JP2011221873A - Data classification method, apparatus and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、データ分類方法及び装置及びプログラムに係り、特に、入力データをいずれかのクラスに分類するためのデータ分類方法及び装置及びプログラムに関する。 The present invention relates to a data classification method, apparatus, and program, and more particularly, to a data classification method, apparatus, and program for classifying input data into any class.
入力データを分類する際に、複数の尤度算出手段の出力を同時に用いる方法として、最大尤度に対するクラスが入力データに対する正しいクラスであることを示す確信度を算出して、最大の確信度を示す尤度算出手段が出力するクラスや、確信度の大きさに応じて尤度を重み付け加算した値が最大となるクラスを、入力データが属するクラスとする分類方法がある(例えば、非特許文献1参照)。 When classifying input data, as a method of simultaneously using the outputs of multiple likelihood calculating means, calculate the certainty factor indicating that the class for the maximum likelihood is the correct class for the input data, and calculate the maximum certainty factor. There is a classification method in which a class output by the likelihood calculation means shown or a class having a maximum value obtained by weighted addition of likelihoods according to the level of certainty is defined as a class to which input data belongs (for example, non-patent literature) 1).
しかしながら、上記の非特許文献1の技術では、複数の分類器の出力を統合して入力データに対する唯一のクラスを決定する方法であり、いずれかに属する複数のクラス(クラス群)を決定する問題には使えないという問題がある。
However, the technique of Non-Patent
本発明は、上記の点に鑑みなされたもので、入力データがいずれかに属するクラス群を決定する問題に対し、正解のクラスが含まれるという意味での精度を向上させることが可能なデータ分類方法及び装置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 view of the above points, and is a data classification capable of improving accuracy in the sense that a correct class is included for a problem of determining a class group to which input data belongs. An object is to provide a method, an apparatus, and a program.
図1は、本発明の原理構成図である。 FIG. 1 is a principle configuration diagram of the present invention.
本発明(請求項1)は、所定の入力データがいずれかに属するクラス群を決定するデータ分類装置であって、
所定の入力データが複数のクラスのそれぞれに属することの尤もらしさである尤度を算出し、尤度記憶手段12に格納する機能を有し、分類手法または構成要素や特徴が互いに異なる複数の尤度算出手段120と、
所定の入力データについて、尤度記憶手段12に格納されている、複数の尤度算出手段のうちの1つの尤度算出手段が算出した尤度を大きい順にN個抽出し、該N個の尤度に対応したクラス群の中に、該入力データに対する正しいクラスがあることを示す確からしさである確信度を算出し、確信度記憶手段19に格納する確信度算出手段130と、
確信度記憶手段19から尤度算出手段120の確信度を抽出し、最大の確信度を算出した尤度算出手段が算出した尤度の大きい上位N個に対応するクラス群、または、該尤度に該確信度を反映して変換した結果の大きい上位N個に対応するクラス群を、入力データがいずれかに属するクラス群であると決定するデータクラス群決定手段150と、を有する。
The present invention (Claim 1) is a data classification device for determining a class group to which predetermined input data belongs,
It has a function of calculating likelihood that is the likelihood that predetermined input data belongs to each of a plurality of classes, and storing the likelihood in the likelihood storage means 12, and a plurality of likelihoods having different classification methods or components and features. Degree calculation means 120;
For the predetermined input data, N likelihoods calculated by one likelihood calculating means among a plurality of likelihood calculating means stored in the likelihood storage means 12 are extracted in descending order, and the N likelihoods are extracted. A certainty factor which is a certainty indicating that there is a correct class for the input data in the class group corresponding to the degree, and stores the certainty factor in the certainty
The confidence level of the likelihood calculating
また、本発明(請求項2)は、請求項1のデータ分類装置において、
確信度算出手段130は、
確信度の大きさに応じて各クラスに属する尤度を重み付けし、全ての尤度算出手段にわたって加算した値を求める手段を含み、
データクラス群決定手段150は、
全ての尤度算出手段にわたって加算した値の大きい方からN個に対応するクラス群を入力データがいずれかに属するクラス群であると決定する手段を含む。
The present invention (Claim 2) is the data classification apparatus according to
The certainty factor calculation means 130
Including means for weighting the likelihood belonging to each class according to the degree of certainty, and obtaining a value added over all likelihood calculating means;
The data class group determining means 150
Means for determining that the class group corresponding to the N class having the larger value added over all likelihood calculating means is the class group to which the input data belongs.
