JP6507512B2 - Estimation program, estimation method and estimation apparatus - Google Patents

Estimation program, estimation method and estimation apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP6507512B2
JP6507512B2 JP2014152344A JP2014152344A JP6507512B2 JP 6507512 B2 JP6507512 B2 JP 6507512B2 JP 2014152344 A JP2014152344 A JP 2014152344A JP 2014152344 A JP2014152344 A JP 2014152344A JP 6507512 B2 JP6507512 B2 JP 6507512B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
points
point
matrix
sample set
whitening
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2014152344A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2016031559A (en
Inventor
直希 濱田
直希 濱田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP2014152344A priority Critical patent/JP6507512B2/en
Publication of JP2016031559A publication Critical patent/JP2016031559A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6507512B2 publication Critical patent/JP6507512B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Complex Calculations (AREA)

Description

本発明は、推定プログラム等に関する。   The present invention relates to an estimation program and the like.

近年、複数のサンプル点が与えられた場合に、各サンプル点を回帰分析することで、回帰関数を特定し、特定した回帰関数を用いて、新たな入力値が与えられた場合に、新たな入力値に対応する出力値を推定する従来技術がある。   In recent years, given a plurality of sample points, a regression function is identified by performing regression analysis on each sample point, and a new input value is given using the identified regression function. There is a prior art for estimating an output value corresponding to an input value.

従来技術で利用される回帰分析には、カーネル回帰分析や、多項式回帰分析などがある。カーネル回帰分析では、バンド幅行列とよばれるパラメータの最適値を探索し、探索したパラメータを用いて、回帰関数を特定する。多項式回帰分析では、多項式の次数および各項の係数の最適値を探索し、回帰関数を特定する。   The regression analysis used in the prior art includes kernel regression analysis and polynomial regression analysis. In kernel regression analysis, an optimum value of a parameter called a bandwidth matrix is searched, and the searched parameter is used to specify a regression function. In polynomial regression analysis, the degree of polynomial and the optimum value of the coefficient of each term are searched to specify a regression function.

Nadaraya, E. A. (1964). "On Estimating Regression". Theory of Probability and its Applications 9 (1): 141-2.Nadaraya, E. A. (1964). "On Estimating Regression". Theory of Probability and its Applications 9 (1): 141-2. Watson, G. S. (1964). "Smooth Regression Analysis". Sankhya: The Indian Journal of Statistics, Series A 26 (4): 359-372.Watson, G. S. (1964). "Smooth Regression Analysis". Sankhya: The Indian Journal of Statistics, Series A 26 (4): 359-372. Wand, P. and Jones, C. (1994). "Kernel Smoothing". Chapman & Hall/CRC Monographs on Statistics & Applied Probability, Taylor & Francis.Wand, P. and Jones, C. (1994). "Kernel Smoothing". Chapman & Hall / CRC Monographs on Statistics & Applied Probability, Taylor & Francis.

しかしながら、上述した従来技術では、入力値に対応する出力値を推定するための計算量が大きくなるという問題がある。   However, the above-described prior art has a problem that the amount of calculation for estimating the output value corresponding to the input value is large.

入力値が高次元の場合や、各サンプル点が複雑な分布形状を持つ場合には、カーネル回帰のバンド幅を調整する処理や、多項式回帰の次数および係数を調整する時間が大きくなる。   When the input value is high-dimensional, or when each sample point has a complicated distribution shape, the process of adjusting the bandwidth of kernel regression and the time of adjusting the order and coefficients of polynomial regression become longer.

1つの側面では、計算量が大きくなることを防いで入力値に対応する出力値を推定することができる推定プログラム、推定方法および推定装置を提供することを目的とする。   In one aspect, it is an object of the present invention to provide an estimation program, estimation method, and estimation apparatus capable of estimating an output value corresponding to an input value while preventing an increase in calculation amount.

第1の案では、推定プログラムは、コンピュータに下記の処理を実行させる。コンピュータに、サンプル集合に含まれる複数の点について、各点の近傍に存在する近傍点をそれぞれ特定する処理を実行させる。コンピュータに、サンプル集合に含まれる点と該点に対応する近傍点とを選択する処理を実行させる。コンピュータに、選択した点および近傍点に基づいて、選択した点のベクトル値を平均とし、かつ、近傍点に基づいて形状が決定されるカーネル関数を特定する処理を、サンプル集合に含まれる各点に対して実行する処理を実行させる。コンピュータに、入力値を取得した場合に、入力値に対応する出力値を、サンプル集合に含まれる各点に対応する出力値を前記入力値におけるカーネル関数の値で加重平均することで推定する処理を実行させる。   In the first proposal, the estimation program causes the computer to execute the following processing. The computer is made to execute processing for specifying neighboring points present in the vicinity of each point for a plurality of points included in the sample set. The computer is caused to execute a process of selecting a point included in the sample set and a neighboring point corresponding to the point. Each point included in the sample set is a process of using a computer to average the vector values of the selected points based on the selected points and neighboring points, and specify a kernel function whose shape is to be determined based on the neighboring points Execute the process to be executed for. A process of estimating an output value corresponding to an input value by weighted averaging of an output value corresponding to each point included in a sample set with a value of a kernel function of the input value when the computer acquires an input value Run

本発明の1実施態様によれば、計算量が大きくなることを防いで入力値に対応する出力値を推定することができるという効果を奏する。   According to one embodiment of the present invention, it is possible to prevent an increase in the amount of calculation and to estimate an output value corresponding to an input value.

図1は、本実施例に係る推定装置の構成を示す機能ブロック図である。FIG. 1 is a functional block diagram showing the configuration of the estimation apparatus according to the present embodiment. 図2は、サンプル集合情報のデータ構造の一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of a data structure of sample set information. 図3は、k近傍情報のデータ構造の一例を示す図である。FIG. 3 is a view showing an example of the data structure of the k-neighborhood information. 図4は、白色化サンプル集合のデータ構造の一例を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a data structure of a whitening sample set. 図5は、近傍点を特定する処理を説明するための図である。FIG. 5 is a diagram for explaining the process of identifying nearby points. 図6は、本実施例に係る回帰関数の一例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an example of the regression function according to the present embodiment. 図7は、推定部の処理を説明するための図である。FIG. 7 is a diagram for explaining the process of the estimation unit. 図8は、本実施例に係る推定装置の処理手順を示すフローチャートである。FIG. 8 is a flowchart showing the processing procedure of the estimation apparatus according to the present embodiment. 図9は、推定プログラムを実行するコンピュータの一例を示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a computer that executes an estimation program.

以下に、本願の開示する推定プログラム、推定方法および推定装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。   Hereinafter, embodiments of the estimation program, estimation method and estimation apparatus disclosed in the present application will be described in detail based on the drawings. The present invention is not limited by this embodiment.

本実施例に係る推定装置の構成の一例について説明する。図1は、本実施例に係る推定装置の構成を示す機能ブロック図である。図1に示すように、この推定装置100は、通信部110、入力部120、表示部130、記憶部140、制御部150を有する。   An example of a structure of the estimation apparatus which concerns on a present Example is demonstrated. FIG. 1 is a functional block diagram showing the configuration of the estimation apparatus according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the estimation apparatus 100 includes a communication unit 110, an input unit 120, a display unit 130, a storage unit 140, and a control unit 150.

