JP5417967B2 - Genetic processing apparatus, genetic processing method and program - Google Patents
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本発明は、遺伝的処理装置、遺伝的処理方法およびプログラムに関する。 The present invention relates to a genetic processing apparatus, a genetic processing method, and a program.
遺伝的アルゴリズムまたは遺伝的プログラミングといった進化的計算を用いたフィルタ列の生成方法が知られている。この方法は、フィルタ列に対し、交叉、突然変異および選択等の操作を複数回繰返し、新たなフィルタ列を生成する。このような進化的計算を用いたフィルタ列の生成方法によれば、それぞれの事例に対して最適であり、解析的に得ることが困難な複雑な構造のフィルタ列を、より少ない労力で設計することができる。 A filter string generation method using evolutionary computation such as a genetic algorithm or genetic programming is known. In this method, operations such as crossover, mutation, and selection are repeated a plurality of times for a filter row to generate a new filter row. According to such a filter string generation method using evolutionary computation, a filter string having a complicated structure that is optimal for each case and difficult to obtain analytically is designed with less effort. be able to.
ところで、フィルタを構成する各フィルタ部品がパラメータを有する場合に、このようなフィルタ部品のパラメータを進化的計算によって調節すると、該パラメータが異なるフィルタ部品を複数使用する必要があり、フィルタ部品を組み合わせて生成される遺伝子の数を無駄に増大する結果をもたらす。 By the way, when each filter component constituting the filter has parameters, adjusting the parameters of such filter components by evolutionary calculation requires the use of a plurality of filter components having different parameters. This results in a wasteful increase in the number of genes produced.
上記課題を解決するために、本発明の第1の態様においては、入力データを変換して出力データとして出力する複数のフィルタ部品を組み合わせた少なくとも1つのフィルタを含むフィルタ群から、遺伝的処理により新たなフィルタを生成してフィルタ群に加える生成部と、フィルタ群に含まれるそれぞれのフィルタについて、学習用入力データから学習用目標データへの変換に対する適合度を算出する適合度算出部と、それぞれのフィルタについての適合度に基づいて、フィルタ群に残すフィルタを選定する選定部と、新たなフィルタに含まれるフィルタ部品のパラメータを、遺伝的処理により調整する調整部と、を備え、新たなフィルタが入出力間の接続により連結された同一の2以上のフィルタ部品を含む場合に、調整部は、当該2以上のフィルタ部品のうち一部のフィルタ部品のパラメータを固定として、他の一部のフィルタ部品のパラメータを調整する遺伝的処理装置、並びに、当該遺伝的処理装置に関する遺伝的処理方法およびプログラムを提供する。
また、本発明の第2の態様においては、入力データを変換して出力データとして出力する複数のフィルタ部品を組み合わせた少なくとも1つのフィルタを含むフィルタ群から、遺伝的処理により新たなフィルタを生成して前記フィルタ群に加える生成部と、前記フィルタ群に含まれるそれぞれのフィルタについて、学習用入力データから学習用目標データへの変換に対する適合度を算出する適合度算出部と、それぞれの前記フィルタについての前記適合度に基づいて、前記フィルタ群に残す前記フィルタを選定する選定部と、前記新たなフィルタに含まれるフィルタ部品のパラメータを、遺伝的処理により調整する調整部と、を備え、前記選定部は、入出力間の接続により連結された同一の2以上のフィルタ部品を含む第1フィルタと、前記第1フィルタにおける当該2以上のフィルタ部品に対応する部分に前記第1フィルタと同一のフィルタ部品が異なる数連結されており、かつ他の部分は前記第1フィルタと同一構造の第2フィルタとが前記フィルタ群に含まれる場合に、前記第1フィルタおよび前記第2フィルタの一方を選定せずに削除する遺伝的処理装置、並びに、当該遺伝的処理装置に関する遺伝的処理方法およびプログラムを提供する。
In order to solve the above-described problem, in the first aspect of the present invention, genetic processing is performed from a filter group including at least one filter obtained by combining a plurality of filter components that convert input data and output as output data. A generation unit that generates a new filter and adds it to the filter group, and a fitness calculation unit that calculates a fitness for conversion from the learning input data to the learning target data for each filter included in the filter group, and based of the goodness of fit for the filter, and a selection unit for selecting a filter to leave the filter group, the parameters of the filter components that are included in the new filter, and an adjustment unit that adjusts the genetic process, new filter Are included in the two or more filter parts connected by the connection between the input and output, the adjustment unit As a fixed parameter of the portion of the filter components of the filter components, genetic processing apparatus for adjusting the parameters of the other part of the filter components, as well as to provide a genetic processing method and a program related to the genetic apparatus .
In the second aspect of the present invention, a new filter is generated by genetic processing from a filter group including at least one filter in which a plurality of filter components that convert input data and output as output data are combined. For each filter included in the filter group, a fitness calculation unit that calculates a fitness for conversion from learning input data to learning target data for each filter included in the filter group, and each of the filters A selection unit that selects the filter to be left in the filter group on the basis of the fitness of the filter, and an adjustment unit that adjusts parameters of filter components included in the new filter by genetic processing, The first filter including two or more identical filter components connected by connection between the input and output; A different number of the same filter parts as the first filter are connected to the part corresponding to the two or more filter parts in one filter, and the other part is a second filter having the same structure as the first filter. When included in a filter group, a genetic processing device that deletes one of the first filter and the second filter without selecting one, and a genetic processing method and program related to the genetic processing device are provided .
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。 It should be noted that the above summary of the invention does not enumerate all the necessary features of the present invention. In addition, a sub-combination of these feature groups can also be an invention.
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。 Hereinafter, the present invention will be described through embodiments of the invention, but the following embodiments do not limit the invention according to the claims. In addition, not all the combinations of features described in the embodiments are essential for the solving means of the invention.
図1は、本実施形態に係る遺伝的処理装置100の構成を示す。遺伝的処理装置100は、フィルタ格納部110と、生成部120と、学習用データ格納部130と、適合度算出部140と、選定部150と、統合部160と、繰り返し処理部170と、分割部180と、調整部190とを備える。フィルタ格納部110は、既に生成された互いに異なる複数のフィルタを格納する。
FIG. 1 shows a configuration of a
フィルタは、1または複数の入力データを含む入力データセットを1または複数の出力データを含む出力データセットに変換する複数のフィルタ部品を含む構成であってもよい。フィルタは、フィルタ部品を直列に組み合わせた構成であってもよい。また、フィルタは、フィルタ部品を木構造等に組み合わせた構成であってもよい。また、フィルタは、データセットに対して演算を施すプログラム、および、データセットに対して施すべき演算内容を表わす演算式等であってもよい。 The filter may include a plurality of filter components that convert an input data set including one or more input data into an output data set including one or more output data. The filter may have a configuration in which filter components are combined in series. Further, the filter may have a configuration in which filter parts are combined in a tree structure or the like. In addition, the filter may be a program that performs an operation on the data set, an arithmetic expression that represents the content of the operation to be performed on the data set, or the like.