図2は、本発明の原理を説明するための図である。 FIG. 2 is a diagram for explaining the principle of the present invention.
本発明(請求項3)は、所定の入力データがいずれかに属するクラス群を決定するデータ分類方法であって、
分類手法または構成要素や特徴が互いに異なる複数の尤度算出手段、尤度記憶手段、確信度記憶手段を有する装置において、
各尤度算出手段が、所定の入力データが複数のクラスのそれぞれに属することの尤もらしさである尤度を算出し、尤度記憶手段に格納する尤度算出ステップ(ステップ1)と、
確信度算出手段が、所定の入力データについて、尤度記憶手段に格納されている、複数の尤度算出手段のうちの1つの尤度算出手段が算出した尤度を大きい順にN個抽出し、該N個の尤度に対応したクラス群の中に、該入力データに対する正しいクラスがあることを示す確からしさである確信度を算出し、確信度記憶手段19に格納する確信度算出ステップ(ステップ2)と、
確信度記憶手段から前記尤度算出手段の確信度を抽出し、最大の確信度を算出した尤度算出手段が算出した尤度の大きい上位N個に対応するクラス群、または、該尤度に該確信度を反映して変換した結果の大きい上位N個に対応するクラス群を、入力データがいずれかに属するクラス群であると決定するデータクラス群決定ステップ(ステップ3)と、を行う。
The present invention (Claim 3) is a data classification method for determining a class group to which predetermined input data belongs,
In an apparatus having a plurality of likelihood calculating means, likelihood storing means, and certainty degree storing means with different classification methods or components and features,
A likelihood calculating step (step 1) in which each likelihood calculating means calculates a likelihood that is a likelihood that predetermined input data belongs to each of a plurality of classes, and stores the likelihood in the likelihood storage means;
The certainty factor calculation means extracts N pieces of likelihoods calculated by one likelihood calculation means among a plurality of likelihood calculation means stored in the likelihood storage means for predetermined input data in descending order, A certainty factor calculating step for calculating a certainty factor that is a certainty indicating that there is a correct class for the input data in the class group corresponding to the N likelihoods, and storing the certainty factor in the certainty factor storage means 19 (step 2) and
The reliability of the likelihood calculation means is extracted from the reliability storage means, and the class group corresponding to the top N pieces with the highest likelihood calculated by the likelihood calculation means that has calculated the maximum certainty degree, or the likelihood A data class group determining step (step 3) is performed for determining that the class group corresponding to the top N items having a large conversion result reflecting the certainty factor is the class group to which the input data belongs.
また、本発明(請求項4)は、請求項4の確信度算出ステップ(ステップ2)において、
確信度の大きさに応じて各クラスに属する尤度を重み付けし、全ての尤度算出手段にわたって加算した値を求め、
データクラス群決定ステップ(ステップ3)において、
全ての尤度算出手段にわたって加算した値の大きい方からN個に対応するクラス群を入力データがいずれかに属するクラス群であると決定する。
Further, according to the present invention (Claim 4), in the certainty calculation step (Step 2) of Claim 4,
Weighting the likelihood belonging to each class according to the magnitude of certainty, obtaining a value added over all likelihood calculating means,
In the data class group determination step (step 3),
The class group corresponding to the N classes having the larger value added over all likelihood calculation means is determined as the class group to which the input data belongs.
本発明(請求項5)は、請求項1または2のいずれか1項に記載のデータ分類装置を構成する手段としてコンピュータを機能させるためのデータ分類プログラムである。
The present invention (Claim 5) is a data classification program for causing a computer to function as means constituting the data classification apparatus according to any one of
上述のように、本発明では、尤度算出手段が算出した複数の尤度のうちで、尤度の大きい方からN個に対応したクラス群の中に、入力データに対する正しいクラスがあることを示す確からしさである確信度を算出し、複数の尤度算出手段の出力を統合して、入力データがいずれかに属するクラス群を決定することにより、入力データがいずれかに属するクラス群を決定するデータ分類問題において、正解のクラスが含まれるという意味での精度を向上させることが可能となる。 As described above, in the present invention, among the plurality of likelihoods calculated by the likelihood calculating means, there is a correct class for the input data in the class group corresponding to N items having the highest likelihood. Calculate the certainty that is the certainty to be shown, integrate the outputs of multiple likelihood calculation means, and determine the class group to which the input data belongs, thereby determining the class group to which the input data belongs In the data classification problem, it is possible to improve the accuracy in the sense that the correct class is included.
