長岡技術科学大学の「算法・計算論研究室(～2017.3)」時代より、さまざまな確率的アルゴリズムの研究に取り組んで来ましたが、最も力を入れてきたのは次のタイプのアルゴリズムです。「未知の規則性をもつ大量のデータがあるとする。ある平等さを保証してデータをサンプリングする。それを帯域制限フーリエ変換、min-hashなどの手法で小さくまとまったデータに要約する。その要約データは規則性を再現できるように設計する。」特に近年では、「非可換フーリエ変換」を応用して、最適工程順の発見や拡張現実感符号化のための３次元運動の学習といった、操作の順序に敏感に反応する対象への応用を広げるべく取り組んでいます。
武井研究室
指導教員教授 武井 由智（教員居室：電気・電子・情報系棟2F）
研究場所電気・電子・情報系棟1階 情報工学実験室
キーワード確率的アルゴリズム, データマイニング, 機械学習, 置換, 3次元運動, 非可換フーリエ解析
研究室の紹介
研究内容
研究室の様子
学生の自主性に任されるところが多いですが、ゼミが濃密です。算法の研究で再現性は抜群であるため、実験といっても計算機実験（Linux の入ったノートPC が貸与されます）で全てのカタが付き、一見は苦労が少ないです。しかし、大量のアイデアを出すこと、すでに誰かが気づいてしまっていたり論理的に無理があるアイデアを瞬殺すること、この両方を行える必要があります。生き残ったアイデアを丁寧に育て、プログラム実装してちゃんと動くことが確認できること、そして、他の人が安心して使えるように、正しさ・実行時間についての証明をつけることができなければなりません。
卒業研究、特別研究テーマ
- 卒研 回転群上の分布データに対する高速マッチングの実装評価
- 卒研 対称群上の未知関数のラベル依存性抽出効率の実装評価
- 卒研 対称群上の未知選好関数に対する機械学習アルゴリズムの実装評価
- 卒研 Android端末で動作するARを用いた3Dグラフ表示アプリケーションの実現
指導教員から
武井 由智TAKEI Yoshinori
電気・電子・情報系
情報・通信ネットワークコース
教授・博士(工学)
授業担当科目
情報理論 システム情報工学 ソフトウェア工学演習 電気情報工学実験Ⅰ 情報基礎 他
所属学会・協会
LA、電子情報通信学会、情報処理学会、ACM、SIAM、AMS、IEEE
専門分野とこれまでの研究
算法(アルゴリズム)の分野において、ビッグデータから有用な知見をあぶり出す「データマイニング」のための数理的なツールの開発を中心として、次のような研究を手掛けて来ています：ドキュメント類似度の高速判定に用いられる最小値独立置換族の最適構成、波形モーメントによるディジタルフィルタの閉じた公式、疎フーリエ表現アルゴリズムの実装、未知論理関数の学習アルゴリズム、偏りの少ない逆数型擬似乱数発生器、順列に対する未知の選好をあぶり出すための帯域制限フーリエ変換アルゴリズム。
現在の研究テーマ
1. 順列の上の関数のフーリエ変換のデータマイニングへの応用
2. 3次元回転データ相互の高速マッチング
3. ドキュメント間の関係を再生できるような要約データの構成法
コンピュータに仕事をさせるにはプログラミングが必要であり、プログラミングのためにはその考え方であるアルゴリズム（算法）が要ります。「正しい答」を少ない計算量で出すのが良いアルゴリズムですが、応用によっては「ほぼ正しい」答を「とても少ない」計算量で出すことが望まれます； 大量のデータから規則性をあぶりだしたり学習したりする「データマイニング」「機械学習」などの応用が典型的です。 効率化の鍵は「アルゴリズムにうまくランダム性を持たせる」ことにかかっています。本研究室は確率的アルゴリズムとデータサイエンスへの応用を研究します。