通信部110は、ネットワークを介して他の装置とデータ通信を実行する処理部である。例えば、通信部110は、通信装置等に対応する。例えば、通信部110は、後述する近傍サイズ情報141、サンプル集合情報142を、他の装置から受信した場合には、受信した近傍サイズ情報141、サンプル集合情報142を、制御部150に出力する。   The communication unit 110 is a processing unit that executes data communication with another device via a network. For example, the communication unit 110 corresponds to a communication device or the like. For example, when the communication unit 110 receives proximity size information 141 and sample set information 142 described later from another device, the communication unit 110 outputs the received proximity size information 141 and sample set information 142 to the control unit 150.

入力部120は、各種の情報を推定装置100に入力する入力装置である。例えば、入力部120は、キーボードやマウス、タッチパネル等に対応する。例えば、利用者は、入力部120を操作して、近傍サイズ情報141、サンプル集合情報142を入力してもよい。   The input unit 120 is an input device that inputs various types of information to the estimation device 100. For example, the input unit 120 corresponds to a keyboard, a mouse, a touch panel, and the like. For example, the user may operate the input unit 120 to input the proximity size information 141 and the sample set information 142.

表示部130は、制御部150から出力される各種データを表示する表示装置である。例えば、表示部130は、液晶ディスプレイやタッチパネル等に対応する。   The display unit 130 is a display device that displays various data output from the control unit 150. For example, the display unit 130 corresponds to a liquid crystal display, a touch panel, or the like.

記憶部140は、近傍サイズ情報141、サンプル集合情報142、k近傍情報143、関数パラメータ情報144を有する。記憶部140は、例えば、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリ(Flash Memory)などの半導体メモリ素子などの記憶装置に対応する。   The storage unit 140 includes neighborhood size information 141, sample set information 142, k neighborhood information 143, and function parameter information 144. The storage unit 140 corresponds to, for example, a storage device such as a semiconductor memory element such as a random access memory (RAM), a read only memory (ROM), or a flash memory.

近傍サイズ情報141は、サンプル集合情報142のある点のk近傍を求める場合のサイズを指定するパラメータである。   The neighborhood size information 141 is a parameter for specifying the size when finding the k neighborhood of a certain point of the sample set information 142.

サンプル集合情報142は、複数のサンプル点の情報を有する。図2は、サンプル集合情報のデータ構造の一例を示す図である。   The sample set information 142 includes information of a plurality of sample points. FIG. 2 is a diagram showing an example of a data structure of sample set information.

図2に示す例において、横軸は「時間帯」等の入力変数に対応する軸である。入力変数は、時間帯に限らず、曜日、降水量、気温など複数の属性を含む多次元変数であってもよい。縦軸は「所要時間」等の出力変数に対応する軸である。例えば、所要時間は、ある区間を通過するために要した所要時間である。出力変数は、所要時間に限らず、通行料、燃費など複数の属性を含む多次元変数であってもよい。また、サンプル集合情報142は、各点X〜X15が配置されている。各点の座標を適宜、(x,y)、・・・、(x15,y15)とする。サンプル集合情報142は、各点X〜X15以外の点を有していてもよい。 In the example shown in FIG. 2, the horizontal axis is an axis corresponding to an input variable such as “time zone”. The input variable is not limited to the time zone, but may be a multidimensional variable including a plurality of attributes such as the day of the week, the amount of precipitation, and the temperature. The vertical axis is an axis corresponding to an output variable such as "required time". For example, the required time is the time required to pass a certain section. The output variable is not limited to the required time but may be a multidimensional variable including a plurality of attributes such as tolls and fuel consumption. Also, sample set information 142, each point X 1 to X 15 is disposed. Coordinates of each point are appropriately (x 1 , y 1 ),..., (X 15 , y 15 ). The sample set information 142 may have points other than the points X 1 to X 15 .

k近傍情報143は、サンプル集合情報142の点と、この点の近傍に存在する近傍点との関係を示す情報である。図3は、k近傍情報のデータ構造の一例を示す図である。図3に示すように、このk近傍情報143は、サンプル集合情報142に含まれる点と、近傍点とを対応付ける。近傍点の数は、近傍サイズkにより指定される数となる。   The k-neighborhood information 143 is information indicating the relationship between the point of the sample set information 142 and the near point existing near this point. FIG. 3 is a view showing an example of the data structure of the k-neighborhood information. As shown in FIG. 3, the k-neighborhood information 143 associates points included in the sample set information 142 with neighboring points. The number of neighboring points is the number specified by the neighborhood size k.

関数パラメータ情報144は、各点の交叉カーネル関数のパラメータの情報を保持する。関数パラメータ情報144の説明は後述する。   The function parameter information 144 holds information of parameters of the cross kernel function of each point. The description of the function parameter information 144 will be described later.

制御部150は、取得部151と、白色化処理部152と、特定部153と、逆白色化処理部154と、実行部155と、推定部156とを有する。制御部150は、例えば、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)や、FPGA(Field Programmable Gate Array)などの集積装置に対応する。また、制御部150は、例えば、CPU(Central Processing Unit)やMPU(Micro Processing Unit)等の電子回路に対応する。   The control unit 150 includes an acquisition unit 151, a whitening processing unit 152, a specifying unit 153, an inverse whitening processing unit 154, an execution unit 155, and an estimation unit 156. The control unit 150 corresponds to, for example, an integrated device such as an application specific integrated circuit (ASIC) or a field programmable gate array (FPGA). Further, the control unit 150 corresponds to, for example, an electronic circuit such as a central processing unit (CPU) or a micro processing unit (MPU).

取得部151は、通信部110または入力部120から、近傍サイズ情報141およびサンプル集合情報142を取得する。取得部151は、近傍サイズ情報151およびサンプル集合情報142を、記憶部140に登録する。   The acquisition unit 151 acquires the proximity size information 141 and the sample set information 142 from the communication unit 110 or the input unit 120. The acquisition unit 151 registers the proximity size information 151 and the sample set information 142 in the storage unit 140.

白色化処理部152は、サンプル集合情報142に対して白色化処理を実行する処理部である。白色化処理部152は、白色化を行ったサンプル集合情報142を、特定部153に出力する。以下の説明では、白色化処理を行ったサンプル集合情報142を、白色化サンプル集合と表記する。なお、白色化処理部152は、サンプル集合情報142のX〜X15について、x〜x15に対して白色化処理を実行して値を調整し、y〜y15の値はそのままとする。 The whitening processing unit 152 is a processing unit that executes whitening processing on the sample set information 142. The whitening processing unit 152 outputs the whitened sample set information 142 to the specifying unit 153. In the following description, the sample set information 142 subjected to the whitening processing is referred to as a whitened sample set. Incidentally, whitening unit 152, the X 1 to X 15 of the sample set information 142, by performing the whitening process and adjust the values for x 1 ~x 15, the value of y 1 ~y 15 as it is I assume.

ここで、白色化処理の一例について説明する。白色化処理部152は、サンプル集合情報142に含まれるx〜x15の平均ベクトルが0となり、かつ、x〜x15の共分散行列が単位行列となるように、サンプル集合情報142の各点のx〜x15の値を調整する。 Here, an example of the whitening process will be described. The whitening processing unit 152 sets the sample set information 142 so that the average vector of x 1 to x 15 contained in the sample set information 142 is 0 and the covariance matrix of x 1 to x 15 is an identity matrix. Adjust the values of x 1 to x 15 at each point.