以下図面と共に、本発明の実施の形態を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図3は、本発明の一実施の形態におけるデータ分類装置のハードウェア構成を示す。 FIG. 3 shows a hardware configuration of the data classification device according to the embodiment of the present invention.
同図に示すデータ分類装置は、CPU11、メモリ12、ディスプレイ13、キーボード14、処理プログラム15、処理対象記憶部16、OS(オペレーティングシステム)17、算出パラメータ記憶部18、確信度記憶部19、クラス群番号記憶部20から構成される。
The data classification apparatus shown in the figure includes a
上記の処理対象記憶部16、算出パラメータ記憶部18、確信度記憶部19、クラス群番号記憶部20はハードディスク等の記憶媒体である。
The processing
以下に示すデータ分類の処理は、上記の処理プログラム15によりCPU11で実行されるが、図4に、本データ分類装置の処理機能構成を示す。
The processing of data classification shown below is executed by the
同図に示すデータ分類装置は、尤度算出制御部110、n(n≧1)個の尤度算出部120、確信度計算部130、クラス群抽出部140、クラス群決定部150を有する。
The data classification apparatus shown in the figure includes a likelihood
尤度算出制御部110は、処理対象記憶部16から処理対象となるデータの特徴量を読み込み、メモリ12に格納すると共に、キーボード14から尤度算出部120の個数を取得する。
The likelihood
尤度算出部120は、n個(n≧1)存在し、それぞれ分類手法または構成要素や特徴が互いに異なる。尤度算出部120は、各クラスにおいて、尤度算出制御部110から入力された入力データの特徴量が出現する確率の積を求め、これを当該クラスに属する尤度とし、メモリ12に格納する。
There are n likelihood calculation units 120 (n ≧ 1), and classification methods, components, and features are different from each other. The
確信度計算部130は、メモリ12から各尤度算出部120で求められた尤度を取得して、当該尤度が大きい順に所定数抽出し、算出パラメータ18から取得した算出パラメータを用いて確信度を求め、当該尤度を算出した尤度算出部120の識別子(番号)と共に確信度記憶部19に格納する。
The certainty
クラス群抽出部140は、メモリ12から入力データが各クラスに属する尤度の大きい順にN個のクラスを抽出し、これをクラス群とし、当該クラス群の番号を尤度と共にクラス群番号記憶部20に格納する。
The class
クラス群決定部150は、確信度記憶部19から確信度と当該確信度を算出した尤度算出部の識別子(番号)を読み込み、その中で最大の確信度を算出した尤度算出部120を選択し、選択された尤度算出部120が算出した尤度が大きい順にN個のクラスを抽出し、当該N個の尤度に対応するクラス群の番号をクラス群番号記憶部20から抽出する。この抽出されたクラス群の番号を入力されたデータが属するクラス群として出力する。
The class
次に、上記の一連の動作を説明する。 Next, the above series of operations will be described.
図5は、本発明の一実施の形態におけるデータ分類装置の動作のフローチャートである。 FIG. 5 is a flowchart of the operation of the data classification device in one embodiment of the present invention.
ステップ101) 尤度算出制御部110は、処理対象記憶部16から、処理対象である入力データWの特徴量をメモリ12上に読み込む。
Step 101) The likelihood
ステップ102) 尤度算出制御部110は、キーボード14から入力された尤度算出部120の数nを取得する。
Step 102) The likelihood
ステップ103) 尤度算出制御部110は、尤度算出部120の番号iを1に初期化(i=1)する。
Step 103) The likelihood
ステップ104) 尤度算出部120の番号がi≦nであればステップ105に移行し、そうでなければ(i>n)、ステップ111に移行する。
Step 104) If the number of the
ステップ105) 尤度算出制御部110は、入力データWの特徴を、i番目の尤度算出部120(LCi)に入力し、当該尤度算出部120iは、入力データWがクラスCk(k=1,…,K)に属する尤度Pi(W|Ck)(k=1,…,K)を算出し、当該尤度算出部120iの識別子(番号)と共にメモリ12に格納する。尤度算出処理では、各クラスにおいて、入力データWの特徴(または、データの特徴)が出現する確率の積を、入力データWの特徴が当該クラスに属する尤度であると判断する。なお、特徴が出現する確率を求める方法としては、文献1「上田修功、斉藤和巳著「多重トピックテキストの確率モデルテキストモデルの研究の最前線(1)」情報処理学会、会誌「情報処理」45巻2号、pp. 184-190, 2004年2月」や文献2「上田修功、斉藤和巳著「多重トピックテキストの確率モデルテキストモデルの研究の最前線(1)」情報処理学会、会誌「情報処理」45巻3号、pp.282-289, 2004年3月」に記載されているナイーブベイズモデルという方法を使用するようにしてもよい。
Step 105) The likelihood
ステップ106) 確信度算出部130は、メモリ12に格納されている上記入力データWが各クラスに属する尤度Pi(W|Ck)を用い、第i番目の尤度算出部120(LCi)の確信度
Step 106) The certainty
まず、最大の尤度を First, the maximum likelihood
第i番目の尤度算出部120(LCi)用の確信度算出パラメータ Reliability calculation parameter for i-th likelihood calculation unit 120 (LCi)
ステップ107) 確信度計算部130は、上記で求められた確信度
Step 107) The certainty
ステップ108) クラス群抽出部140は、メモリ12に格納されている上記の入力データWの特徴量が各クラスに属する尤度Pi(W|Ck)の大きい順に第N位以内に対応するクラス群を抽出し、これをhiとする。
Step 108) The class
ステップ109) クラス群抽出部140は、上記クラスタ群hiを、クラス群番号記憶部20に保存する。
Step 109) The class
ステップ110) 尤度算出部120の番号iをi+1として、ステップ104に移行する。
Step 110) The number i of the
ステップ111) ステップ104において、i>nである場合は、入力データがいずれかに属するクラス群を決定する。つまり、確信度記憶部19から各尤度算出部120の確信度