また、フィルタの変換対象となるデータセットは、データセットは、1次元データ列、2次元データ群、3次元データ群、又は、更に多次元のデータ群であってもよい。1次元データ列は、例えば、時系列データ又は配列状のデータ列等である。2次元データ群は、複数の画素データ等が2次元空間に配列された画像データ等である。3次元データ群は、色又は濃度等を表わすデータ値が3次元空間の各格子点に配置されたボリュームデータ等である。また、フィルタは、入力されたデータセットと異なる次元のデータセットを出力してもよい。 The data set to be converted by the filter may be a one-dimensional data string, a two-dimensional data group, a three-dimensional data group, or a further multidimensional data group. The one-dimensional data string is, for example, time series data or an array data string. The two-dimensional data group is image data in which a plurality of pixel data and the like are arranged in a two-dimensional space. The three-dimensional data group is volume data or the like in which data values representing color or density are arranged at each grid point in the three-dimensional space. The filter may output a data set having a dimension different from that of the input data set.
生成部120は、入力データを変換して出力データとして出力する複数のフィルタ部品を組み合わせた少なくとも1つのフィルタを含むフィルタ群から、遺伝的処理により新たなフィルタを生成する。遺伝的処理については、図4〜6を参照して後述される。生成部120は、フィルタ群から遺伝的処理により新たなフィルタを生成してフィルタ群に加えてもよい。
The
学習用データ格納部130は、学習用データを格納する。学習用データは、学習用入力データと学習用目標データとを含む。学習用目標データは、フィルタ(変換器)が学習用入力データを変換して得られるデータの目標となるデータである。本実施形態において、学習用入力データは学習用入力画像であってもよく、学習用目標データは学習用目標画像であってもよい。例えば、学習用入力画像は、欠陥が含まれる検査対象を撮像した検査対象画像であってもよく、学習用目標画像は、当該検査対象画像から抽出する目標となる当該欠陥の抽出画像であってもよい。
The learning
適合度算出部140は、フィルタ群に含まれるそれぞれのフィルタについて、学習用入力データから学習用目標データへの変換に対する適合度を算出する。ここで、適合度は、学習用入力データを学習用目標データへと変換するのに適しているかどうかを表す指標値であり、本実施形態においては値が高いほど学習用入力データを学習用目標データへと変換するのに適していることを表す。一例では、適合度算出部140は、当該適合度として、図7を参照して後述される、学習用入力画像の学習用目標画像への類似度を算出する。
The goodness-of-
選定部150は、それぞれのフィルタについての適合度に基づいて、フィルタ群に残すフィルタを選定する。統合部160は、入出力間の接続により連結された2以上のフィルタ部品を統合して、当該2以上のフィルタ部品による変換に相当する変換をする統合フィルタ部品に置き換える。ここで、当該2以上のフィルタ部品による変換に相当する処理とは、入力データが与えられると、当該2以上のフィルタ部品が当該入力データを処理することによって得られる出力データと同一または類似の出力データを得る処理である。統合部160は、2以上のフィルタ部品を、当該2以上のフィルタ部品による処理を合成した処理をするフィルタ部品に置き換えてもよい。
The
繰り返し処理部170は、生成部120による新たなフィルタの生成、適合度算出部140による適合度の算出、および選定部150による次世代のフィルタ群に残すフィルタの選定、および統合部160によるフィルタ部品の統合を繰り返し処理させる。
The
分割部180は、少なくとも1つのフィルタにおけるフィルタ部品を2以上のフィルタ部品に分割する。繰り返し処理部170は、統合部160によるフィルタ部品の統合および生成部120による新たなフィルタの生成の間に、2以上のフィルタを交叉させる場合においてフィルタ部品を分割する必要が生じた場合に、分割部180によるフィルタ部品の分割を行ってもよい。その場合、分割部180は、少なくとも1つのフィルタにおけるフィルタ部品を2以上のフィルタ部品に分割することにより、少なくとも1つのフィルタを2以上の部分フィルタに分割し、生成部120は、2以上の部分フィルタのうちの一部の部分フィルタを新たなフィルタの少なくとも一部としてもよい。
The dividing
調整部190は、新たなフィルタに含まれるフィルタ部品のパラメータを、遺伝的処理により調整する。一例では、調整部190は、少なくとも1つの新たなフィルタのうち、繰り返し処理部170による繰り返し処理の結果得られた調整対象フィルタについて、フィルタ部品のパラメータを、遺伝的処理により調整する。ここで、調整対象フィルタは、選定部150が最後に選定した1つまたは複数のフィルタであってもよい。フィルタ部品のパラメータは、例えば、画像フィルタの1つである膨張フィルタ(Dilate filter)で使用される基準輝度、メディアンフィルタ(Median filter)で使用される範囲の画素数、最大・最小輝度採用(Adoption)フィルタで使用される範囲の画素数、乗算フィルタの乗数、および最大値化フィルタの閾値、最小値化フィルタの閾値、または2値化フィルタの閾値等である。こうすると、繰り返し処理部170による繰り返し処理の度に生成部120はパラメータのみが異なるフィルタ部品を複数使用する必要がなくなり、演算コストが低減される。
The
図2は、フィルタ部品22を直列に組み合わせた構成のフィルタ20の一例を示す。図3は、フィルタ部品22を木構造に組み合わせた構成のフィルタ20の一例を示す。フィルタ20は、入力画像データを受け取り、受け取った入力画像データに対してフィルタ演算処理を施して、出力データを出力する。
FIG. 2 shows an example of the
フィルタ20は、複数のフィルタ部品22を組み合わせた構成を有する。フィルタ20は、図2に示されるように、フィルタ部品22を直列に組み合わせた構成を有してもよい。また、フィルタ20は、図3に示されるように、フィルタ部品22を木構造に組み合わせた構成を有してもよい。
The
なお、フィルタ部品22が木構造に組み合わされた構成のフィルタ20は、木構造の末端のフィルタ部品22に入力画像データが与えられ、木構造の最上位のフィルタ部品22から出力データを出力する。また、このようなフィルタ20は、複数の末端のフィルタ部品22のそれぞれに、同一の入力データが与えられる。これに代えて、このようなフィルタ20は、複数の末端のフィルタ部品22のそれぞれに互いに異なる入力データが与えられてもよい。
The