白色化処理部152が、サンプル集合情報142に含まれるx〜x15の平均ベクトルを0にする処理の一例について説明する。白色化処理部152は、サンプル集合情報142の各x〜x15の平均ベクトルを計算し、各点のベクトルの値から平均ベクトルの値を減算することにより、サンプル集合情報142に含まれる点の平均ベクトルを0にする。 An example of processing in which the whitening processing unit 152 sets the average vector of x 1 to x 15 included in the sample set information 142 to 0 will be described. The whitening processing unit 152 calculates the average vector of each of x 1 to x 15 of the sample set information 142, and subtracts the value of the average vector from the value of the vector of each point, thereby the points included in the sample set information 142 Set the mean vector of 0 to 0.

白色化処理部152が、サンプル集合情報142に含まれる点の共分散行列が単位行列となるように調整する処理の一例について説明する。白色化処理部153は、サンプル集合情報142の各x〜x15に対して、間隔を拡大、縮小する処理等を実行することで、各x〜x15の値を更新し、更新後の各x〜x15の値によって、共分散行列を算出する。白色化処理部152は、共分散行列が単位行列となる、各x〜x15の間隔を算出する。 An example of processing in which the whitening processing unit 152 adjusts the covariance matrix of the points included in the sample set information 142 to be a unit matrix will be described. The whitening processing unit 153 updates the values of each of x 1 to x 15 by performing processing such as enlarging or reducing the interval on each of x 1 to x 15 of the sample set information 142, and after updating The covariance matrix is calculated by the values of x 1 to x 15 of. The whitening processing unit 152 calculates an interval of x 1 to x 15 in which the covariance matrix is an identity matrix.

白色化処理部152は、上述した平均ベクトルを0にする処理と、共分散行列を単位行列とする処理とを実行することで、式(1)を満たす白色化行列「T」を特定する。式(1)において、式(1)において、「S」は、サンプル集合情報142に含まれる点のベクトル値を並べたサンプル行列を示すものであり、「E[TS]」は、白色化サンプル行列TSの平均ベクトルを示すものであり、「Cov[TS]」は、白色化サンプル行列TSの共分散行列を示すものであり、「I」は、単位行列を示すものである。   The whitening processing unit 152 specifies the whitening matrix “T” that satisfies Equation (1) by executing the above-described process of setting the mean vector to 0 and the process of setting the covariance matrix as the unit matrix. In equation (1), in equation (1), “S” represents a sample matrix in which vector values of points included in sample set information 142 are arranged, and “E [TS]” is a whitened sample “Cov [TS]” indicates the average vector of the matrix TS, “Cov [TS]” indicates the covariance matrix of the whitening sample matrix TS, and “I” indicates the unit matrix.

E[TS]=0、 Cov[TS]=I・・・(1)   E [TS] = 0, Cov [TS] = I (1)

例えば、白色化処理部152は、サンプル集合情報142に含まれる各x〜x15に、白色化行列Tを乗算することで、各x〜x15の値を更新し、白色化サンプル集合を生成する。白色化処理部152は、生成した白色化サンプル集合の情報を、特定部153に出力する。また、白色化処理部152は、白色化行列Tの情報を逆白色化処理部154に出力する。 For example, the whitening processing unit 152 updates the values of each of x 1 to x 15 by multiplying each of x 1 to x 15 included in the sample set information 142 by the whitening matrix T, and sets the whitened sample Generate The whitening processing unit 152 outputs the information on the generated whitened sample set to the specifying unit 153. In addition, the whitening processing unit 152 outputs the information of the whitening matrix T to the inverse whitening processing unit 154.

図4は、白色化サンプル集合のデータ構造の一例を示す図である。図4に示す例において、横軸は白色化処理部152が出力した第1主成分Aに対応する軸である。縦軸は、所要時間の出力変数に対応する軸である。白色化処理部152により白色化処理されることで、図3に示す各点X〜X15の位置は、図4に示す各点X〜X15の位置に移動している。 FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a data structure of a whitening sample set. In the example shown in FIG. 4, the horizontal axis is an axis corresponding to the first principal component A 1 of whitening unit 152 is output. The vertical axis is an axis corresponding to the output variable of the required time. The whitening unit 152 by being processed whitened, the position of each point X 1 to X 15 as shown in FIG. 3 has moved to the position of each point X 1 to X 15 as shown in FIG.

特定部153は、白色化サンプル集合の各点について、点の近傍に存在する近傍点を特定する処理部である。特定部153は、点と、この点に対応する近傍点との関係を、k近傍情報143に登録する。特定部153は、近傍点の数を、近傍点サイズ情報141のサイズに対応させる。   The specifying unit 153 is a processing unit that specifies, for each point of the whitened sample set, a nearby point present in the vicinity of the point. The identifying unit 153 registers, in the k-neighborhood information 143, the relationship between a point and a neighboring point corresponding to this point. The identifying unit 153 causes the number of neighboring points to correspond to the size of the neighboring point size information 141.

特定部153の処理の一例について説明する。図5は、近傍点を特定する処理を説明するための図である。ここでは一例として、近傍点サイズ情報141のサイズをkとする。特定部153は、各点について、他の点とのユーグリッド距離をそれぞれ算出する。図5の各矢印が、ユーグリッド距離を示す。特定部153は、基準となる点とのユーグリッド距離が最も近いものからk番目までの点を、基準となる点の近傍点とする。   An example of the process of the identifying unit 153 will be described. FIG. 5 is a diagram for explaining the process of identifying nearby points. Here, as an example, the size of the neighboring point size information 141 is k. The identifying unit 153 calculates, for each point, the Yougrid distance from another point. Each arrow in FIG. 5 indicates the Yougrid distance. The identifying unit 153 sets a point from the closest to the k-th point in the u grid distance to the reference point as a point near the reference point.

例えば、基準点を点Xとし、この点Xとのユーグリッド距離が近い点を近い順に、X、X、X、X、・・・とする。また、近傍サイズkを「3」とする。この場合には、特定部153は、点Xの近傍点を「X、X、X」とし、点と近傍点との関係を、k近傍情報143に登録する。特定部153は、他の点X〜X15についても、同様にして、近傍点を特定し、k近傍情報143に登録する。 For example, it is assumed that the reference point is a point X 1 , and the points whose u grid distance with the point X 1 is close are X 2 , X 3 , X 4 , X 5 ,. Further, the neighborhood size k is set to “3”. In this case, the specifying unit 153 sets the vicinity points of the point X 1 as “X 2 , X 3 , X 4 ”, and registers the relationship between the points and the vicinity points in the k-neighborhood information 143. The identifying unit 153 identifies nearby points similarly for the other points X 2 to X 15 and registers them in the k-neighborhood information 143.

図1の説明に戻る。逆白色化処理部154は、白色化サンプル集合に含まれる各x〜x15に、白色化行列の逆行列「T-1」を乗算することで、逆白色化処理を実行する処理部である。白色化サンプル集合を逆白色化した情報を、サンプル集合情報と表記する。逆白色化処理部154は、サンプル集合情報を、実行部155に出力する。 It returns to the explanation of FIG. The inverse whitening processing unit 154 is a processing unit that executes inverse whitening processing by multiplying each of x 1 to x 15 included in the whitening sample set by the inverse matrix “T −1 ” of the whitening matrix. is there. Information obtained by inverse whitening the whitened sample set is referred to as sample set information. The reverse whitening processing unit 154 outputs the sample set information to the execution unit 155.