Step 111) If i> n in step 104, the class group to which the input data belongs is determined. That is, the certainty factor of each
ステップ112) 上記のhを、入力データがいずれかに属するクラス群として出力する。 Step 112) The above h is output as a class group to which the input data belongs.
なお、上記の図4に示すデータ分類装置の各構成要素の機能をプログラムとして構築し、データ分類装置として利用されるコンピュータのCPUにインストールして実行させる、または、ネットワークを介して流通させることが可能である。 It should be noted that the function of each component of the data classification apparatus shown in FIG. 4 is constructed as a program and installed and executed on a CPU of a computer used as the data classification apparatus, or distributed via a network. Is possible.
また、構築されたプログラムをハードディスクや、フレキシブルディスク、CD−ROM等の可搬記憶媒体に格納し、コンピュータにインストールする、または、配布することが可能である。 In addition, the constructed program can be stored in a portable storage medium such as a hard disk, a flexible disk, or a CD-ROM, and can be installed or distributed in a computer.
なお、本発明は、上記の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲内において種々変更・応用が可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and applications can be made within the scope of the claims.
11 CPU
12 尤度記憶手段、メモリ
13 ディスプレイ
14 キーボード
15 処理プログラム
16 処理対象記憶部
17 OS(オペレーティングシステム)
18 算出パラメータ記憶部
19 確信度記憶手段、確信度記憶部
20 クラス群番号記憶部
100 データ分類装置
110 尤度算出制御部
120 尤度算出手段、尤度算出部
130 確信度算出手段、確信度算出部
140 クラス群抽出部
150 データクラス群決定手段、データクラス群決定部
11 CPU
12 Likelihood storage means,
18 Calculation
Claims (5)
前記所定の入力データが複数のクラスのそれぞれに属することの尤もらしさである尤度を算出し、尤度記憶手段に格納する機能を有し、分類手法または構成要素や特徴が互いに異なる複数の尤度算出手段と、
前記所定の入力データについて、前記尤度記憶手段に格納されている、複数の尤度算出手段のうちの1つの尤度算出手段が算出した尤度の大きい順にN個抽出し、該N個の尤度に対応したクラス群の中に、該入力データに対する正しいクラスがあることを示す確からしさである確信度を算出し、確信度記憶手段に格納する確信度算出手段と、
前記確信度記憶手段から前記尤度算出手段の確信度を抽出し、最大の確信度を算出した尤度算出手段が算出した尤度の大きい上位N個に対応するクラス群、または、該尤度に該確信度を反映して変換した結果の大きい上位N個に対応するクラス群を、入力データがいずれかに属するクラス群であると決定するデータクラス群決定手段と、
を有することを特徴とするデータ分類装置。 A data classification device for determining a class group to which predetermined input data belongs,
The likelihood that the predetermined input data belongs to each of a plurality of classes is calculated and stored in the likelihood storage means, and a plurality of likelihoods that have different classification methods or components and features from each other. Degree calculation means;
N pieces of the predetermined input data are extracted in descending order of likelihoods calculated by one likelihood calculating means among a plurality of likelihood calculating means stored in the likelihood storage means, A certainty factor calculating means for calculating a certainty factor that is a certainty indicating that there is a correct class for the input data in the class group corresponding to the likelihood, and storing the certainty factor in the certainty factor storing unit;
The confidence level of the likelihood calculation means is extracted from the confidence measure storage means, and the class group corresponding to the top N largest likelihoods calculated by the likelihood calculation means that has calculated the maximum confidence, or the likelihood Data class group determining means for determining that the input data is a class group to which any one of the class groups corresponding to the top N items having a large conversion result reflecting the certainty factor,
A data classification apparatus comprising:
前記確信度の大きさに応じて各クラスに属する尤度を重み付けし、全ての前記尤度算出手段にわたって加算した値を求める手段を含み、
前記データクラス群決定手段は、
前記全ての前記尤度算出手段にわたって加算した値の大きい方からN個に対応するクラス群を前記入力データがいずれかに属するクラス群であると決定する手段を含む