複数のフィルタ部品22のそれぞれは、プログラムモジュールおよび演算式等であってもよい。フィルタ部品22は、前段に配置されたフィルタ部品22から出力されたデータを受け取り、受け取ったデータに演算を施して後段に配置されたフィルタ部品22に与える。
Each of the plurality of
複数のフィルタ部品22のそれぞれは、2値化演算、ヒストグラム演算、平滑化演算、エッジ検出演算、モルフォロジ演算及び/又は周波数空間での演算(例えば、ローパスフィルタリング演算およびハイパスフィルタリング演算)等の単項演算を行う画像フィルタであってもよい。さらに、複数のフィルタ部品22のそれぞれは、平均演算、差分演算及び/又はファジー演算(例えば論理和演算、論理積演算、代数和、代数積、限界和、限界積、激烈和および激烈積等)等の二項演算を行ってもよい。
Each of the plurality of
図4は、フィルタ部品22を直列に組み合わせた構成のフィルタ20に対して行われる遺伝的な操作の一例を示す。図5は、フィルタ部品22を木構造に組み合わせた構成のフィルタ20に対して行われる交叉操作の一例を示す。図6は、フィルタ部品22を木構造に組み合わせた構成のフィルタ20に対して行われる突然変異操作の一例を示す。
FIG. 4 shows an example of a genetic operation performed on the
生成部120は、2個又はそれ以上のフィルタ20に対して、遺伝的な操作の一例として交叉操作を行って新たな2個又はそれ以上のフィルタ20を生成する。生成部120は、図4および図5に示されるように、既に生成された少なくとも1つの一のフィルタ20Aの一部のフィルタ部品群24Aを、既に生成された他のフィルタ20Bの少なくとも一部のフィルタ部品群24Bと置換して、新たなフィルタ20Eおよび20Fを生成してもよい。なお、フィルタ部品群24は、1又は複数のフィルタ部品22の組み合わせた部材である。
The
また、生成部120は、一のフィルタ20に対して、遺伝的な操作の一例として突然変異操作を行い、新たな一のフィルタ20を生成する。生成部120は、図4および図6に示されるように、既に生成された一のフィルタ20Cの一部のフィルタ部品群24Cを、ランダムに選択された他のフィルタ部品群24Gに置換して、新たなフィルタ20Gを生成してもよい。
The
また、生成部120は、現世代のフィルタ20をそのまま次世代のフィルタ20として残してもよい。生成部120は、図4に示されるように、フィルタ20Dのフィルタ部品22の構成をそのまま含む次世代のフィルタ20Hを生成してもよい。
The
選定部150は、生成部120により生成された複数のフィルタ20に対して生物の自然淘汰をモデル化した手法により1または複数のフィルタ20を選択する。選定部150は、複数のフィルタ20の中の適合度がより高いフィルタ20を優先的に選択する。選定部150は、複数のフィルタ20のそれぞれの適合度に基づき、エリート選択およびルーレット選択といった手法に応じて、フィルタ20を選択してもよい。そして、選定部150は、選択したフィルタ20を次世代へ生存させるべく当該フィルタ20をフィルタ格納部110内に保存し、選択されなかったフィルタ20を死滅させるべくフィルタ格納部110内から削除する。
The
図7は、フィルタ20が画像フィルタである場合の、フィルタ20の適合度を表わすパラメータの一例である類似度の算出方法の一例を示す。本実施形態において、適合度算出部140は、当該フィルタ20により入力画像を変換させることにより生成された出力画像と、目標画像とがどれだけ類似しているかを表わす類似度を算出する。この類似度は、フィルタ20の適合度を表わすパラメータの一例であって、値がより大きいほど、当該出力画像を生成したフィルタ20がより適切であることを示す評価値または指標として用いられる。
FIG. 7 shows an example of a similarity calculation method that is an example of a parameter that represents the degree of fitness of the
適合度算出部140は、出力画像の各領域の値と目標画像の対応する各領域の値とを比較した比較値を算出し、領域毎の比較値に対して重みデータにより指定される重みを乗じる。そして、適合度算出部140は、重みが乗じられた領域毎の比較値を全領域について平均または合計した値を算出し、算出した値を当該出力画像の類似度として出力する。
The
適合度算出部140は、一例として、出力画像のピクセル毎の輝度値と、目標画像の対応するピクセルの輝度値との差分または比率を算出してよい。そして、適合度算出部140は、一例として、算出したピクセル毎の差分または比率のそれぞれに、重みデータにより指定される対応する重みを乗じ、重みが乗じられたピクセル毎の差分または比率を合計または平均して、類似度を算出してよい。
As an example, the fitness
例えば、重みデータが重み画像により表わされている場合、適合度算出部140は、下記式(1)に示される演算をして、類似度を算出してよい。なお、この場合において、出力画像、目標画像および重み画像のサイズは、同一とされる。
For example, when the weight data is represented by a weight image, the fitness
式(1)において、fは、類似度を表わす。Ymaxは、輝度の最大値を表わす。 In the formula (1), f represents the similarity. Ymax represents the maximum luminance value.
また、xは、画像の水平方向のピクセル位置を示す変数である。yは、画像の垂直方向のピクセル位置を示す変数である。xmaxは、画像の水平方向のピクセル数を示す定数である。ymaxは、画像の垂直方向のピクセル数を示す定数である。 X is a variable indicating the pixel position in the horizontal direction of the image. y is a variable indicating the pixel position in the vertical direction of the image. xmax is a constant indicating the number of pixels in the horizontal direction of the image. ymax is a constant indicating the number of pixels in the vertical direction of the image.
Iweight(x,y)は、重み画像における(x,y)位置のピクセルの輝度値を表わす。Itarget(x,y)は、目標画像における(x,y)位置のピクセルの輝度値を表わす。Ifilter(x,y)は、出力画像における(x,y)位置のピクセルの輝度値を表わす。 Iweight (x, y) represents the luminance value of the pixel at the (x, y) position in the weighted image. Itarget (x, y) represents the luminance value of the pixel at the (x, y) position in the target image. Ifilter (x, y) represents the luminance value of the pixel at the (x, y) position in the output image.