実行部155は、サンプル集合情報に含まれる点とこの点に対応する近傍点とを選択し、選択した点および近傍点に基づいて、選択した点のベクトル値を平均とし、近傍点に基づいて形状が決定されるカーネル関数を特定する処理を、サンプル集合に含まれる各点に対して実行する。実行部155は、サンプル集合に含まれる各点に対応する出力値を入力値におけるカーネル関数の値で加重平均することで、サンプル集合に対応する回帰関数を特定する。実行部155は、回帰関数に対応するパラメータの情報を、関数パラメータ情報144に登録する。 The execution unit 155 selects a point included in the sample set information and a nearby point corresponding to this point, and based on the selected point and the nearby point, takes the vector value of the selected point as an average, and based on the nearby point A process of identifying a kernel function whose shape is to be determined is executed for each point included in the sample set. The execution unit 155 specifies the regression function corresponding to the sample set by performing weighted averaging of the output value corresponding to each point included in the sample set with the value of the kernel function in the input value. The execution unit 155 registers information on parameters corresponding to the regression function in the function parameter information 144.

実行部155の処理の一例について説明する。例えば、実行部155は、式(2)に基づいて、回帰関数を特定する。式(2)に含まれるKは、カーネル関数である。カーネル関数Kは、式(3)によって定義される。 An example of processing of the execution unit 155 will be described. For example, the execution unit 155 specifies a regression function based on Expression (2). K i included in equation (2) is a kernel function. The kernel function K i is defined by equation (3).

Figure 0006507512
Figure 0006507512

Figure 0006507512
Figure 0006507512

式(3)において、xは、実行部155が選択した点Xのxに対応する値が設定される。例えば、実行部155が点Xを選択し、この点Xのカーネル関数を求める場合には、xにxの値が設定される。 In Expression (3), a value corresponding to x of the point X selected by the execution unit 155 is set as x i . For example, execution unit 155 selects the point X 1, when obtaining the kernel function of the point X 1, the value of x 1 is set to x i.

式(3)において、Hは、点Xのカーネル関数の形状を決める変数であり、式(4)によって定義される。式3に含まれるdijは、式(5)によって定義される。式(5)に含まれる「式(7)」は、式(6)によって定義される。 In equation (3), H i is a variable that determines the shape of the kernel function of point X, and is defined by equation (4). The d ij included in Equation 3 is defined by Equation (5). "Formula (7)" included in Formula (5) is defined by Formula (6).

Figure 0006507512
Figure 0006507512

Figure 0006507512
Figure 0006507512

Figure 0006507512
Figure 0006507512

Figure 0006507512
Figure 0006507512

式(5)および式(6)に含まれる変数xijは、実行部155が選択した点Xの各近傍点のxにそれぞれ対応する。実行部155は、点Xと近傍点との関係を、k近傍情報143を基にして特定する。例えば、点Xの近傍点をX、X、Xとすると、点Xに対応する変数xijは「x12、x13、x14」となる。式(6)は、近傍点のxの平均値を求めるものである。式(5)は、近傍点の平均値と、ある近傍点のxとのノルムを求めるものである。 The variables x ij included in the equations (5) and (6) respectively correspond to x in each of the neighboring points of the point X selected by the execution unit 155. The execution unit 155 specifies the relationship between the point X and the nearby point based on the k-neighborhood information 143. For example, if a point near the point X 1 and X 2, X 3, X 4 , variable x ij corresponding to the point X 1 is "x 12, x 13, x 14". Expression (6) is for finding the average value of x of the neighboring points. Expression (5) is for finding the norm of the average value of the neighboring points and x of a certain neighboring point.

例えば、実行部155は、サンプル集合情報に含まれる点とこの点に対応する近傍点とを選択し、選択した点および近傍点と、式(3)〜(6)に基づいて、サンプル集合情報に含まれる点のカーネル関数Kをそれぞれ算出する。実行部155は、サンプル集合情報の点と、この点に対応するカーネル関数との関係を、関数パラメータ情報144に登録する。 For example, the execution unit 155 selects a point included in the sample set information and a neighboring point corresponding to this point, and based on the selected point and the neighboring point, and the equations (3) to (6), sample set information The kernel functions K i of the points included in are calculated respectively. The execution unit 155 registers, in the function parameter information 144, the relationship between the point of the sample set information and the kernel function corresponding to this point.

実行部155は、サンプル集合情報の各点のカーネル関数を算出した後に、式(2)によって、回帰関数を特定する。図6は、本実施例に係る回帰関数の一例を示す図である。図6において、横軸は図2と同様にして「時間帯」等の入力変数に対応する軸である。縦軸は図2と同様にして「所要時間」等の出力変数に対応する軸である。回帰関数10のグラフは、サンプル集合の各点に対応する出力値を入力値におけるカーネル関数の値で加重平均したものに対応する。   After calculating the kernel function of each point of the sample set information, the execution unit 155 specifies the regression function by Equation (2). FIG. 6 is a diagram showing an example of the regression function according to the present embodiment. In FIG. 6, the horizontal axis is an axis corresponding to an input variable such as “time zone” as in FIG. 2. The vertical axis is an axis corresponding to an output variable such as "required time" in the same manner as in FIG. The graph of the regression function 10 corresponds to the weighted average of the output value corresponding to each point of the sample set by the value of the kernel function at the input value.

推定部156は、通信部110または入力部120から入力値を取得した場合に、入力値に対応する出力値を、サンプル集合情報の各点に対応する出力値を前記入力値におけるカーネル関数の値で加重平均することで推定する処理部である。   When the estimation unit 156 acquires an input value from the communication unit 110 or the input unit 120, an output value corresponding to the input value, an output value corresponding to each point of sample set information, a value of the kernel function in the input value Is a processing unit that estimates by weighted averaging.

例えば、推定部156は、関数パラメータ情報144を参照し、サンプル集合情報の各点に対応するカーネル関数を特定する。また、推定部156は、式(1)に基づいて、サンプル集合情報の各点に対応する出力値を入力値におけるカーネル関数の値で加重平均した回帰関数を特定する。推定部156は、回帰関数の情報を、実行部155から取得してもよい。   For example, the estimation unit 156 refers to the function parameter information 144 and specifies a kernel function corresponding to each point of sample set information. Further, the estimation unit 156 specifies a regression function in which the output value corresponding to each point of the sample set information is weighted and averaged by the value of the kernel function in the input value based on Expression (1). The estimation unit 156 may obtain information on the regression function from the execution unit 155.

推定部156は、入力値を受け付けた場合に、入力値と回帰関数とを比較して、出力値を推定する。図7は、推定部の処理を説明するための図である。図7において、横軸は図2と同様にして「時間帯」等の入力変数に対応する軸である。縦軸は図2と同様にして「所要時間」等の出力変数に対応する軸である。回帰関数10のグラフは、サンプル集合の各点に対応する出力値を入力値におけるカーネル関数の値で加重平均したものに対応する。   When the estimation unit 156 receives an input value, the estimation unit 156 compares the input value with the regression function to estimate an output value. FIG. 7 is a diagram for explaining the process of the estimation unit. In FIG. 7, the horizontal axis is an axis corresponding to an input variable such as “time zone” as in FIG. 2. The vertical axis is an axis corresponding to an output variable such as "required time" in the same manner as in FIG. The graph of the regression function 10 corresponds to the weighted average of the output value corresponding to each point of the sample set by the value of the kernel function at the input value.

