp. 439–440

著者:

小川通朗
浅野太
池田思朗
山田武志
北脇信彦

キーワード:

独立成分分析
音声信号分離

周波数領域のInfomaxとサブスペース法を併用したブラインド信号分離

Fri, 01 Sep 2000 00:00:00 +0000

信学技法, pp. 15–22

著者:

小川通朗
浅野太
池田思朗
麻生英樹
北脇信彦

キーワード:

独立成分分析
音声信号分離

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Abstract:

ブラインド信号処理(BSS)による音源分離を実環境で行う場合，部屋の反射音の影響のため性能が低下する．著者らは，サブスペース法を BSS の前処理として用い反射音を低減してから，信号を分離する手法を提案している．本報告では，周波数領域のInfomaxアルゴリズムとサブスペース法を組み合わせた枠組みを提案し，実環境での評価を行う．また，周波数領域のアルゴリズムの場合は permutation(チャネルの入れ違い)が問題となる．本報告では，伝達関数内の周波数のcoherencyを利用した新しいpermutationの解法IFCを提案する．サブスペース法を用いて完全にpermutationを解いた場合の単語認識率は，用いない場合に比べ 18 % 程度改善され，またIFCを用いた場合の単語認識率は，これより 4% 程度低い認識率を達成した．

独立成分分析のてんかん脳磁図への適用

Mon, 01 May 2000 00:00:00 +0000

第15回日本生体磁気学会, pp. 144–145

著者:

梶原茂樹
外山敬介
池田思朗
村田昇
甘利俊一
大谷芳夫
江島義道
吉田佳一

キーワード:

独立成分分析
脳磁計

Blind Source Separation の実装に関する検討

Wed, 01 Sep 1999 00:00:00 +0000

日本音響学会 1999年秋季研究発表会講演論文集, pp. 513–514

著者:

浅野太
池田思朗

キーワード:

独立成分分析
音声信号分離

EMアルゴリズムの関連話題 –Wake-Sleepアルゴリズムと再帰的EM–

Sun, 01 Aug 1999 00:00:00 +0000

1999年情報論的学習理論ワークショップ予稿集, pp. 187–194

著者:

池田思朗

キーワード:

EMアルゴリズム
Wake-Sleep アルゴリズム

Abstract:

In this article, we show two topics of the EM (expectation-maximization) algorithm. One is the Wake-Sleep (W-S) algorithm which is proposed by P. Dayan and G. Hinton. The algorithm was believed to converge by the similarity between W-S and EM algorithms. But we have clarified that they are different and the convergence is not clear in general cases. The other topic is the recursive EM algorithm. This algorithm approximate the Fisher’s scoring method by using the EM algorithm recursively and tries to accelerate the EM algorithm. We show the background of the algorithm and some numerical simulations.

独立成分分析(independent component analysis)法による脳磁図信号の分離と解析

Thu, 01 Jul 1999 00:00:00 +0000

第22回日本神経科学大会プログラム抄録集, pp. 163

著者:

梶原茂樹
吉川健治
外山敬介
村田昇
池田思朗
甘利俊一
大谷芳夫
江島義道
吉田佳一

キーワード:

独立成分分析
脳磁計

Blind Source Separation による2話者同時発話認識

Sun, 01 Nov 1998 00:00:00 +0000

人工知能学会研究会資料, pp. 1–6

著者:

奥乃博
池田思朗

キーワード:

独立成分分析
音声信号分離

Independent Component Analysis を用いたMEGデータの解析

Mon, 01 Jun 1998 00:00:00 +0000

信学技法, pp. 29–36

著者:

池田思朗
村田昇

キーワード:

独立成分分析
脳磁計

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Abstract:

MEG (Magnetoencephalography，脳磁計) は，脳外から無侵襲で脳活動を捉える計測法として注目を集めているが，脳から発生される磁場は極めて微弱 (地磁気の数億分の一程度) であるため，雑音除去が重要な問題となる．従来の方法ではシールドルーム，別センサーによる外部磁場の測定 (リファレンスチャンネル)，及び加算平均を併用し，脳内活動の計測を行っている．本研究では Molgedey & Schuster が提案した相関関数を用いた時間構造に基づく独立成分分析 (Independent Component Analysis) により，外部雑音，地磁気の変化，電源ノイズ等の除去し，抽出されたノイズと独立な成分を用いることにより，従来に比べ少い加算平均回数でダイポール推定を行う．島津製作所製の MEG によって計測されたデータを用いて行った実験の結果を報告する．