請求項1記載のデータ分類装置。 The certainty factor calculating means includes:
Means for weighting the likelihood belonging to each class according to the magnitude of the certainty factor and obtaining a value added over all the likelihood calculating means;
The data class group determining means includes
2. The data classification device according to claim 1, further comprising means for determining that the class group corresponding to N from the largest value added over all the likelihood calculating means is a class group to which the input data belongs. .
分類手法または構成要素や特徴が互いに異なる複数の尤度算出手段、尤度記憶手段、確信度記憶手段を有する装置において、
各尤度算出手段が、所定の入力データが複数のクラスのそれぞれに属することの尤もらしさである尤度を算出し、前記尤度記憶手段に格納する尤度算出ステップと、
前記確信度算出手段が、所定の入力データについて、前記尤度記憶手段に格納されている、複数の尤度算出手段のうちの1つの尤度算出手段が算出した尤度を大きい順にN個抽出し、該N個の尤度に対応したクラス群の中に、該入力データに対する正しいクラスがあることを示す確からしさである確信度を算出し、確信度記憶手段に格納する確信度算出ステップと、
前記確信度記憶手段から前記尤度算出手段の確信度を抽出し、最大の確信度を算出した尤度算出手段が算出した尤度の大きい上位N個に対応するクラス群、または、該尤度に該確信度を反映して変換した結果の大きい上位N個に対応するクラス群を、入力データがいずれかに属するクラス群であると決定するデータクラス群決定ステップと、を行うことを特徴とするデータ分類方法。 A data classification method for determining a class group to which predetermined input data belongs,
In an apparatus having a plurality of likelihood calculating means, likelihood storing means, and certainty degree storing means with different classification methods or components and features,
A likelihood calculating step in which each likelihood calculating means calculates a likelihood that is a likelihood that predetermined input data belongs to each of a plurality of classes, and stores the likelihood in the likelihood storage means;
The certainty factor calculation means extracts N pieces of likelihoods calculated by one likelihood calculation means among a plurality of likelihood calculation means stored in the likelihood storage means for predetermined input data in descending order. And a certainty factor calculating step of calculating a certainty factor that is a certainty indicating that there is a correct class for the input data in the class group corresponding to the N likelihoods, and storing the certainty factor in a certainty factor storing unit; ,
The confidence level of the likelihood calculation means is extracted from the confidence measure storage means, and the class group corresponding to the top N largest likelihoods calculated by the likelihood calculation means that has calculated the maximum confidence, or the likelihood Performing a data class group determination step for determining, as a class group to which the input data belongs, one of the class groups corresponding to the top N items having a large conversion result reflecting the certainty factor. Data classification method to be performed.
前記確信度の大きさに応じて各クラスに属する尤度を重み付けし、全ての前記尤度算出手段にわたって加算した値を求め、
前記データクラス群決定ステップにおいて、
前記全ての前記尤度算出手段にわたって加算した値の大きい方からN個に対応するクラス群を前記入力データがいずれかに属するクラス群であると決定する
請求項3記載のデータ分類方法。 In the certainty factor calculating step,
Weighting the likelihood belonging to each class according to the magnitude of the certainty factor, obtaining a value added over all the likelihood calculating means,
In the data class group determination step,
The data classification method according to claim 3, wherein the class group corresponding to N classes having the larger value added over all the likelihood calculation means is determined to be a class group to which the input data belongs.
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