推定部156は、入力値Bを取得すると、回帰関数10と入力値Bとを基にして、出力値Bを推定する。推定部156は、推定した出力値の情報を、表示部130に出力する。または、推定部156は、推定した出力値の情報を、ネットワークを介して外部の装置に送信する。 Estimation unit 156 acquires the input value B 1, based on the regression function 10 and the input values B 1, to estimate the output value B 2. The estimation unit 156 outputs information of the estimated output value to the display unit 130. Alternatively, the estimation unit 156 transmits information of the estimated output value to an external device via the network.

次に、本実施例に係る推定装置100の処理手順の一例について説明する。図8は、本実施例に係る推定装置の処理手順を示すフローチャートである。図8に示すように、推定装置100の取得部151は、近傍サイズ情報141を取得する(ステップS101)。取得部151は、サンプル集合情報142を取得する(ステップS102)。   Next, an example of the processing procedure of the estimation apparatus 100 according to the present embodiment will be described. FIG. 8 is a flowchart showing the processing procedure of the estimation apparatus according to the present embodiment. As shown in FIG. 8, the acquisition unit 151 of the estimation device 100 acquires the proximity size information 141 (step S101). The acquisition unit 151 acquires the sample set information 142 (step S102).

推定装置100の白色化処理部152は、サンプル集合情報142に対して白色化処理を実行する(ステップS103)。推定装置100の特定部153は、白色化サンプル集合に含まれる各点のk近傍を計算する(ステップS104)。   The whitening processing unit 152 of the estimation apparatus 100 executes the whitening process on the sample set information 142 (step S103). The identifying unit 153 of the estimation device 100 calculates the k neighborhood of each point included in the whitening sample set (step S104).

推定装置100の逆白色化処理部154は、白色化サンプル集合に対して逆白色化処理を実行する(ステップS105)。推定装置100の実行部155は、サンプル集合情報の各点に対応する各カーネル関数のパラメータを算出する(ステップS106)。   The reverse whitening processing unit 154 of the estimation apparatus 100 performs reverse whitening processing on the whitened sample set (step S105). The execution unit 155 of the estimation device 100 calculates the parameters of each kernel function corresponding to each point of the sample set information (step S106).

推定装置100の推定部156は、入力値を取得し(ステップS107)、回帰関数を計算する(ステップS108)。推定部156は、入力値と回帰関数とに基づいて出力値を特定し、出力値を出力する(ステップS109)。   The estimation unit 156 of the estimation device 100 acquires an input value (step S107) and calculates a regression function (step S108). The estimation unit 156 specifies an output value based on the input value and the regression function, and outputs the output value (step S109).

次に、本実施例に係る推定装置100の効果について説明する。推定装置100は、サンプル集合に含まれる点を平均とし、かつ、点の近傍点に基づいて形状が決定されるカーネル関数を特定する処理を、サンプル集合に含まれる各点に対して実行する。そして、推定装置100は、入力値を取得した場合に、入力値に対応する出力値を、サンプル集合に含まれる各点に対応する出力値を入力値におけるカーネル関数の値で加重平均することで推定する。このため、計算量が大きくなることを防いで入力値に対応する出力値を推定することができる。   Next, the effects of the estimation apparatus 100 according to the present embodiment will be described. The estimation apparatus 100 averages the points included in the sample set, and executes a process of specifying a kernel function whose shape is to be determined based on the neighboring points of each point included in the sample set. Then, when acquiring the input value, the estimation apparatus 100 performs weighted averaging of the output value corresponding to the input value by the output value corresponding to each point included in the sample set with the value of the kernel function of the input value. presume. For this reason, it is possible to prevent an increase in the amount of calculation and to estimate the output value corresponding to the input value.

例えば、推定装置100は、サンプル集合に含まれる各点に対応する出力値を前記入力値におけるカーネル関数の値で加重平均することで、回帰関数を特定し、入力値と回帰関数とを比較して、出力値を推定する。本実施例に係る回帰関数は、例えば式(2)を利用するが、この式(2)では、最適値を求めるような計算を行わないため、計算量を削減することができる。   For example, the estimating apparatus 100 specifies a regression function by weighted averaging the output values corresponding to each point included in the sample set with the value of the kernel function in the input value, and compares the input value with the regression function. Estimate the output value. The regression function according to the present embodiment uses, for example, the equation (2). However, in the equation (2), since the calculation for finding the optimum value is not performed, the amount of calculation can be reduced.

また、推定装置100は、カーネル関数を利用する場合に、カーネル関数の平均を、サンプル集合の点に合わせるため、カーネル関数がサンプル集合の点から外れ、回帰関数の精度が低下することを防止することができる。   In addition, when using the kernel function, the estimation apparatus 100 prevents the kernel function from being deviated from the sample set point and the accuracy of the regression function is degraded because the average of the kernel function is adjusted to the sample set point. be able to.

推定装置100は、各点のカーネル関数を求める場合に、サンプル集合の点の近傍点を用いるため、バンド幅の調整等を実行しなくても、サンプル集合の点のカーネル関数の形状を精度よく推定でき、適切な回帰関数を求めることができる。   Since the estimation apparatus 100 uses the neighborhood points of the points of the sample set when obtaining the kernel function of each point, the shape of the kernel function of the points of the sample set can be accurately obtained without performing the bandwidth adjustment and the like. It can be estimated and an appropriate regression function can be obtained.

次に、上記実施例に示した推定装置100と同様の機能を実現する推定プログラムを実行するコンピュータの一例について説明する。図9は、推定プログラムを実行するコンピュータの一例を示す図である。   Next, an example of a computer that executes an estimation program that realizes the same function as that of the estimation device 100 described in the above embodiment will be described. FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a computer that executes an estimation program.

図9に示すように、コンピュータ200は、各種演算処理を実行するCPU201と、ユーザからのデータの入力を受け付ける入力装置202と、ディスプレイ203とを有する。また、コンピュータ200は、記憶媒体からプログラム等を読取る読み取り装置204と、ネットワークを介して他のコンピュータとの間でデータの授受を行うインターフェース装置205とを有する。また、コンピュータ200は、各種情報を一時記憶するRAM206と、ハードディスク装置207とを有する。そして、各装置201〜207は、バス208に接続される。   As shown in FIG. 9, the computer 200 has a CPU 201 that executes various arithmetic processing, an input device 202 that receives input of data from a user, and a display 203. The computer 200 further includes a reading device 204 that reads a program or the like from a storage medium, and an interface device 205 that exchanges data with other computers via a network. The computer 200 also has a RAM 206 for temporarily storing various information, and a hard disk drive 207. The devices 201 to 207 are connected to the bus 208.

ハードディスク装置207は、特定プログラム207a、実行プログラム207b、推定プログラム207cを有する。CPU201は、特定プログラム207a、実行プログラム207b、推定プログラム207cを読み出してRAM206に展開する。特定プログラム207aは、特定プロセス206aとして機能する。実行プログラム207bは、実行プロセス206bとして機能する。推定プログラム207cは、推定プロセス206cとして機能する。   The hard disk drive 207 has a specific program 207a, an execution program 207b, and an estimation program 207c. The CPU 201 reads out the specific program 207 a, the execution program 207 b, and the estimation program 207 c and develops the same in the RAM 206. The specific program 207a functions as a specific process 206a. The execution program 207b functions as an execution process 206b. The estimation program 207c functions as an estimation process 206c.