再帰的学習によるEMアルゴリズムの加速

Tue, 01 Jul 1997 00:00:00 +0000

信学技法, pp. 17–24

著者:

池田思朗

キーワード:

EM アルゴリズム

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Abstract:

EM アルゴリズムはボルツマンマシンや確率的パーセプトロンなどの学習を始め，HMMやその他隠れた構造を持つ確率分布の学習に対して広く持ちいられている．このアルゴリズムは繰り返し演算により最尤推定を求めるものであり，計算量が少なく実現が容易だが，一般に収束が遅い．一方，統計学の分野でスコアリング法と呼ばれる手法も同様のモデルに対して適用できる繰り返し演算である.これは収束は速いが計算量が多く実現が難しい．本研究では EMアルゴリズムを再帰的に用いてスコアリング法を近似し，EMアルゴリズムを加速できることを示す．Louis[7]やMeng and Rubin[10]も同様のアプローチを行なっているが，本手法はそれらに比べ，計算量が少なく実現が容易である.計算機実験を交えて結果を示す．

HMMの構造探索による音素モデルの生成

Tue, 01 Jun 1993 00:00:00 +0000

信学技法, pp. 17–24

著者:

池田思朗

キーワード:

EM アルゴリズム
モデル選択

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Abstract:

HMMにより音素モデルを構成する場合，その構造は試行錯誤的に知識や経験によって決定されることが多い．これに対し，パラメタ数とデータ数を考慮した情報量基準を用い，これを最小化するようにモデルの構造を変化させ，最適化するアルゴリズムを提案する.構造を変化させる毎にパラメタを推定し，尤度を最大化するように，状態を分割あるいは新しく状態遷移を定義することにする．求まったモデルのパラメタを再度推定し，情報量基準 AIC でそのモデルを評価し，さらに構造を変化させるか否かを決定する．このアルゴリズムを用いて，モデルを構成し，計算機上の実験を行ない，さらに音素認識実験を行なった結果を示す．

視覚情報で適応する聴覚センサのためのリアルタイムシステム

Thu, 01 Aug 1991 00:00:00 +0000

計測自動制御学会第30回学術講演会予稿集, pp. 369–370

著者:

高橋弘太
池田思朗
小林伸治
山崎弘郎

国内会議論文 on 池田 思朗

非平滑正則化を用いたブラインド・デコンボリューションに対するBregman近接DCアルゴリズム

著者:

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Abstract:

全状態探索による線形回帰のスパース変数選択

著者:

キーワード:

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Abstract:

スパースモデリングによる情報処理

著者:

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Abstract:

Bregman 情報量を損失としたベイズリスクに関する考察

著者:

キーワード:

Abstract:

Rate-Distortion Function for Gamma Sources under Absolute-Log Distortion

著者:

キーワード:

Abstract:

スパースモデリングとベイズ統計

著者:

キーワード:

Abstract:

予測のための min-max 問題

著者:

キーワード:

Abstract:

混合分布のノンパラメトリック推定と最小ダイバージェンス法

著者:

キーワード:

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最大出力制約下での通信路容量と変調方式

著者:

キーワード:

Abstract:

通信路容量に関する情報幾何学的考察

著者:

キーワード:

Abstract:

神経細胞通信路の通信路容量

著者:

キーワード:

Abstract:

移動体における衛星放送の受信 –記憶のある通信路の通信路推定と誤り訂正–

著者:

キーワード:

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Abstract:

運動指令の疎表現と運動計画 –二関節非線形腕による到達運動への適用–

著者:

キーワード:

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Abstract:

ベーテ CCCP アルゴリズムの局所安定性

著者:

キーワード:

Abstract:

ターボ符号と Gallager 符号の情報幾何

著者:

キーワード:

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Abstract:

ターボ符号の情報幾何

著者:

キーワード:

Abstract:

ICAの音響処理への応用

著者:

キーワード:

TDDアルゴリズムを用いたブラインド信号分離の評価とDSP

著者:

キーワード:

主観的輪郭認知とヒト視覚系皮質の脳磁図反応

著者:

国内会議論文 on 池田思朗

周波数領域のInfomaxとサブスペース法を併用したブラインド信号分離

独立成分分析(independent component analysis)法による脳磁図信号の分離と解析