JP2016018323A - パラメータ推定方法、装置、及びプログラム - Google Patents
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Description
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データに対する負の対数尤度を最小化するようなパラメータを求める、パラメータ推定手法が提案されている。すなわち、wi∈[0,1]を論理プログラムに含まれるi番目の確率の付与された節に対応するパラメータ、すべてのパラメータの集合をw={w1,...,wn}とすると、論理プログラム、訓練データを入力として受け取り、訓練データに対する負の対数尤度を最小化するようなパラメータの集合^w={^w1,...,^wn}を求める既存手法が提案されている。例えば、非特許文献2では、Expectation-Maximizationアルゴリズムを用いることでパラメータを推定する方法が提案されている。
まず、本発明の実施の形態の概要について説明する。本発明の実施の形態では、確率パラメータを付与した論理プログラム(以下、確率論理プログラムと称する。)の確率パラメータを、入力された訓練例より推定する。具体的には、本発明の実施の形態では、負の対数尤度関数を最小化する代わりに、負の対数尤度関数にペナルティ関数を付与した目的関数を最小化することで確率パラメータの推定を行う。推定された確率パラメータの値wiが0または1をとったときにペナルティの値が小さくなるようなペナルティ関数を用いることで、推定された確率パラメータがよりwi=0またはwi=1となりやすいようにする。
本発明の実施の形態に係るパラメータ推定装置の構成について説明する。本発明の実施の形態に係るパラメータ推定装置100は、確率パラメータが付与された事実を表す節の集合と、確率パラメータが付与されていない節の集合とを含む確率論理プログラムであって、かつ、質問として与えられた事実を論理的帰結として導出することができる確率を算出する確率論理プログラムで用いられる確率パラメータの各々の値を推定する。
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次に、本発明の実施の形態に係るパラメータ推定装置100の作用について説明する。確率論理プログラムと複数の訓練例とがパラメータ推定装置100に入力されると、演算部20によって、図3に示す推定処理ルーチンが実行される。
ステップS200において、パラメータ推定部26によって、確率パラメータの各々について、0<wi<1となるように当該確率パラメータの初期値w(0)を設定する。
12 訓練例入力部
20 演算部
22 プログラムデータベース
24 訓練例データベース
26 パラメータ推定部
30 出力部
100 パラメータ推定装置
Claims (5)
- 訓練例入力手段、及びパラメータ推定手段を含み、確率パラメータが付与された事実を表す節の集合と、前記確率パラメータが付与されていない節の集合とを含む確率論理プログラムであって、かつ、質問として与えられた事実を論理的帰結として導出することができる確率を算出する確率論理プログラムで用いられる前記確率パラメータの各々の値を推定するパラメータ推定装置におけるパラメータ推定方法であって、
前記訓練例入力手段が、前記確率論理プログラムの論理的帰結として導出されるべき事実の集合と、論理的帰結として導出されるべきではない事実の集合とからなる予め用意された複数の訓練例を受け付けるステップと、
前記パラメータ推定手段が、前記訓練例入力手段によって受け付けた複数の訓練例と、前記確率論理プログラムとに基づいて、値が1又は0である前記確率パラメータの数が多いほど小さい値を出力するように予め定められたペナルティ関数と、前記確率パラメータの各々の値の尤もらしさを表す負の対数尤度関数との重み付け和である目的関数を、前記複数の訓練例に対して最小化するように、前記確率論理プログラムの前記確率パラメータの各々の値を推定し、推定された前記確率パラメータの値が1である事実を表す節から、前記確率パラメータを取り除いて、前記確率パラメータが付与されていない節とし、推定された前記確率パラメータの値が0である事実を表す節を、前記確率論理プログラムから取り除くステップと、
を含むパラメータ推定方法。 - 前記パラメータ推定手段によるステップは、前記確率パラメータの各々の初期値、又は前回更新された前記確率パラメータの各々の値に基づいて、前記目的関数の勾配を計算し、計算された前記目的関数の勾配に基づいて、前記確率パラメータの各々の値を更新することを、予め定められた繰り返し終了条件を満たすまで繰り返すことにより、前記確率論理プログラムの前記確率パラメータの各々の値を推定する請求項1記載のパラメータ推定方法。
- 前記負の対数尤度関数は、前記複数の訓練例の各々に対する、前記確率論理プログラムにおける前記訓練例の出現確率を用いて表される請求項1又は2記載のパラメータ推定方法。
- 確率パラメータが付与された事実を表す節の集合と、前記確率パラメータが付与されていない節の集合とを含む確率論理プログラムであって、かつ、質問として与えられた事実を論理的帰結として導出することができる確率を算出する確率論理プログラムで用いられる前記確率パラメータの各々の値を推定するパラメータ推定装置であって、
前記確率論理プログラムの論理的帰結として導出されるべき事実の集合と、論理的帰結として導出されるべきではない事実の集合とからなる予め用意された複数の訓練例を受け付ける訓練例入力手段と、
前記訓練例入力手段によって受け付けた複数の訓練例と、前記確率論理プログラムとに基づいて、値が1又は0である前記確率パラメータの数が多いほど小さい値を出力するように予め定められたペナルティ関数と、前記確率パラメータの各々の値の尤もらしさを表す負の対数尤度関数との重み付け和である目的関数を、前記複数の訓練例に対して最小化するように、前記確率論理プログラムの前記確率パラメータの各々の値を推定し、推定された前記確率パラメータの値が1である事実を表す節から、前記確率パラメータを取り除いて、前記確率パラメータが付与されていない節とし、推定された前記確率パラメータの値が0である事実を表す節を、前記確率論理プログラムから取り除くパラメータ推定手段と、
を含むパラメータ推定装置。 - 請求項1〜請求項3の何れか1項記載のパラメータ推定方法の各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラム。
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CN108700852A (zh) * | 2017-01-27 | 2018-10-23 | 三菱日立电力系统株式会社 | 模型参数值推定装置及推定方法、程序、记录有程序的记录介质、模型参数值推定系统 |
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