なお、特定プログラム207a、実行プログラム207b、推定プログラム207cについては、必ずしも最初からハードディスク装置207に記憶させておかなくても良い。例えば、コンピュータ200に挿入されるフレキシブルディスク(FD)、CD−ROM、DVDディスク、光磁気ディスク、ICカードなどの「可搬用の物理媒体」に各プログラムを記憶させておく。そして、コンピュータ200が特定プログラム207a、実行プログラム207b、推定プログラム207cを読み出して実行するようにしてもよい。   The specific program 207a, the execution program 207b, and the estimation program 207c may not necessarily be stored in the hard disk drive 207 from the beginning. For example, each program is stored in a "portable physical medium" such as a flexible disk (FD), a CD-ROM, a DVD disk, a magneto-optical disk, an IC card or the like inserted into the computer 200. Then, the computer 200 may read and execute the specific program 207a, the execution program 207b, and the estimation program 207c.

以上の各実施例を含む実施形態に関し、さらに以下の付記を開示する。   The following appendices will be further disclosed regarding the embodiment including the above-described respective examples.

(付記1)コンピュータに、
サンプル集合に含まれる複数の点について、各点の近傍に存在する近傍点をそれぞれ特定し、
サンプル集合に含まれる点と該点に対応する近傍点とを選択し、選択した点および近傍点に基づいて、選択した点のベクトル値を平均とし、かつ、前記近傍点に基づいて形状が決定されるカーネル関数を特定する処理を、前記サンプル集合に含まれる各点に対して実行し、
入力値を取得した場合に、前記入力値に対応する出力値を、前記サンプル集合に含まれる各点に対応する出力値を前記入力値におけるカーネル関数の値で加重平均することで推定する
処理を実行させることを特徴とする推定プログラム。
(Supplementary Note 1)
For each of a plurality of points included in the sample set, identify the neighboring points existing in the vicinity of each point,
A point included in the sample set and a neighboring point corresponding to the point are selected, and based on the selected point and the neighboring point, vector values of the selected point are averaged and the shape is determined based on the neighboring point Executing a process of identifying a kernel function to be performed on each point included in the sample set;
A process of estimating an output value corresponding to the input value by weighted averaging the output value corresponding to each point included in the sample set with the value of the kernel function of the input value when acquiring the input value An estimation program characterized by having it run.

(付記2)前記推定する処理は、前記サンプル集合に含まれる各点に対応する出力値を前記入力値におけるカーネル関数の値で加重平均することで、回帰関数を特定し、前記入力値と前記回帰関数とを比較して、前記出力値を推定することを特徴とする付記1に記載の推定プログラム。 (Supplementary Note 2) The process of estimating specifies a regression function by weighted averaging the output values corresponding to each point included in the sample set with the value of the kernel function in the input value, and specifies the regression function. The estimation program according to appendix 1, wherein the output value is estimated by comparing with a regression function.

(付記3)前記特定する処理は、k近傍に基づいて、前記点の近傍に存在する近傍点をそれぞれ特定することを特徴とする付記1または2に記載の推定プログラム。 (Supplementary Note 3) The estimation program according to Supplementary note 1 or 2, wherein the specifying process identifies neighboring points present in the vicinity of the point based on the k neighborhood.

(付記4)前記カーネル関数を特定する処理は、選択した点にカーネル関数を割り当て、前記カーネル関数の平均を選択した点のベクトル値に合わせ、前記カーネル関数のモーメントを、選択した点の近傍点のモーメントに合わせることで、前記点に対応するカーネル関数を特定することを特徴とする付記1、2または3に記載の推定プログラム。 (Supplementary Note 4) In the process of identifying the kernel function, a kernel function is assigned to a selected point, the average of the kernel function is matched to the vector value of the selected point, and the moment of the kernel function is a point near the selected point The estimation program according to any one of Appendices 1, 2 or 3, characterized in that a kernel function corresponding to the point is specified by adjusting to a moment of.

(付記5)コンピュータが実行する推定方法であって、
コンピュータが実行する推定方法であって、
サンプル集合に含まれる複数の点について、各点の近傍に存在する近傍点をそれぞれ特定し、
サンプル集合に含まれる点と該点に対応する近傍点とを選択し、選択した点および近傍点に基づいて、選択した点のベクトル値を平均とし、かつ、前記近傍点に基づいて形状が決定されるカーネル関数を特定する処理を、前記サンプル集合に含まれる各点に対して実行し、
入力値を取得した場合に、前記入力値に対応する出力値を、前記サンプル集合に含まれる各点に対応する出力値を前記入力値におけるカーネル関数の値で加重平均することで推定する
処理を実行することを特徴とする推定方法。
(Supplementary Note 5) A computer implemented estimation method,
A computer implemented estimation method,
For each of a plurality of points included in the sample set, identify the neighboring points existing in the vicinity of each point,
A point included in the sample set and a neighboring point corresponding to the point are selected, and based on the selected point and the neighboring point, vector values of the selected point are averaged and the shape is determined based on the neighboring point Executing a process of identifying a kernel function to be performed on each point included in the sample set;
A process of estimating an output value corresponding to the input value by weighted averaging the output value corresponding to each point included in the sample set with the value of the kernel function of the input value when acquiring the input value An estimation method characterized by performing.

(付記6)前記推定する処理は、前記サンプル集合に含まれる各点に対応する出力値を前記入力値におけるカーネル関数の値で加重平均することで、回帰関数を特定し、前記入力値と前記回帰関数とを比較して、前記出力値を推定することを特徴とする付記5に記載の推定方法。 (Supplementary Note 6) The process of estimating specifies a regression function by weighted averaging the output values corresponding to each point included in the sample set with the value of the kernel function in the input value, and specifies the regression function. The estimation method according to appendix 5, wherein the output value is estimated by comparing with a regression function.

(付記7)前記特定する処理は、k近傍に基づいて、前記点の近傍に存在する近傍点をそれぞれ特定することを特徴とする付記5または6に記載の推定方法。 (Supplementary Note 7) The estimation method according to Supplementary note 5 or 6, wherein the identifying process identifies neighboring points present in the vicinity of the point based on the k neighborhood.

(付記8)前記カーネル関数を特定する処理は、選択した点にカーネル関数を割り当て、前記カーネル関数の平均を選択した点のベクトル値に合わせ、前記カーネル関数のモーメントを、選択した点の近傍点のモーメントに合わせることで、前記点に対応するカーネル関数を特定することを特徴とする付記5、6または7に記載の推定方法。 (Supplementary Note 8) In the process of identifying the kernel function, a kernel function is assigned to a selected point, the average of the kernel function is matched to the vector value of the selected point, and the moment of the kernel function is a point near the selected point The estimation method according to any one of Appendices 5, 6 or 7, wherein a kernel function corresponding to the point is specified by adjusting to a moment of.

(付記9)サンプル集合に含まれる複数の点について、各点の近傍に存在する近傍点をそれぞれ特定する特定部と、
サンプル集合に含まれる点と該点に対応する近傍点とを選択し、選択した点および近傍点に基づいて、選択した点のベクトル値を平均とし、かつ、前記近傍点に基づいて形状が決定されるカーネル関数を特定する処理を、前記サンプル集合に含まれる各点に対して実行する実行部と、
入力値を取得した場合に、前記入力値に対応する出力値を、前記サンプル集合に含まれる各点に対応する出力値を前記入力値におけるカーネル関数の値で加重平均することで推定する推定部と
を有することを特徴とする推定装置。
(Supplementary note 9) A specification unit that specifies neighboring points present in the vicinity of each point for a plurality of points included in the sample set,
A point included in the sample set and a neighboring point corresponding to the point are selected, and based on the selected point and the neighboring point, vector values of the selected point are averaged and the shape is determined based on the neighboring point An execution unit that executes a process of specifying a kernel function to be executed on each point included in the sample set;
An estimation unit that estimates an output value corresponding to the input value by weighted averaging the output value corresponding to each point included in the sample set with the value of the kernel function of the input value when the input value is acquired An estimation apparatus characterized by having and.