すなわち、式(1)の中カッコ内の分子部分に示されるように、適合度算出部140は、目標画像の輝度値から出力画像の輝度値の差の絶対値に対して重み画像の輝度値を乗じた重み付き差分値を、画面内の全てのピクセル毎に算出し、算出した重み付き差分値を全ピクセルについて合計した合計重み付け差分値を算出する。さらに、式(1)の中カッコ内の分母部分に示されるように、適合度算出部140は、重み画像の輝度値を全ピクセルについて合計した合計重みを算出する。さらに、適合度算出部140は、合計重み付け差分値を合計重みで除算した除算値(式(1)の中カッコ内)に、輝度値の最大値の逆数(1/Ymax)を乗じて正規化値(式(1)の2番目の項)を算出する。そして、適合度算出部140は、1から、正規化値を減じた値を、類似度fとして算出する。このようにして、適合度算出部140は、出力画像と目標画像との差分を領域毎に重み付けして類似度を算出することができる。
That is, as shown in the numerator part in the curly braces of Expression (1), the
図8は、フィルタ部品のパラメータを調整する場合に用いられる遺伝子の一例を示す。フィルタ810は、フィルタ部品812,814,816、および818を有する。フィルタ部品812は、パラメータPaを有し、フィルタ部品814は、パラメータ(Pb,Pc)を有し、フィルタ部品816は、パラメータPeを有し、フィルタ部品818は、パラメータPdを有する。
FIG. 8 shows an example of a gene used when adjusting the parameters of the filter component.
これらのパラメータPa、Pb、Pc、Pd、およびPeの値を例えば一列に並べて、遺伝子820とする。こうして得られた遺伝子に対して、図4〜6と同様の遺伝的な操作を繰り返すことにより、調整部190は、より適合度の高いフィルタを生成することができる。なお、遺伝的な操作を行うときに、遺伝子の長さを一定に保つことに留意する。
The values of these parameters Pa, Pb, Pc, Pd, and Pe are arranged in a line, for example, as a
図9は、フィルタ部品のパラメータ調整の一例を示す。フィルタ910は、パラメータPを有するフィルタ部品912、フィルタ部品914、およびフィルタ部品916を有する。当該パラメータPの値はいずれも1に等しい。新たなフィルタが入出力間の接続により連結された同一の2以上のフィルタ部品を含む場合に、調整部190は、当該2以上のフィルタ部品のうち一部のフィルタ部品のパラメータを固定として、他の一部のフィルタ部品のパラメータを調整してもよい。また、新たなフィルタが入出力間の接続により連結された同一の2以上のフィルタ部品を含む場合に、調整部190は、当該2以上のフィルタ部品のうち一のフィルタ部品以外のパラメータを固定として、一のフィルタ部品のパラメータを調整してもよい。
FIG. 9 shows an example of filter component parameter adjustment. The
例えば、フィルタ910内のフィルタ部品916のパラメータPの値を2に調節することによって、調整部190は、フィルタ910をフィルタ920に調整する。ここで、フィルタ部品912とフィルタ部品922は同一のフィルタ部品であり、フィルタ部品914とフィルタ部品924は同一のフィルタ部品である。また、フィルタがパラメータを有するn段の同一フィルタ部品を有する場合、フィルタが有するフィルタ部品のうち一のフィルタ部品のフィルタパラメータを、n−1〜n+1またはn−0.5〜n+0.5段分の範囲で調整してもよい。こうすると、調整部190は、フィルタ部品の段数によりフィルタの強度等を調整する場合と比較して、フィルタの強度をより高い分解能で調整することができる。
For example, the
図10は、選定部150によるフィルタ削除の一例を示す。第1フィルタ1010は、同一のフィルタ部品1012A、1012B、および1012Cを有する。第2フィルタ1020は、それらのフィルタ部品の一つと同一のフィルタ部品1012Dを有する。第1フィルタ1010の構造と、第2フィルタ1020の構造は、フィルタ部品1012A、1012B、1012C、および1012Dを除いて同一である。
FIG. 10 shows an example of filter deletion by the
一例では、選定部150は、入出力間の接続により連結された同一の2以上のフィルタ部品を含む第1フィルタ1010と、第1フィルタ1010における当該2以上のフィルタ部品に対応する部分に第1フィルタと同一のフィルタ部品が異なる数連結されており、かつ他の部分は第1フィルタ1010と同一構造の第2フィルタ1020とがフィルタ群に含まれる場合に、第1フィルタ1010および第2フィルタ1020の一方を選定せずに削除する。この場合、選定部150は、例えば、より複雑な構造を有する第1フィルタ1010を選定せずに削除してもよい。これに代えて、選定部150は、同一のフィルタ部品の数が予め定められた範囲内にある複数のフィルタのうち少なくとも1つを削除してもよい。また、選定部150は、複数のフィルタを同時に削除してもよい。
In one example, the
図11は、本実施形態に係る統合部160によるフィルタ部品の統合および分割部180によるフィルタ部品の分割の一例を示す。フィルタ1110内で、黒丸で示された同一のフィルタ部品が、1114Aおよび1114Bとして繰り返し連結されている。統合部160がフィルタ1110内の同一のフィルタ部品を統合すると、フィルタ1110はフィルタ1120に変換される。フィルタ1120内では、フィルタ部品1114Aおよび1114Bが、強度の変更されたフィルタ部品1114Cに統合されている。また、フィルタ1110内のフィルタ部品1112、フィルタ部品1116、およびフィルタ部品1118は変更されていない。
FIG. 11 shows an example of filter component integration by the
続いて、分割部180がフィルタ1120内のフィルタ部品1114Cを分割すると、フィルタ1120はフィルタ1130に変換される。フィルタ1130内では、フィルタ部品1114Cが、強度の変更されたフィルタ部品1114D、1114E、および1114Fに分割されている。ここで、分割部180は、統合部160によって統合されたフィルタ部品の全てを分割してもよく、または、一部を分割してもよい。続いて、調整部190は、統合部160により統合された統合フィルタ部品のパラメータを調整してもよい。こうすることにより、調整部190は、より長さの短いフィルタに対して、フィルタ部品のパラメータの調整をすることができる。
Subsequently, when the
図12は、遺伝的処理装置100の処理フローを示す。遺伝的処理装置100は、ステップS1210〜ステップS1250およびステップS1270の各処理を、複数回(例えば複数世代)繰返して実行する。なお、遺伝的処理装置100は、与えられた学習用入力データを学習用目標データに変換するフィルタを生成するための初期のフィルタとして、ランダムに生成したまたは既に生成したフィルタを、予めフィルタ格納部110に格納しておく。
FIG. 12 shows a processing flow of the
各世代において、まず、生成部120は、前世代から残存した複数のフィルタに対して、交叉操作および突然変異操作等の遺伝的な操作を行って、新たな複数のフィルタを生成する(S1210)。なお、生成部120は、最初の世代においては、使用者等により予め生成された複数のフィルタに対して遺伝的な操作を行って新たな複数のフィルタを生成してもよい。
In each generation, first, the
続いて、適合度算出部140は、前世代から残存した複数のフィルタおよびステップS1210で新たに生成された複数のフィルタのそれぞれにより、学習用入力データをフィルタ処理して出力データを生成する(S1220)。
Subsequently, the fitness
続いて、適合度算出部140は、それぞれの出力データと学習用目標データとの適合度を算出し、選定部150は、適合度がより高い出力データに対応する複数のフィルタを選定する(S1230)。なお、選定部150は、最後の世代においては、適合度の最も高い1個の出力データに対応する1個のフィルタを選択してもよい。
Subsequently, the fitness
続いて、選定部150は、ステップS1230において選択された1または複数のフィルタを次世代に残存させ、ステップS1230において選択されなかった出力データを生成したフィルタを削除する(S1240)。続いて、統合部160は、ステップS1260において得られたフィルタ内のフィルタ部品22を置き換えにより統合する(S1250)。例えば、統合部160は、連結されているn個の膨張・収縮フィルタを、n倍膨張・収縮フィルタに置き換えてもよい。また、例えば、ぼかしフィルタ、メディアンフィルタ、平均フィルタ、ヒストグラム伸張・圧縮フィルタ等がn個連結されている場合に、統合部160は、当該n個のフィルタをn倍の強度を行うフィルタに置き換えてもよい。こうすると、統合部160は、入力データに対して、同一のフィルタ部品22を同一または類似の効果をもたらす一のフィルタ部品22に置き換えてフィルタ部品22の数を減らすことができるので、演算コストが減少する。
Subsequently, the
繰り返し処理部170は、以上の処理が第N世代(Nは2以上の整数、例えば数十または数百)まで実行されたかどうかを判定する(S1260)。以上の処理が第N世代まで実行されていない場合、分割部180は、少なくとも1つのフィルタにおける統合フィルタ部品を、2以上のフィルタ部品の組に分割する(S1270)。分割部180は、統合フィルタ部品を、合わせて統合フィルタ部品と同じ変換を行う2以上のフィルタ部品の組に分割してもよい。例えば、分割部180は、n倍の強度を有する、ぼかしフィルタ、メディアンフィルタ、平均フィルタ、ヒストグラム伸張・圧縮フィルタ等の統合フィルタ部品を、n=a+bとして、a倍およびb倍の強度を有する同じ変換を行うフィルタ部品の合成に置き換えてもよい。
The
また、生成部120が複数のフィルタ20を交叉させることを目的として生成部120がフィルタ部品22を分割する場合に、生成部120は、分割部180に当該フィルタ部品22の分割を指示してもよい。これにより、分割部180は、生成部120が多様な遺伝子的な操作を行うのに適した分割をすることができる。
In addition, when the
以上の処理が第N世代まで実行された場合、遺伝的処理装置100は、当該フローを抜ける(S1260)。
When the above processing is executed up to the Nth generation, the
続いて、調整部190は、遺伝的処理装置100が当該フローを抜けたときに得られたフィルタ内のフィルタ部品のパラメータを調整する(S1280)。なお、ステップS1280は、当該フローを抜けたときに得られたフィルタを実応用するときに実行されてもよい。
Subsequently, the
図13は、図12のステップS1230における遺伝的処理装置100の処理フローの一例を示す。遺伝的処理装置100は、図9に示されるステップS1230において、以下の処理を実行する。
FIG. 13 shows an example of the processing flow of the
まず、適合度算出部140は、フィルタ格納部110に格納された複数のフィルタのそれぞれにより生成された複数の出力データのそれぞれについて、以下のステップS1320の処理を実行する(S1310、S1330)。ステップS1320において、適合度算出部140は、当該出力データと学習目標データとの適合度を算出する。適合度算出部140は、複数の出力データの全てについて処理を終えると、処理をステップS1340に進める(S1330)。
First, the fitness
続いて、選定部150は、複数の出力データのそれぞれの適合度に基づき、複数の出力データの中から学習用目標データにより近い出力データを選定する(S1340)。選定部150は、一例として、複数のフィルタにより変換された複数の出力データのうち、適合度がより高い出力データを優先的に選定してもよい。選定部150は、一例として、適合度が基準適合度より高い出力データを選定してもよい。また、選定部150は、一例として、適合度が上位から予め定められた範囲の出力データを選定してもよい。また、選定部150は、適合度がより高い出力データがより高い確率で選択されるように設定がされている条件下で、ランダムに出力データを選定してもよい。
Subsequently, the
続いて、選定部150は、選定部150により選定された出力データを生成するフィルタを、学習用入力データを学習用目標データにより適合するデータに変換するフィルタとして選択する(S1350)。このステップS1350の処理を終えると、遺伝的処理装置100は、当該フローを終了する。
Subsequently, the
図14は、本発明の実施形態に係るコンピュータ1900のハードウェア構成の一例を示す。本実施形態に係るコンピュータ1900は、ホスト・コントローラ2082により相互に接続されるCPU2000、RAM2020、グラフィック・コントローラ2075、及び表示装置2080を有するCPU周辺部と、入出力コントローラ2084によりホスト・コントローラ2082に接続される通信インターフェイス2030、ハードディスクドライブ2040、及びDVDドライブ2060を有する入出力部と、入出力コントローラ2084に接続されるROM2010、フレキシブルディスク・ドライブ2050、及び入出力チップ2070を有するレガシー入出力部とを備える。
FIG. 14 shows an example of a hardware configuration of a
ホスト・コントローラ2082は、RAM2020と、高い転送レートでRAM2020をアクセスするCPU2000及びグラフィック・コントローラ2075とを接続する。CPU2000は、ROM2010及びRAM2020に格納されたプログラムに基づいて動作し、各部の制御を行う。グラフィック・コントローラ2075は、CPU2000等がRAM2020内に設けたフレーム・バッファ上に生成する画像データを取得し、表示装置2080上に表示させる。これに代えて、グラフィック・コントローラ2075は、CPU2000等が生成する画像データを格納するフレーム・バッファを、内部に含んでもよい。
The
入出力コントローラ2084は、ホスト・コントローラ2082と、比較的高速な入出力装置である通信インターフェイス2030、ハードディスクドライブ2040、DVDドライブ2060を接続する。通信インターフェイス2030は、ネットワークを介して他の装置と通信する。ハードディスクドライブ2040は、コンピュータ1900内のCPU2000が使用するプログラム及びデータを格納する。DVDドライブ2060は、DVD2095からプログラム又はデータを読み取り、RAM2020を介してハードディスクドライブ2040に提供する。
The input /
また、入出力コントローラ2084には、ROM2010と、フレキシブルディスク・ドライブ2050、及び入出力チップ2070の比較的低速な入出力装置とが接続される。ROM2010は、コンピュータ1900が起動時に実行するブート・プログラム、及び/又は、コンピュータ1900のハードウェアに依存するプログラム等を格納する。フレキシブルディスク・ドライブ2050は、フレキシブルディスク2090からプログラム又はデータを読み取り、RAM2020を介してハードディスクドライブ2040に提供する。入出力チップ2070は、フレキシブルディスク・ドライブ2050を入出力コントローラ2084へと接続すると共に、例えばパラレル・ポート、シリアル・ポート、キーボード・ポート、マウス・ポート等を介して各種の入出力装置を入出力コントローラ2084へと接続する。
The input /
RAM2020を介してハードディスクドライブ2040に提供されるプログラムは、フレキシブルディスク2090、DVD2095、又はICカード等の記録媒体に格納されて利用者によって提供される。プログラムは、記録媒体から読み出され、RAM2020を介してコンピュータ1900内のハードディスクドライブ2040にインストールされ、CPU2000において実行される。
A program provided to the
コンピュータ1900にインストールされ、コンピュータ1900を第1実施形態に係る遺伝的処理装置100として機能させるプログラムは、フィルタ格納モジュール、生成モジュール、学習用データ格納モジュール、適合度算出モジュール、選定モジュール、統合モジュール、繰り返し処理モジュール、分割モジュール、および調整モジュールとを備える。これらのプログラム又はモジュールは、CPU2000等に働きかけて、コンピュータ1900を、フィルタ格納部110、生成部120、学習用データ格納部130、適合度算出部140、選定部150、統合部160、繰り返し処理部170、分割部180、および調整部190としてそれぞれ機能させる。
A program that is installed in the
これらのプログラムに記述された情報処理は、コンピュータ1900に読込まれることにより、ソフトウェアと上述した各種のハードウェア資源とが協働した具体的手段であるフィルタ格納部110、生成部120、学習用データ格納部130、適合度算出部140、選定部150、統合部160、繰り返し処理部170、分割部180、および調整部190として機能する。そして、これらの具体的手段によって、第1実施形態におけるコンピュータ1900の使用目的に応じた情報の演算又は加工を実現することにより、使用目的に応じた特有の遺伝的処理装置100が構築される。
The information processing described in these programs is read by the
一例では、コンピュータ1900と外部の装置等との間で通信を行う場合には、CPU2000は、RAM2020上にロードされた通信プログラムを実行し、通信プログラムに記述された処理内容に基づいて、通信インターフェイス2030に対して通信処理を指示する。通信インターフェイス2030は、CPU2000の制御を受けて、RAM2020、ハードディスクドライブ2040、フレキシブルディスク2090、又はDVD2095等の記憶装置上に設けた送信バッファ領域等に記憶された送信データを読み出してネットワークへと送信し、もしくは、ネットワークから受信した受信データを記憶装置上に設けた受信バッファ領域等へと書き込む。このように、通信インターフェイス2030は、DMA(ダイレクト・メモリ・アクセス)方式により記憶装置との間で送受信データを転送してもよく、これに代えて、CPU2000が転送元の記憶装置又は通信インターフェイス2030からデータを読み出し、転送先の通信インターフェイス2030又は記憶装置へとデータを書き込むことにより送受信データを転送してもよい。
In an example, when communication is performed between the
また、CPU2000は、ハードディスクドライブ2040、DVDドライブ2060(DVD2095)、フレキシブルディスク・ドライブ2050(フレキシブルディスク2090)等の外部記憶装置に格納されたファイルまたはデータベース等の中から、全部または必要な部分をDMA転送等によりRAM2020へと読み込ませ、RAM2020上のデータに対して各種の処理を行う。そして、CPU2000は、処理を終えたデータを、DMA転送等により外部記憶装置へと書き戻す。このような処理において、RAM2020は、外部記憶装置の内容を一時的に保持するものとみなせるから、本実施形態においてはRAM2020および外部記憶装置等をメモリ、記憶部、または記憶装置等と総称する。本実施形態における各種のプログラム、データ、テーブル、データベース等の各種の情報は、このような記憶装置上に格納されて、情報処理の対象となる。なお、CPU2000は、RAM2020の一部をキャッシュメモリに保持し、キャッシュメモリ上で読み書きを行うこともできる。このような形態においても、キャッシュメモリはRAM2020の機能の一部を担うから、本実施形態においては、区別して示す場合を除き、キャッシュメモリもRAM2020、メモリ、及び/又は記憶装置に含まれるものとする。
In addition, the
また、CPU2000は、RAM2020から読み出したデータに対して、プログラムの命令列により指定された、本実施形態中に記載した各種の演算、情報の加工、条件判断、情報の検索・置換等を含む各種の処理を行い、RAM2020へと書き戻す。例えば、CPU2000は、条件判断を行う場合においては、本実施形態において示した各種の変数が、他の変数または定数と比較して、大きい、小さい、以上、以下、等しい等の条件を満たすかどうかを判断し、条件が成立した場合(又は不成立であった場合)に、異なる命令列へと分岐し、またはサブルーチンを呼び出す。
In addition, the
また、CPU2000は、記憶装置内のファイルまたはデータベース等に格納された情報を検索することができる。例えば、第1属性の属性値に対し第2属性の属性値がそれぞれ対応付けられた複数のエントリが記憶装置に格納されている場合において、CPU2000は、記憶装置に格納されている複数のエントリの中から第1属性の属性値が指定された条件と一致するエントリを検索し、そのエントリに格納されている第2属性の属性値を読み出すことにより、所定の条件を満たす第1属性に対応付けられた第2属性の属性値を得ることができる。
Further, the
以上に示したプログラム又はモジュールは、外部の記録媒体に格納されてもよい。記録媒体としては、フレキシブルディスク2090、DVD2095の他に、CD等の光学記録媒体、MO等の光磁気記録媒体、テープ媒体、ICカード等の半導体メモリ等を用いることができる。また、専用通信ネットワーク又はインターネットに接続されたサーバシステムに設けたハードディスク又はRAM等の記憶装置を記録媒体として使用し、ネットワークを介してプログラムをコンピュータ1900に提供してもよい。
The program or module shown above may be stored in an external recording medium. As the recording medium, in addition to the
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。 As mentioned above, although this invention was demonstrated using embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications or improvements can be added to the above-described embodiment. It is apparent from the scope of the claims that the embodiments added with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。 The order of execution of each process such as operations, procedures, steps, and stages in the apparatus, system, program, and method shown in the claims, the description, and the drawings is particularly “before” or “prior to”. It should be noted that the output can be realized in any order unless the output of the previous process is used in the subsequent process. Regarding the operation flow in the claims, the description, and the drawings, even if it is described using “first”, “next”, etc. for convenience, it means that it is essential to carry out in this order. It is not a thing.
20 フィルタ、22 フィルタ部品、24 フィルタ部品群、100 遺伝的処理装置、110 フィルタ格納部、120 生成部、130 学習用データ格納部、140 適合度算出部、150 選定部、160 統合部、170 繰り返し処理部、180 分割部、190 調整部、810 フィルタ、812 フィルタ部品、814 フィルタ部品、816 フィルタ部品、818 フィルタ部品、820 遺伝子、910 フィルタ、912 フィルタ部品、914 フィルタ部品、916 フィルタ部品、920 フィルタ、1010 第1フィルタ、1012 フィルタ部品、1020 第2フィルタ、1110 フィルタ、1112 フィルタ部品、1114 フィルタ部品、1116 フィルタ部品 、1118 フィルタ部品、1120 フィルタ、1130 フィルタ、1900 コンピュータ、2000 CPU、2010 ROM、2020 RAM、2030 通信インターフェイス、2040 ハードディスクドライブ、2050 フレキシブルディスク・ドライブ、2060 DVDドライブ、2070 入出力チップ、2075 グラフィック・コントローラ、2080 表示装置、2082 ホスト・コントローラ、2084 入出力コントローラ、2090 フレキシブルディスク、2095 DVD
20 filters, 22 filter parts, 24 filter parts group, 100 genetic processor, 110 filter storage part, 120 generation part, 130 learning data storage part, 140 fitness calculation part, 150 selection part, 160 integration part, 170 iteration Processing unit, 180 division unit, 190 adjustment unit, 810 filter, 812 filter component, 814 filter component, 816 filter component, 818 filter component, 820 gene, 910 filter, 912 filter component, 914 filter component, 916 filter component, 920
Claims (15)
前記フィルタ群に含まれるそれぞれのフィルタについて、学習用入力データから学習用目標データへの変換に対する適合度を算出する適合度算出部と、
それぞれの前記フィルタについての前記適合度に基づいて、前記フィルタ群に残す前記フィルタを選定する選定部と、
前記新たなフィルタに含まれるフィルタ部品のパラメータを、遺伝的処理により調整する調整部と、
を備え、
前記新たなフィルタが入出力間の接続により連結された同一の2以上のフィルタ部品を含む場合に、前記調整部は、当該2以上のフィルタ部品のうち一部のフィルタ部品のパラメータを固定として、他の一部のフィルタ部品のパラメータを調整する
遺伝的処理装置。 A generation unit that generates a new filter by genetic processing from a filter group including at least one filter that combines a plurality of filter components that convert input data and output as output data; and
For each filter included in the filter group, a fitness calculation unit that calculates a fitness for conversion from learning input data to learning target data; and
A selection unit for selecting the filter to be left in the filter group based on the degree of matching for each of the filters;
An adjustment unit for adjusting parameters of filter components included in the new filter by genetic processing;
Equipped with a,
When the new filter includes the same two or more filter parts connected by connection between the input and output, the adjustment unit fixes parameters of some of the two or more filter parts, A genetic processing device that adjusts parameters of some other filter components .
前記フィルタ群に含まれるそれぞれのフィルタについて、学習用入力データから学習用目標データへの変換に対する適合度を算出する適合度算出部と、
それぞれの前記フィルタについての前記適合度に基づいて、前記フィルタ群に残す前記フィルタを選定する選定部と、
前記新たなフィルタに含まれるフィルタ部品のパラメータを、遺伝的処理により調整する調整部と、
を備え、
前記選定部は、入出力間の接続により連結された同一の2以上のフィルタ部品を含む第1フィルタと、前記第1フィルタにおける当該2以上のフィルタ部品に対応する部分に前記第1フィルタと同一のフィルタ部品が異なる数連結されており、かつ他の部分は前記第1フィルタと同一構造の第2フィルタとが前記フィルタ群に含まれる場合に、前記第1フィルタおよび前記第2フィルタの一方を選定せずに削除する
遺伝的処理装置。 A generation unit that generates a new filter by genetic processing from a filter group including at least one filter that combines a plurality of filter components that convert input data and output as output data; and
For each filter included in the filter group, a fitness calculation unit that calculates a fitness for conversion from learning input data to learning target data; and
A selection unit for selecting the filter to be left in the filter group based on the degree of matching for each of the filters;
An adjustment unit for adjusting parameters of filter components included in the new filter by genetic processing;
Equipped with a,
The selection unit is the same as the first filter in a portion corresponding to the two or more filter components in the first filter, and a first filter including the same two or more filter components connected by connection between input and output. When a different number of filter parts are connected and the other group includes a second filter having the same structure as that of the first filter, the filter group includes one of the first filter and the second filter. Genetic processing device to delete without selecting .
前記調整部は、前記統合部により統合された前記統合フィルタ部品のパラメータを調整する
請求項1から6のいずれか一項に記載の遺伝的処理装置。 An integration unit that integrates two or more filter components connected by connection between the input and output and replaces the filter components with an integrated filter component that performs conversion corresponding to the conversion by the two or more filter components;
The genetic processing device according to any one of claims 1 to 6 , wherein the adjustment unit adjusts parameters of the integrated filter component integrated by the integration unit.
前記生成部は、前記2以上の部分フィルタのうちの一部の部分フィルタを前記新たなフィルタの少なくとも一部とする請求項8から10のいずれか一項に記載の遺伝的処理装置。 The dividing unit divides the at least one filter into two or more partial filters by dividing the filter part in the at least one filter into the two or more filter parts,
The genetic processing device according to any one of claims 8 to 10 , wherein the generation unit uses a partial filter of the two or more partial filters as at least a part of the new filter.
適合度算出部によって、前記フィルタ群に含まれるそれぞれのフィルタについて、学習用入力データから学習用目標データへの変換に対する適合度を算出する段階と、
選定部によって、それぞれの前記フィルタについての前記適合度に基づいて、前記フィルタ群に残す前記フィルタを選定する段階と、
調整部によって、前記新たなフィルタに含まれるフィルタ部品のパラメータを、遺伝的処理により調整する段階と、
を備え、
前記新たなフィルタが入出力間の接続により連結された同一の2以上のフィルタ部品を含む場合に、前記調整部によって、当該2以上のフィルタ部品のうち一部のフィルタ部品のパラメータを固定として、他の一部のフィルタ部品のパラメータを調整する
遺伝的処理方法。 A step of generating a new filter by genetic processing from a filter group including at least one filter obtained by combining a plurality of filter components that convert input data and output as output data by the generation unit, and adding the filter to the filter group ; ,
Calculating a fitness for conversion from learning input data to learning target data for each filter included in the filter group by a fitness calculator;
Selecting the filters to be left in the filter group based on the fitness for each of the filters by a selection unit;
Adjusting the parameters of the filter components included in the new filter by genetic processing by the adjustment unit;
Equipped with a,
When the new filter includes two or more identical filter components connected by connection between input and output, the adjustment unit fixes parameters of some filter components among the two or more filter components, A genetic processing method for adjusting parameters of some other filter components .
適合度算出部によって、前記フィルタ群に含まれるそれぞれのフィルタについて、学習用入力データから学習用目標データへの変換に対する適合度を算出する段階と、
選定部によって、それぞれの前記フィルタについての前記適合度に基づいて、前記フィルタ群に残す前記フィルタを選定する段階と、
調整部によって、前記新たなフィルタに含まれるフィルタ部品のパラメータを、遺伝的処理により調整する段階と、
を備え、
前記選定部によって、入出力間の接続により連結された同一の2以上のフィルタ部品を含む第1フィルタと、前記第1フィルタにおける当該2以上のフィルタ部品に対応する部分に前記第1フィルタと同一のフィルタ部品が異なる数連結されており、かつ他の部分は前記第1フィルタと同一構造の第2フィルタとが前記フィルタ群に含まれる場合には、前記第1フィルタおよび前記第2フィルタの一方を選定せずに削除する
遺伝的処理方法。 A step of generating a new filter by genetic processing from a filter group including at least one filter obtained by combining a plurality of filter components that convert input data and output as output data by the generation unit, and adding the filter to the filter group ; ,
Calculating a fitness for conversion from learning input data to learning target data for each filter included in the filter group by a fitness calculator;
Selecting the filters to be left in the filter group based on the fitness for each of the filters by a selection unit;
Adjusting the parameters of the filter components included in the new filter by genetic processing by the adjustment unit;
Equipped with a,
The first filter including the same two or more filter components connected by the connection between the input and output by the selection unit, and the portion corresponding to the two or more filter components in the first filter is the same as the first filter When a different number of filter parts are connected and the other group includes a second filter having the same structure as that of the first filter, one of the first filter and the second filter is included. Genetic processing method to delete without selecting .
前記コンピュータを、
入力データを変換して出力データとして出力する複数のフィルタ部品を組み合わせた少なくとも1つのフィルタを含むフィルタ群から、遺伝的処理により新たなフィルタを生成して前記フィルタ群に加える生成部と、
前記フィルタ群に含まれるそれぞれのフィルタについて、学習用入力データから学習用目標データへの変換に対する適合度を算出する適合度算出部と、
それぞれの前記フィルタについての前記適合度に基づいて、前記フィルタ群に残す前記フィルタを選定する選定部と、
前記新たなフィルタに含まれるフィルタ部品のパラメータを、遺伝的処理により調整する調整部と、
して機能させ、
前記新たなフィルタが入出力間の接続により連結された同一の2以上のフィルタ部品を含む場合に、前記調整部は、当該2以上のフィルタ部品のうち一部のフィルタ部品のパラメータを固定として、他の一部のフィルタ部品のパラメータを調整する
プログラム。 A program for causing a computer to function as a genetic processing device,
The computer,
A generation unit that generates a new filter by genetic processing from a filter group including at least one filter that combines a plurality of filter components that convert input data and output as output data; and
For each filter included in the filter group, a fitness calculation unit that calculates a fitness for conversion from learning input data to learning target data; and
A selection unit for selecting the filter to be left in the filter group based on the degree of matching for each of the filters;
An adjustment unit for adjusting parameters of filter components included in the new filter by genetic processing;
To function ,
When the new filter includes the same two or more filter parts connected by connection between the input and output, the adjustment unit fixes parameters of some of the two or more filter parts, A program that adjusts the parameters of some other filter components .
前記コンピュータを、
入力データを変換して出力データとして出力する複数のフィルタ部品を組み合わせた少なくとも1つのフィルタを含むフィルタ群から、遺伝的処理により新たなフィルタを生成して前記フィルタ群に加える生成部と、
前記フィルタ群に含まれるそれぞれのフィルタについて、学習用入力データから学習用目標データへの変換に対する適合度を算出する適合度算出部と、
それぞれの前記フィルタについての前記適合度に基づいて、前記フィルタ群に残す前記フィルタを選定する選定部と、
前記新たなフィルタに含まれるフィルタ部品のパラメータを、遺伝的処理により調整する調整部と、
して機能させ、
前記選定部は、入出力間の接続により連結された同一の2以上のフィルタ部品を含む第1フィルタと、前記第1フィルタにおける当該2以上のフィルタ部品に対応する部分に前記第1フィルタと同一のフィルタ部品が異なる数連結されており、かつ他の部分は前記第1フィルタと同一構造の第2フィルタとが前記フィルタ群に含まれる場合に、前記第1フィルタおよび前記第2フィルタの一方を選定せずに削除する
プログラム。 A program for causing a computer to function as a genetic processing device,
The computer,
A generation unit that generates a new filter by genetic processing from a filter group including at least one filter that combines a plurality of filter components that convert input data and output as output data; and
For each filter included in the filter group, a fitness calculation unit that calculates a fitness for conversion from learning input data to learning target data; and
A selection unit for selecting the filter to be left in the filter group based on the degree of matching for each of the filters;
An adjustment unit for adjusting parameters of filter components included in the new filter by genetic processing;
To function ,
The selection unit is the same as the first filter in a portion corresponding to the two or more filter components in the first filter, and a first filter including the same two or more filter components connected by connection between input and output. When a different number of filter parts are connected and the other group includes a second filter having the same structure as that of the first filter, the filter group includes one of the first filter and the second filter. A program to delete without selecting .
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