(付記10)前記推定部は、前記サンプル集合に含まれる各点に対応する出力値を前記入力値におけるカーネル関数の値で加重平均することで、回帰関数を特定し、前記入力値と前記回帰関数とを比較して、前記出力値を推定することを特徴とする付記9に記載の推定装置。 (Supplementary Note 10) The estimation unit specifies a regression function by performing weighted averaging of the output value corresponding to each point included in the sample set with the value of the kernel function in the input value, and the input value and the regression are identified. The estimation apparatus according to appendix 9, wherein the output value is estimated by comparing with a function.

(付記11)前記特定部は、k近傍に基づいて、前記点の近傍に存在する近傍点をそれぞれ特定することを特徴とする付記9または10に記載の推定装置。 (Supplementary note 11) The estimation apparatus according to supplementary note 9 or 10, wherein the identification unit identifies neighboring points present in the vicinity of the point based on the neighborhood of k.

(付記12)前記実行部は、選択した点にカーネル関数を割り当て、前記カーネル関数の平均を選択した点のベクトル値に合わせ、前記カーネル関数のモーメントを、選択した点の近傍点のモーメントに合わせることで、前記点に対応するカーネル関数を特定することを特徴とする付記9、10または11に記載の推定装置。 (Supplementary Note 12) The execution unit assigns a kernel function to a selected point, matches the average of the kernel function to the vector value of the selected point, and matches the moment of the kernel function to the moment of a point near the selected point The estimation apparatus according to any one of appendices 9, 10, or 11, characterized in that a kernel function corresponding to the point is specified.

100 推定装置
153 特定部
155 実行部
156 推定部
100 estimation device 153 identification unit 155 execution unit 156 estimation unit

Claims (3)

コンピュータに、
少なくとも1つの属性を含む入力変数と、前記入力変数に対応する出力変数との関係を多次元座標上の点で示すn個(nは2以上の整数)のサンプル集合に含まれる複数の点に対し、前記複数の点の平均ベクトルが0となり、かつ、前記サンプル集合の共分散行列が単位行列となる白色化サンプル集合情報を生成し、前記白色化サンプル集合情報と白色化行列とを乗算した行列が単位行列となる前記白色化行列を生成し、
前記白色化行列を用いて、前記複数の点から、複数の白色化された点を生成し、
前記複数の白色化された点それぞれについて、前記多次元座標に基づくそれぞれの点からの距離が最も近い点から所定番目までの点である近傍点をそれぞれ特定し、
前記複数の白色化された点それぞれについて、各白色化された点と対応する近傍点との距離をそれぞれ算出し、各距離から得られる値を配列した行列を生成して、取得した入力値xと前記サンプル集合に含まれるi番目(iは1以上n以下の整数)の点の入力変数x の類似度をパラメータによって決める実数値関数であるカーネル関数K (x)に対して、生成した前記行列を前記パラメータとして与える処理を実行させ、
前記複数の白色化された点それぞれに対応する複数のカーネル関数 (x)を用いた下記の式(1)に示される回帰関数Eに、取得した入力値を代入して得られるを、前記入力値に対応する出力値とする
ことを特徴とする推定プログラム。
Figure 0006507512
ここで、y は、前記サンプル集合に含まれるi番目の点(x i, )の出力変数を示し、K (x)は前記i番目の点の入力変数x に対応するカーネル関数を示す。
On the computer
At a plurality of points included in n (n is an integer of 2 or more) sample sets which indicate the relationship between an input variable including at least one attribute and an output variable corresponding to the input variable by points on multidimensional coordinates Then, whitening sample set information is generated in which the average vector of the plurality of points is 0 and the covariance matrix of the sample set is a unit matrix, and the whitening sample set information is multiplied by the whitening matrix Generate the whitening matrix whose matrix is an identity matrix,
Generating a plurality of whitened points from the plurality of points using the whitening matrix;
For each of the plurality of whitened points, the neighboring points that are the points from the closest point to the predetermined position based on the multidimensional coordinates are specified,
For each of the plurality of whitened points, the distance between each whitened point and the corresponding neighboring point is calculated, and a matrix in which values obtained from each distance are arranged is generated, and the acquired input value x And the kernel function K i (x) which is a real-valued function that determines the similarity of the input variable x i of the i-th point (i is an integer of 1 or more and n or less) included in the sample set was said matrix to execute the given Ru processing as the parameter,
A value obtained by substituting the acquired input value x into a regression function E shown in the following equation (1) using a plurality of kernel functions K i (x) corresponding to the plurality of whitened points respectively A program for estimating a program according to the present invention, characterized in that the output value corresponding to the input value x .
Figure 0006507512
Here, y i represents an output variable of the ith point (x i, y i ) included in the sample set, and K i (x) is a kernel corresponding to the input variable x i of the ith point Indicates a function.
コンピュータが実行する推定方法であって、
少なくとも1つの属性を含む入力変数と、前記入力変数に対応する出力変数との関係を多次元座標上の点で示すn個(nは2以上の整数)のサンプル集合に含まれる複数の点に対し、前記複数の点の平均ベクトルが0となり、かつ、前記サンプル集合の共分散行列が単位行列となる白色化サンプル集合情報を生成し、前記白色化サンプル集合情報と白色化行列とを乗算した行列が単位行列となる前記白色化行列を生成し、
前記白色化行列を用いて、前記複数の点から、複数の白色化された点を生成し、
前記複数の白色化された点それぞれについて、前記多次元座標に基づくそれぞれの点からの距離が最も近い点から所定番目までの点である近傍点をそれぞれ特定し、
前記複数の白色化された点それぞれについて、各白色化された点と対応する近傍点との距離をそれぞれ算出し、各距離から得られる値を配列した行列を生成して、取得した入力値xと前記サンプル集合に含まれるi番目(iは1以上n以下の整数)の点の入力変数x の類似度をパラメータによって決める実数値関数であるカーネル関数K (x)に対して、生成した前記行列を前記パラメータとして与える処理を実行し、
前記複数の白色化された点それぞれに対応する複数のカーネル関数 (x)を用いた下記の式(1)に示される回帰関数Eに、取得した入力値を代入して得られるを、前記入力値に対応する出力値とする
ことを特徴とする推定方法。
Figure 0006507512
ここで、y は、前記サンプル集合に含まれるi番目の点(x i, )の出力変数を示し、K (x)は前記i番目の点の入力変数x に対応するカーネル関数を示す。
A computer implemented estimation method,
At a plurality of points included in n (n is an integer of 2 or more) sample sets which indicate the relationship between an input variable including at least one attribute and an output variable corresponding to the input variable by points on multidimensional coordinates Then, whitening sample set information is generated in which the average vector of the plurality of points is 0 and the covariance matrix of the sample set is a unit matrix, and the whitening sample set information is multiplied by the whitening matrix Generate the whitening matrix whose matrix is an identity matrix,
Generating a plurality of whitened points from the plurality of points using the whitening matrix;
For each of the plurality of whitened points, the neighboring points that are the points from the closest point to the predetermined position based on the multidimensional coordinates are specified,
For each of the plurality of whitened points, the distance between each whitened point and the corresponding neighboring point is calculated, and a matrix in which values obtained from each distance are arranged is generated, and the acquired input value x And the kernel function K i (x) which is a real-valued function that determines the similarity of the input variable x i of the i-th point (i is an integer of 1 or more and n or less) included in the sample set was said matrix running give Ru processing as the parameter,
A value obtained by substituting the acquired input value x into a regression function E shown in the following equation (1) using a plurality of kernel functions K i (x) corresponding to the plurality of whitened points respectively As an output value corresponding to the input value x .
Figure 0006507512
Here, y i represents an output variable of the ith point (x i, y i ) included in the sample set, and K i (x) is a kernel corresponding to the input variable x i of the ith point Indicates a function.
少なくとも1つの属性を含む入力変数と、前記入力変数に対応する出力変数との関係を多次元座標上の点で示すn個(nは2以上の整数)のサンプル集合に含まれる複数の点に対し、前記複数の点の平均ベクトルが0となり、かつ、前記サンプル集合の共分散行列が単位行列となる白色化サンプル集合情報を生成し、前記白色化サンプル集合情報と白色化行列とを乗算した行列が単位行列となる前記白色化行列を生成し、前記白色化行列を用いて、前記複数の点から、複数の白色化された点を生成し、前記複数の白色化された点それぞれについて、前記多次元座標に基づくそれぞれの点からの距離が最も近い点から所定番目までの点である近傍点をそれぞれ特定する特定部と、
前記複数の白色化された点それぞれについて、各白色化された点と対応する近傍点との距離をそれぞれ算出し、各距離から得られる値を配列した行列を生成して、取得した入力値xと前記サンプル集合に含まれるi番目(iは1以上n以下の整数)の点の入力変数x の類似度をパラメータによって決める実数値関数であるカーネル関数K (x)に対して、生成した前記行列を前記パラメータとして与える処理を実行する実行部とを有し、
前記複数の白色化された点それぞれに対応する複数のカーネル関数 (x)を用いた下記の式(1)に示される回帰関数Eに、取得した入力値を代入して得られるを、前記入力値に対応する出力値とする
ことを特徴とする推定装置。
Figure 0006507512
ここで、y は、前記サンプル集合に含まれるi番目の点(x i, )の出力変数を示し、K (x)は前記i番目の点の入力変数x に対応するカーネル関数を示す。
At a plurality of points included in n (n is an integer of 2 or more) sample sets which indicate the relationship between an input variable including at least one attribute and an output variable corresponding to the input variable by points on multidimensional coordinates Then, whitening sample set information is generated in which the average vector of the plurality of points is 0 and the covariance matrix of the sample set is a unit matrix, and the whitening sample set information is multiplied by the whitening matrix The whitening matrix is a unitary matrix, and the whitening matrix is used to generate a plurality of whitened points from the plurality of points, and for each of the plurality of whitened points, An identifying unit that identifies neighboring points that are points from the closest point to a predetermined number from the point based on the multidimensional coordinates ;
For each of the plurality of whitened points, the distance between each whitened point and the corresponding neighboring point is calculated, and a matrix in which values obtained from each distance are arranged is generated, and the acquired input value x And the kernel function K i (x) which is a real-valued function that determines the similarity of the input variable x i of the i-th point (i is an integer of 1 or more and n or less) included in the sample set was said matrix has an execution unit for executing given Ru processing as the parameter,
A value obtained by substituting the acquired input value x into a regression function E shown in the following equation (1) using a plurality of kernel functions K i (x) corresponding to the plurality of whitened points respectively An estimation apparatus characterized in that the output value corresponding to the input value x .
Figure 0006507512
Here, y i represents an output variable of the ith point (x i, y i ) included in the sample set, and K i (x) is a kernel corresponding to the input variable x i of the ith point Indicates a function.
JP2014152344A 2014-07-25 2014-07-25 Estimation program, estimation method and estimation apparatus Expired - Fee Related JP6507512B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014152344A JP6507512B2 (en) 2014-07-25 2014-07-25 Estimation program, estimation method and estimation apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014152344A JP6507512B2 (en) 2014-07-25 2014-07-25 Estimation program, estimation method and estimation apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016031559A JP2016031559A (en) 2016-03-07
JP6507512B2 true JP6507512B2 (en) 2019-05-08

Family

ID=55441926

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014152344A Expired - Fee Related JP6507512B2 (en) 2014-07-25 2014-07-25 Estimation program, estimation method and estimation apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6507512B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7215077B2 (en) * 2018-10-26 2023-01-31 富士通株式会社 Prediction program, prediction method and prediction device

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06119451A (en) * 1992-10-09 1994-04-28 Hitachi Ltd Pattern recognizing device and system using the same
JP3868358B2 (en) * 2002-09-27 2007-01-17 株式会社国際電気通信基礎技術研究所 Method and apparatus for controlling physical system and computer program for controlling physical system
JP5570008B2 (en) * 2010-03-23 2014-08-13 インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーション Kernel regression system, method and program
EP2697740B1 (en) * 2011-04-15 2018-08-15 Siemens Medical Solutions USA, Inc. Method to determine a pixon map in iterative image reconstruction
EP2704065A1 (en) * 2012-08-06 2014-03-05 ATS Group (IP Holdings) Limited System and method for updating a data structure with sensor measurement data

Also Published As

Publication number Publication date
JP2016031559A (en) 2016-03-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6620888B2 (en) Smoke detection apparatus, method and image processing apparatus
US20170301093A1 (en) Image processing apparatus, image processing method, and storage medium
Kwak et al. An incremental clustering-based fault detection algorithm for class-imbalanced process data
JP6597914B2 (en) Image processing apparatus, image processing method, and program
JP2019101686A (en) Image processor, method for processing image, and program
US10448879B2 (en) Skin condition detection method and electronic device
JP7163786B2 (en) LEARNING METHOD, LEARNING PROGRAM AND LEARNING DEVICE
JP5785533B2 (en) Brain current calculation method, calculation device, and computer program
US20190333221A1 (en) Image processing apparatus, image processing method, and storage medium
JP2015222473A5 (en)
CN114218009A (en) Time series abnormal value detection method, device, equipment and storage medium
CN111445021A (en) Learning method, learning apparatus, and computer-readable recording medium
JP6507512B2 (en) Estimation program, estimation method and estimation apparatus
JP5976126B2 (en) System and method for estimating target size
JP2014041547A (en) Time series data analysis device, method and program
CN104933433A (en) Image processing method and electronic equipment
CN110856014B (en) Moving image generation method, moving image generation device, electronic device, and storage medium
US8682946B1 (en) Robust peak finder for sampled data
JP2015170206A (en) detection device and detection method
US10685432B2 (en) Information processing apparatus configured to determine whether an abnormality is present based on an integrated score, information processing method and recording medium
US20200302577A1 (en) Image processing method, image processing apparatus, and medium
JP6365064B2 (en) Population generation program, population generation method, and population generation apparatus
JP2007156954A (en) Reliability table creation method, optical flow estimation method, reliability table creation device, optical flow estimation device, and program
Fengping et al. Parameter optimization for Nadaraya–Watson kernel regression method with small samples
Jiang et al. A naive-bayes approach to bolstered error estimation in high-dimensional spaces

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170406

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20171208

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20171226

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180226

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180320

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180514

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20181106

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190206

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20190214

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20190305

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20190318

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6507512

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees