JP7350549B2 - Determination device, determination method and determination program - Google Patents

Determination device, determination method and determination program Download PDF

Info

Publication number
JP7350549B2
JP7350549B2 JP2019133764A JP2019133764A JP7350549B2 JP 7350549 B2 JP7350549 B2 JP 7350549B2 JP 2019133764 A JP2019133764 A JP 2019133764A JP 2019133764 A JP2019133764 A JP 2019133764A JP 7350549 B2 JP7350549 B2 JP 7350549B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
category
layers
mapping space
connection
generated
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.)
Active
Application number
JP2019133764A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2021018596A (en
Inventor
祐 宮崎
隼人 小林
晃平 菅原
正樹 野口
朋哉 山崎
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.)
Yahoo Japan Corp
Original Assignee
Yahoo Japan Corp
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 Yahoo Japan Corp filed Critical Yahoo Japan Corp
Priority to JP2019133764A priority Critical patent/JP7350549B2/en
Publication of JP2021018596A publication Critical patent/JP2021018596A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7350549B2 publication Critical patent/JP7350549B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Information Retrieval, Db Structures And Fs Structures Therefor (AREA)

Description

本発明は、決定装置、決定方法および決定プログラムに関する。 The present invention relates to a determining device, a determining method, and a determining program.

従来、複数のノードを有するレイヤを多段に接続したモデルを用いて、入力情報の分類を実行させるDNN(Deep Neural Network)の技術が知られている。例えば、モデルに対して所定の入力情報を入力した際に、モデルの出力が入力情報と対応する出力情報に近づくようにモデルの学習を行うことで、所望の特徴に応じて入力情報を分類するようモデルの学習を行う技術が知られている。 BACKGROUND ART Conventionally, a DNN (Deep Neural Network) technique is known in which input information is classified using a model in which layers each having a plurality of nodes are connected in multiple stages. For example, when predetermined input information is input to a model, the model is trained so that the output of the model approaches the output information corresponding to the input information, thereby classifying the input information according to desired characteristics. Techniques for learning models are known.

特開2016-006617号公報JP2016-006617A

しかしながら、上述した技術では、モデルに柔軟性を持たせることについては考慮されておらず、柔軟性のある推論や予測を行うことが困難であった。 However, the above-mentioned techniques do not take into account flexibility in the model, making it difficult to perform flexible inferences and predictions.

本願は、上記に鑑みてなされたものであって、柔軟性のあるモデルを構築することにより、状況に応じた最適化をすることができる決定装置、決定方法および決定プログラムを提供することを目的とする。 The present application was made in view of the above, and aims to provide a decision device, a decision method, and a decision program that can perform optimization according to the situation by constructing a flexible model. shall be.

本願に係る決定装置は、第1生成部と、第2生成部と、決定部とを備える。前記第1生成部は、複数のレイヤを有し、各レイヤがノード接続されたモデルの接続関係を事象と見做し、コホモロジーを満たす写像空間を生成する。前記第2生成部は、前記第1生成部によって生成された前記写像空間に基づいて、圏論における圏を生成する。前記決定部は、前記第2生成部によって生成された前記圏論における圏の同値関係に基づいて、前記レイヤ間の接続パラメータを決定する。 The determining device according to the present application includes a first generating section, a second generating section, and a determining section. The first generation unit has a plurality of layers, and generates a mapping space that satisfies cohomology by regarding the connection relationship of a model in which each layer is connected to a node as an event. The second generation unit generates a category in category theory based on the mapping space generated by the first generation unit. The determining unit determines connection parameters between the layers based on the category equivalence relationship in the category theory generated by the second generating unit.

実施形態の一態様によれば、柔軟性のあるモデルを構築することにより、状況に応じた最適化をすることができる。 According to one aspect of the embodiment, by constructing a flexible model, optimization can be performed depending on the situation.

図1は、実施形態に係る決定装置が実行する処理の一例を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a process executed by a determination device according to an embodiment. 図2は、実施形態に係る決定装置のブロック図である。FIG. 2 is a block diagram of the determination device according to the embodiment. 図3は、コホモロジーの概念図である。FIG. 3 is a conceptual diagram of cohomology. 図4は、実施形態に係る決定装置が実行する処理手順を示すフローチャートである。FIG. 4 is a flowchart showing the processing procedure executed by the determination device according to the embodiment. 図5は、提供装置の機能を実現するコンピュータの一例を示すハードウェア構成図である。FIG. 5 is a hardware configuration diagram showing an example of a computer that implements the functions of the providing device.

以下に、本願に係る決定装置、決定方法および決定プログラムを実施するための形態(以下、「実施形態」と記載する。)について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、この実施形態により本願に係る決定装置、決定方法および決定プログラムが限定されるものではない。また、以下の各実施形態において同一の部位には同一の符号を付し、重複する説明は省略される。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Below, a mode for implementing a determining device, a determining method, and a determining program (hereinafter referred to as "embodiments") according to the present application will be described in detail with reference to the drawings. Note that the determination device, determination method, and determination program according to the present application are not limited by this embodiment. Further, in each of the embodiments below, the same parts are given the same reference numerals, and redundant explanations will be omitted.

〔1.情報処理〕
まず、図1を用いて、決定装置が実行する処理の一例について説明する。図1は、実施形態に係る決定装置が実行する処理の一例を示す図である。図1では、決定装置10は、以下に説明する決定処理を実行する情報処理装置であり、例えば、サーバ装置やクラウドシステム等により実現される。
[1. Information processing〕
First, an example of the process executed by the determination device will be described using FIG. 1. FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a process executed by a determination device according to an embodiment. In FIG. 1, the determining device 10 is an information processing device that executes a determining process described below, and is realized by, for example, a server device, a cloud system, or the like.

より具体的には、決定装置10は、インターネット等の所定のネットワークを介して、任意の装置と通信が可能である。 More specifically, the determining device 10 is capable of communicating with any device via a predetermined network such as the Internet.

近年、モデルとして、複数のノードを含むレイヤを多段に設定し、各レイヤ間のノードを接続経路を介して接続するとともに、接続経路に種々の接続係数を設定したDNNの技術が知られている。また、このようなDNN以外にも、RNN(Recurrent Neural Network)、LSTM(Long short-term memory)、CNN(Convolutional Neural Network)、DSSM(Deep Structured Semantic Models)といった、ノードを含むレイヤを多段に設定した各種のモデルが知られている。 In recent years, DNN technology has become known as a model, in which layers containing multiple nodes are set up in multiple stages, nodes between each layer are connected via connection paths, and various connection coefficients are set for the connection paths. . In addition to such DNNs, layers containing nodes such as RNN (Recurrent Neural Network), LSTM (Long short-term memory), CNN (Convolutional Neural Network), and DSSM (Deep Structured Semantic Models) are configured in multiple stages. Various models are known.

このような各種のモデルは、入力層、中間層(隠れ層)、および出力層と呼ばれるレイヤを有し、入力層から入力された情報(すなわち、入力情報)を各接続経路を伝播させながら出力層まで伝達する。この際、各接続経路に設定された接続係数に基づいた演算処理を実行することで、モデルは、入力情報に対応する出力情報を生成する。また、各レイヤは、複数のニューロから構成され、各ニューロは、行列などの関数である。 These various models have layers called an input layer, a hidden layer (hidden layer), and an output layer, and the information input from the input layer (i.e., input information) is output while propagating through each connection path. Transmit to layers. At this time, the model generates output information corresponding to the input information by performing arithmetic processing based on the connection coefficients set for each connection path. Furthermore, each layer is composed of a plurality of neurons, and each neuron is a function of a matrix or the like.

ところで、従来技術においては、モデルに柔軟性を持たせることについては考慮されておらず、柔軟性のある推論や予測を行うことが困難であった。 By the way, in the conventional technology, giving flexibility to the model has not been considered, and it has been difficult to perform flexible inference and prediction.

そこで、決定装置10は、モデルMに圏論の概念を用いて抽象化し、導来圏を用いた同値関係(導来同値)により、柔軟性のある当てはめにより、モデルMの構造に柔軟性を持たせることとした。つまり、決定装置10は、隣接するレイヤを滑らかにシフトさせたときの各レイヤの接続関係(すなわち、コホモロジー)を導来圏を用いることで計算し、そのコホモロジーの接続構造が同じものを同値とみなしてレイヤ間の接続パラメータを決定する。例えば、決定装置10は、接続パラメータとして、あるレイヤを基準としたときの隣接するレイヤとの接続関係を示すシフト量Dを決定し、そのシフト関係の構造が同じものを同値とみなす。 Therefore, the decision device 10 abstracts the model M using the concept of category theory, and adds flexibility to the structure of the model M through flexible fitting using derived categories (derived equivalence). I decided to keep it. In other words, the determining device 10 calculates the connection relationship (i.e., cohomology) between each layer when adjacent layers are smoothly shifted, using the derived category, and considers those with the same cohomology connection structure to be equivalent. and determine connection parameters between layers. For example, the determining device 10 determines, as a connection parameter, a shift amount D indicating a connection relationship between a certain layer and an adjacent layer when a certain layer is used as a reference, and considers those having the same structure of the shift relationship to be equivalent.

つまり、決定装置10は、シフト量Dだけ、レイヤ間の構造をずらすことで、各レイヤ間の接続関係による同値構造を決定し、個々の接続パラメータが異なっていても、その接続構造が同一であれば、同じ値であるとみなして学習を行う。これにより、各レイヤ間の接続関係をより抽象的な概念でとらえることができ、柔軟性を持った最適化を行うことができる。 In other words, the determining device 10 determines the equivalent structure based on the connection relationship between each layer by shifting the structure between the layers by the shift amount D, and even if the individual connection parameters are different, the connection structure is the same. If there is, it is assumed that they are the same value and learning is performed. This makes it possible to grasp the connection relationship between each layer in a more abstract concept, and to perform optimization with flexibility.

具体的には、まず、決定装置10は、モデルMに基づいて、コホモロジーを満たす写像空間を生成する(ステップS1)。例えば、決定装置10は、モデルMを構成するレイヤ内におけるニューロ間の接続関係を示す複体X、Yを圏論の構造における「対象」と見做し、「対象」間の接続関係をホモトピー同値へ変換することで、コホモロジーを満たす写像空間を生成する。 Specifically, first, the determination device 10 generates a mapping space that satisfies cohomology based on the model M (step S1). For example, the determination device 10 considers the complexes X and Y, which indicate the connection relationship between neurons in the layers constituting the model M, as "objects" in the structure of category theory, and determines the connection relationship between the "objects" as homotopic. By converting to equivalence, a mapping space that satisfies cohomology is generated.

複体X、Yを「対象」と見做した場合、各対象を下記(式1)および(式2)のように定義する。なお、複体Xは、レイヤL1内の各ニューロの接続関係を示し、複体Yは、レイヤL2内の各ニューロの接続関係を示すものとする。

Figure 0007350549000001
ここで、(式1)および(式2)において、X-1,X,X、X・・・およびY-1,Y,Y、Y・・・は、それぞれニューロ間の接続関係を示す関数であり、d-1、d、d・・・およびd´-1、d´、d´・・・は、それぞれ対応する斜を示す。 When the complexes X and Y are regarded as "objects", each object is defined as shown in (Formula 1) and (Formula 2) below. It is assumed that complex X indicates the connection relationship of each neuron in layer L1, and complex Y indicates the connection relationship of each neuron in layer L2.
Figure 0007350549000001
Here, in (Formula 1) and (Formula 2), X -1 , X 0 , X 1 , X 2 ... and Y -1 , Y 0 , Y 1 , Y 2 ... are respectively d -1 , d 0 , d 1 . . . and d ' -1 , d' 0 , d' 1 . . . each indicate the corresponding slope.

このとき、複体Xおよび複体Yがなす圏は、下記(式3)によって表すことができ、(式3)について、圏同値をホモトピーによってまとめたものが下記(式4)となる。

Figure 0007350549000002
(式4)は、コホモロジーを満たす写像空間を示す。 At this time, the category formed by the complex X and the complex Y can be expressed by the following (Formula 3), and the following (Formula 4) is obtained by summarizing the category equivalence of (Formula 3) using homotopy.
Figure 0007350549000002
(Formula 4) indicates a mapping space that satisfies cohomology.

そして、決定装置10は、上記(式4)に基づき、導来圏を生成する(ステップS2)。導来圏は、下記(式5)で表され、下記(式6)における全ての「n」について対応関係が成立する。

Figure 0007350549000003
Then, the determination device 10 generates a derived category based on the above (Equation 4) (step S2). The derived category is expressed by the following (Formula 5), and a correspondence relationship is established for all "n" in the following (Formula 6).
Figure 0007350549000003

また、導来圏は、下記(式7)によっても表すことができる。

Figure 0007350549000004
Further, the derived category can also be expressed by the following (Equation 7).
Figure 0007350549000004

(式7)に示す「Qis」は、コホモロジーにおけるイメージに対応し、「Homk(R)(・)」は、コホモロジーにおけるカーネルに対応する。すなわち、(式7)は、複体Xと複体Yとのコホモロジーを示すことになる。 “Qis” shown in (Formula 7) corresponds to an image in cohomology, and “Hom k(R) (·)” corresponds to a kernel in cohomology. That is, (Equation 7) indicates cohomology between complex X and complex Y.

ここで、導来圏は、非特許文献1(http://annals.math.princeton.edu/wp-content/uploads/annals-v166-n2-p01.pdf)に開示された三角圏の性質を有する。したがって、導来圏を用いることで、複体X、Yの接続関係、すなわち、シフト量Dを滑らかに変化させたときのコホモロジーを算出することが可能となる。 Here, the derived category is the property of the triangular category disclosed in Non-Patent Document 1 (http://annals.math.princeton.edu/wp-content/uploads/annals-v166-n2-p01.pdf). have Therefore, by using the derived category, it is possible to calculate the connection relationship between the complexes X and Y, that is, the cohomology when the shift amount D is changed smoothly.

このように、決定装置10は、導来圏を生成することで、各レイヤ間のコホモロジーを連続的に捉え、その構造に基づいた同値関係を得ることが可能となるので、柔軟性をもった接続パラメータを決定することが可能となる。 In this way, by generating the derived category, the determination device 10 can continuously grasp the cohomology between each layer and obtain equivalence relations based on the structure, so it can be used with flexibility. It becomes possible to determine connection parameters.

そして、決定装置10は、かかる接続パラメータに基づいて、接続関係の最適化を行うことができるので、モデルMを理論的に最適化することが可能となる。さらには、モデルMに柔軟性を持たせることで、柔軟性のある推論や予測が可能となる。 Since the determining device 10 can optimize the connection relationship based on the connection parameters, it becomes possible to theoretically optimize the model M. Furthermore, by providing flexibility to the model M, flexible inference and prediction become possible.

したがって、実施形態に係る決定装置10によれば、DNNを活用して新たなアイデアや新たな文章、画像などの創作を行う場合に、同じとみなすデータの範囲を広げることが可能となる。これにより、より人間のような柔らかい思考での創作に近い結果を得ることができる。 Therefore, according to the determination device 10 according to the embodiment, when creating new ideas, new sentences, images, etc. using DNN, it is possible to expand the range of data that are considered to be the same. As a result, it is possible to obtain results that are closer to those created using human-like soft thinking.

〔2.決定装置の構成〕
次に、図2を用いて、実施形態に係る決定装置10の構成例について説明する。図2は、実施形態に係る決定装置10のブロック図である。図2に示すように、決定装置10は、通信部20と、記憶部30と、制御部40とを備える。通信部20は、例えば、NIC(Network Interface Card)等によって実現される。そして、通信部20は、所定のネットワークと有線または無線で接続され、図示しない外部装置との間で情報の送受信を行う。
[2. Configuration of decision device]
Next, a configuration example of the determination device 10 according to the embodiment will be described using FIG. 2. FIG. 2 is a block diagram of the determination device 10 according to the embodiment. As shown in FIG. 2, the determination device 10 includes a communication section 20, a storage section 30, and a control section 40. The communication unit 20 is realized by, for example, a NIC (Network Interface Card). The communication unit 20 is connected to a predetermined network by wire or wirelessly, and transmits and receives information to and from an external device (not shown).

記憶部30は、例えば、RAM(Random Access Memory)、フラッシュメモリ(Flash Memory)等の半導体メモリ素子、または、ハードディスク、光ディスク等の記憶装置によって実現される。また、記憶部30は、モデルデータベース31を記憶する。 The storage unit 30 is realized by, for example, a semiconductor memory element such as a RAM (Random Access Memory) or a flash memory, or a storage device such as a hard disk or an optical disk. The storage unit 30 also stores a model database 31.

モデルデータベース31は、モデルMを格納するデータベースである。なお、モデルデータベース31には、それぞれ互いに異なる複数のモデルMが格納されていてもよいし、あるいは、単一のモデルMが格納されていてもよい。なお、モデルMは、外部装置から取得したものであってもよいし、決定装置10によって学習されたものであってもよい。 The model database 31 is a database that stores models M. Note that the model database 31 may store a plurality of models M that are different from each other, or may store a single model M. Note that the model M may be acquired from an external device or may be learned by the determining device 10.

制御部40は、コントローラ(controller)であり、例えば、CPU(Central Processing Unit)、MPU(Micro Processing Unit)等のプロセッサによって、決定装置10内部の記憶装置に記憶されている各種プログラムがRAM等を作業領域として実行されることにより実現される。また、制御部40は、コントローラ(controller)であり、例えば、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)やFPGA(Field Programmable Gate Array)等の集積回路により実現されてもよい。 The control unit 40 is a controller, and for example, various programs stored in a storage device inside the determination device 10 are stored in a RAM or the like by a processor such as a CPU (Central Processing Unit) or an MPU (Micro Processing Unit). This is achieved by executing it as a work area. Further, the control unit 40 is a controller, and may be realized by, for example, an integrated circuit such as an ASIC (Application Specific Integrated Circuit) or an FPGA (Field Programmable Gate Array).

また、図2に示すように、制御部40は、第1生成部41と、第2生成部42と、決定部43とを備える。第1生成部41は、複数のレイヤを有し、各レイヤがノード接続されたモデルの接続関係を事象と見做し、コホモロジーを満たす写像空間を生成する。 Further, as shown in FIG. 2, the control unit 40 includes a first generation unit 41, a second generation unit 42, and a determination unit 43. The first generation unit 41 generates a mapping space that satisfies cohomology by regarding the connection relationship of a model in which each layer is connected to a node as an event.

図3は、コホモロジーの概念図である。図3に示すように、コホモロジーは、ネットワークにおける前後の接続関係を示し、「カーネル(Ker g)÷イメージ(Im f)」で表現することができる。 FIG. 3 is a conceptual diagram of cohomology. As shown in FIG. 3, cohomology indicates the connection relationship between the front and back in a network, and can be expressed as "kernel (Ker g)/image (Im f)".

第1生成部41は、モデルMの各レイヤ内における接続関係を示す複体X、Yを圏論の構造における対象と見做し、上記(式4)までの計算を行うことで、圏同値がホモトピーによってまとめられた写像空間を生成する。 The first generation unit 41 regards the complexes X and Y that indicate the connection relationships within each layer of the model M as objects in the structure of category theory, and calculates the category equivalence by performing the calculations up to (Equation 4) above. generates a mapping space organized by homotopy.

ところで、上述したように、複体X、Yの各構成要素は、それぞれ各レイヤ内における各ニューロ間の接続関係を示す関数である。すなわち、別の見方をすると、複体X、Yは、それぞれ対応する複体内のニューロが示す関数同士の接点の集合と見做すことができ、ニューロの微分空間であると見做すことができる。 By the way, as described above, each component of the complexes X and Y is a function indicating the connection relationship between each neuron in each layer. That is, from another perspective, the complexes X and Y can be regarded as a set of points of contact between the functions indicated by the neurons in the corresponding complexes, and can be regarded as the differential space of the neurons. can.

このように、写像空間の対象を微分空間とすることで、ニューロを抽象化した概念で捉えることが可能となる。 In this way, by setting the object of the mapping space to be a differential space, it becomes possible to grasp the neuron with an abstract concept.

なお、第1生成部41は、例えば、非特許文献2(http://www2.math.kyushu-u.ac.jp/~m-kudo/kudo-combination-2015-2.pdf)に開示されたグレブナー基底の概念を用いて、コホモロジーを満たす写像空間を生成することにしてもよい。 Note that the first generation unit 41 is disclosed in Non-Patent Document 2 (http://www2.math.kyushu-u.ac.jp/~m-kudo/kudo-combination-2015-2.pdf), for example. The concept of Gröbner bases may be used to generate a mapping space that satisfies cohomology.

図2の説明に戻り、第2生成部42について説明する。第2生成部42は、第1生成部41によって生成された写像空間に基づいて、圏論における圏を生成する。具体的には、第2生成部42は、上記(式7)によって示した導来圏を生成する。 Returning to the explanation of FIG. 2, the second generation unit 42 will be explained. The second generation unit 42 generates a category in category theory based on the mapping space generated by the first generation unit 41. Specifically, the second generation unit 42 generates the derived category shown by the above (Equation 7).

決定部43は、第2生成部42によって生成された圏論における圏の同値関係に基づいて、レイヤ間の接続パラメータを決定する。つまり、決定部43は、導来圏による同値関係(導来同値)によって、個々の接続パラメータが異なっていても、その接続構造が同一であれば、同じ値であるとみなして学習を行う。 The determining unit 43 determines connection parameters between layers based on the category equivalence relationship in category theory generated by the second generating unit 42 . In other words, the determining unit 43 performs learning by assuming that even if the individual connection parameters are different due to the equivalence relation (derived equivalence) based on the derived category, if the connection structure is the same, the values are the same.

これにより、モデルMについて柔軟性を持った最適化を行うことができる。 Thereby, the model M can be optimized with flexibility.

ここで、別の観点から、接続パラメータを理論的に求める手法について説明する。複体X、Yと斜fとの関係を(式8)とする場合、2つの複体X、Yの畳み込みを示す式は、下記(式9)によって示すことができる。

Figure 0007350549000005
Here, a method for theoretically determining connection parameters will be described from another perspective. When the relationship between the complexes X and Y and the diagonal f is expressed as (Equation 8), the expression that represents the convolution of the two complexes X and Y can be expressed by the following (Equation 9).
Figure 0007350549000005

(式9)に示すZは、Cone(f)に対応し、複体X,Yの「錐」とも称される。ここで、(式9)に示すように、複体X,Yの和集合間の斜δは、(式10)として表すことができる。

Figure 0007350549000006
Z shown in (Formula 9) corresponds to Cone (f), and is also called the "cone" of the complexes X and Y. Here, as shown in (Formula 9), the slope δ n between the union of complexes X and Y can be expressed as (Formula 10).
Figure 0007350549000006

なお、(式10)において、dは、複体Xの斜、d´n+1は、複体Yの斜をそれぞれ示し、fn+1は、斜(d、d´n+1)の斜を示す。つまり、fn+1は、斜同士(d、d´n+1)の斜であり、複体X,Y間のズレを示すことになる。 Note that in (Equation 10), d n represents the slope of the complex X, d ′n+1 represents the slope of the complex Y, and f n+1 represents the slope of the slope (d n , d ′n+1 ). In other words, f n+1 is a diagonal between diagonals (d n , d ′n+1 ), and indicates a shift between the complexes X and Y.

したがって、(式10)において、斜δが最少となるように、「n」を決定することで、複体X,Y間の接続態様のズレを小さくすることができる。言い換えれば、斜δが最少となるように「n」を決定することで、モデルMの最適化を理論的に実現することができる。 Therefore, in (Equation 10), by determining "n" so that the slope δ n is minimized, the deviation in the connection mode between the complexes X and Y can be reduced. In other words, optimization of the model M can be theoretically realized by determining "n" so that the slope δ n is minimized.

ここで、斜δは、離散的な表現となるが、斜δの導来圏を導くことで、三角圏の性質を持つようになり、斜δを連続的に捉えることが可能となる。すなわち、(式10)を導来圏で示したものが上記(式7)となる。 Here, the oblique δ n is a discrete expression, but by deriving the derived category of the oblique δ n , it has the properties of a triangular category, and it is possible to capture the oblique δ n continuously. Become. In other words, (Formula 10) expressed in a derived category becomes the above (Formula 7).

このように、決定部43は、導来圏を用いて接続パラメータを設定することで、各レイヤを滑らかにシフトさせたときの斜δnに基づいて、最適な接続パラメータを決定することが可能となる。 In this way, by setting the connection parameters using the derived category, the determining unit 43 can determine the optimal connection parameters based on the slope δn when each layer is smoothly shifted. Become.

〔3.情報処理のフロー〕
次に、図4を用いて、実施形態に係る決定装置10が実行する処理手順について説明する。図4は、実施形態に係る決定装置10が実行する処理手順を示すフローチャートである。
[3. Information processing flow]
Next, the processing procedure executed by the determination device 10 according to the embodiment will be described using FIG. 4. FIG. 4 is a flowchart showing the processing procedure executed by the determining device 10 according to the embodiment.

図4に示すように、実施形態に係るが決定装置10は、まず、モデルMの接続関係を事象と見做し、コホモロジーを満たす写像空間を生成し(ステップS101)、写像空間に基づいて、導来圏を生成する(ステップS102)。 As shown in FIG. 4, the determination device 10 according to the embodiment first considers the connectivity of the model M as an event, generates a mapping space that satisfies cohomology (step S101), and based on the mapping space, A derived category is generated (step S102).

続いて、決定装置10は、導来圏における同値関係に基づいて、レイヤ間の接続パラメータを決定し(ステップS103)、接続パラメータに基づいて、モデルMの構造を最適化し(ステップS104)、処理を終了する。 Next, the determination device 10 determines connection parameters between layers based on the equivalence relations in the derived category (step S103), optimizes the structure of the model M based on the connection parameters (step S104), and performs processing. end.

〔4.ハードウェア構成〕
上述してきた実施形態に係る決定装置10は、例えば図4に示すような構成のコンピュータ1000によって実現される。図4は、決定装置10の機能を実現するコンピュータ1000の一例を示すハードウェア構成図である。コンピュータ1000は、CPU1100、RAM1200、ROM1300、HDD1400、通信インターフェイス(I/F)1500、入出力インターフェイス(I/F)1600、及びメディアインターフェイス(I/F)1700を有する。
[4. Hardware configuration]
The determination device 10 according to the embodiments described above is realized, for example, by a computer 1000 having a configuration as shown in FIG. FIG. 4 is a hardware configuration diagram showing an example of a computer 1000 that implements the functions of the determining device 10. Computer 1000 has CPU 1100, RAM 1200, ROM 1300, HDD 1400, communication interface (I/F) 1500, input/output interface (I/F) 1600, and media interface (I/F) 1700.

CPU1100は、ROM1300又はHDD1400に記憶されたプログラムに基づいて動作し、各部の制御を行う。ROM1300は、コンピュータ1000の起動時にCPU1100によって実行されるブートプログラムや、コンピュータ1000のハードウェアに依存するプログラム等を記憶する。 CPU 1100 operates based on a program stored in ROM 1300 or HDD 1400, and controls each part. The ROM 1300 stores a boot program executed by the CPU 1100 when the computer 1000 is started, programs depending on the hardware of the computer 1000, and the like.

HDD1400は、CPU1100によって実行されるプログラム、及び、かかるプログラムによって使用されるデータ等を記憶する。通信インターフェイス1500は、通信網500を介して他の機器からデータを受信してCPU1100へ送り、CPU1100が生成したデータを、通信網500を介して他の機器へ送信する。 The HDD 1400 stores programs executed by the CPU 1100, data used by the programs, and the like. Communication interface 1500 receives data from other devices via communication network 500 and sends it to CPU 1100, and sends data generated by CPU 1100 to the other devices via communication network 500.

CPU1100は、入出力インターフェイス1600を介して、ディスプレイやプリンタ等の出力装置、及び、キーボードやマウス等の入力装置を制御する。CPU1100は、入出力インターフェイス1600を介して、入力装置からデータを取得する。また、CPU1100は、入出力インターフェイス1600を介して生成したデータを出力装置へ出力する。 The CPU 1100 controls output devices such as a display and a printer, and input devices such as a keyboard and mouse via an input/output interface 1600. CPU 1100 obtains data from an input device via input/output interface 1600. Further, CPU 1100 outputs the generated data to an output device via input/output interface 1600.

メディアインターフェイス1700は、記録媒体1800に記憶されたプログラム又はデータを読み取り、RAM1200を介してCPU1100に提供する。CPU1100は、かかるプログラムを、メディアインターフェイス1700を介して記録媒体1800からRAM1200上にロードし、ロードしたプログラムを実行する。記録媒体1800は、例えばDVD(Digital Versatile Disc)、PD(Phase change rewritable Disk)等の光学記録媒体、MO(Magneto-Optical disk)等の光磁気記録媒体、テープ媒体、磁気記録媒体、または半導体メモリ等である。 Media interface 1700 reads programs or data stored in recording medium 1800 and provides them to CPU 1100 via RAM 1200. CPU 1100 loads this program from recording medium 1800 onto RAM 1200 via media interface 1700, and executes the loaded program. The recording medium 1800 is, for example, an optical recording medium such as a DVD (Digital Versatile Disc) or a PD (Phase change rewritable disk), a magneto-optical recording medium such as an MO (Magneto-Optical disk), a tape medium, a magnetic recording medium, or a semiconductor memory. etc.

例えば、コンピュータ1000が実施形態に係る決定装置10として機能する場合、コンピュータ1000のCPU1100は、RAM1200上にロードされたプログラムを実行することにより、制御部40の機能を実現する。また、HDD1400には、記憶部30内のデータが記憶される。コンピュータ1000のCPU1100は、これらのプログラムを記録媒体1800から読み取って実行するが、他の例として、他の装置から通信網500を介してこれらのプログラムを取得してもよい。 For example, when the computer 1000 functions as the determination device 10 according to the embodiment, the CPU 1100 of the computer 1000 realizes the functions of the control unit 40 by executing a program loaded onto the RAM 1200. Furthermore, data in the storage unit 30 is stored in the HDD 1400. The CPU 1100 of the computer 1000 reads these programs from the recording medium 1800 and executes them, but as another example, these programs may be acquired from another device via the communication network 500.

〔5.効果〕
上述したように、実施形態に係る決定装置10は、第1生成部41と、第2生成部42と、決定部43とを備える。第1生成部41は、複数のレイヤを有し、各レイヤがノード接続されたモデルMの接続関係を事象と見做し、コホモロジーを満たす写像空間を生成する。第2生成部42は、第1生成部41によって生成された写像空間に基づいて、圏論における圏を生成する。決定部43は、第2生成部42によって生成された圏論における圏の同値関係に基づいて、レイヤ間の接続パラメータを決定する。
[5. effect〕
As described above, the determining device 10 according to the embodiment includes the first generating section 41, the second generating section 42, and the determining section 43. The first generation unit 41 considers the connection relationship of the model M, which has a plurality of layers and each layer is connected to a node, as an event, and generates a mapping space that satisfies cohomology. The second generation unit 42 generates a category in category theory based on the mapping space generated by the first generation unit 41. The determining unit 43 determines connection parameters between layers based on the category equivalence relationship in category theory generated by the second generating unit 42 .

したがって、実施形態に係る決定装置10によれば、柔軟性のあるモデルを構築することにより、状況に応じた最適化をすることができる。 Therefore, according to the decision device 10 according to the embodiment, by constructing a flexible model, it is possible to perform optimization according to the situation.

また、実施形態に係る決定装置10において、第1生成部41は、圏論における圏の同値関係を、導来圏における同値関係としてレイヤ間の接続パラメータを決定する。 Furthermore, in the determination device 10 according to the embodiment, the first generation unit 41 determines connection parameters between layers using an equivalence relation of categories in category theory as an equivalence relation in a derived category.

したがって、実施形態に係る決定装置10によれば、各レイヤ間の接続パラメータに柔軟性を持たせて最適化を行うことができる。 Therefore, according to the determination device 10 according to the embodiment, it is possible to optimize the connection parameters between each layer with flexibility.

また、実施形態に係る決定装置10において、決定部43は、圏論における圏の同値関係を、導来圏における同値関係として、レイヤ間の接続パラメータを決定する。 Furthermore, in the determination device 10 according to the embodiment, the determination unit 43 determines connection parameters between layers by using the equivalence relationship of categories in category theory as the equivalence relationship in the derived category.

したがって、実施形態に係る決定装置10によれば、モデルMの構造に柔軟性を持たせることができる。 Therefore, according to the determination device 10 according to the embodiment, the structure of the model M can be made flexible.

また、実施形態に係る決定装置10において、第1生成部41は、グレブナー基底に基づいて、写像空間を生成する。 Furthermore, in the determination device 10 according to the embodiment, the first generation unit 41 generates a mapping space based on the Gröbner basis.

したがって、実施形態に係る決定装置10によれば、コホモロジーを満たす写像空間を適切に生成することができる。 Therefore, according to the determination device 10 according to the embodiment, it is possible to appropriately generate a mapping space that satisfies cohomology.

〔6.その他〕
また、上記実施形態において説明した各処理のうち、自動的に行われるものとして説明した処理の全部または一部を手動的に行うこともでき、あるいは、手動的に行われるものとして説明した処理の全部または一部を公知の方法で自動的に行うこともできる。この他、上記文書中や図面中で示した処理手順、具体的名称、各種のデータやパラメータを含む情報については、特記する場合を除いて任意に変更することができる。例えば、各図に示した各種情報は、図示した情報に限られない。
[6. others〕
Furthermore, among the processes described in the above embodiments, all or part of the processes described as being performed automatically can be performed manually, or the processes described as being performed manually can be performed manually. All or part of the process can also be performed automatically using known methods. In addition, information including the processing procedures, specific names, and various data and parameters shown in the above documents and drawings may be changed arbitrarily, unless otherwise specified. For example, the various information shown in each figure is not limited to the illustrated information.

また、図示した各装置の各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各装置の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することができる。 Furthermore, each component of each device shown in the drawings is functionally conceptual, and does not necessarily need to be physically configured as shown in the drawings. In other words, the specific form of distributing and integrating each device is not limited to what is shown in the diagram, and all or part of the devices can be functionally or physically distributed or integrated in arbitrary units depending on various loads and usage conditions. Can be integrated and configured.

また、上述してきた実施形態に記載した各処理は、処理内容を矛盾させない範囲で適宜組み合わせることが可能である。 Furthermore, the processes described in the embodiments described above can be combined as appropriate within a range that does not conflict with the process contents.

また、上記してきた「部(section、module、unit)」は、「手段」や「回路」などに読み替えることができる。例えば、第1生成部41は、第1生成手段や第1生成回路に読み替えることができる。 Furthermore, the above-mentioned "section, module, unit" can be read as "means", "circuit", etc. For example, the first generation unit 41 can be replaced with a first generation means or a first generation circuit.

10 決定装置
20 通信部
30 記憶部
31 モデルデータベース
40 制御部
41 第1生成部
42 第2生成部
43 決定部
10 Determination device 20 Communication unit 30 Storage unit 31 Model database 40 Control unit 41 First generation unit 42 Second generation unit 43 Determination unit

Claims (6)

複数のレイヤを有し、各レイヤがノード接続されたモデルの接続関係を事象と見做し、コホモロジーを満たす写像空間を生成する第1生成部と、
前記第1生成部によって生成された前記写像空間に基づいて、圏論における圏を生成する第2生成部と、
前記第2生成部によって生成された前記圏論における圏の同値関係に基づいて、前記レイヤ間の接続パラメータを決定する決定部と
を備えることを特徴とする決定装置。
a first generation unit that generates a mapping space that satisfies cohomology by regarding the connection relationship of a model having a plurality of layers and each layer being connected to a node as an event;
a second generation unit that generates a category in category theory based on the mapping space generated by the first generation unit;
and a determining unit that determines connection parameters between the layers based on the category equivalence relationship in the category theory generated by the second generating unit.
前記決定部は、
前記圏論における圏の同値関係に導来圏における同値関係を用いて、前記レイヤ間の接続パラメータを決定すること
を特徴とする請求項1に記載の決定装置。
The determining unit is
The determination device according to claim 1, wherein the connection parameter between the layers is determined using an equivalence relationship in a derived category to an equivalence relationship of categories in the category theory.
前記第1生成部は、
前記レイヤ内の接続関係を示す複体を圏論の構造における対象と見做し、当該対象間の同値類をホモトピーによってまとめた前記写像空間を生成すること
を特徴とする請求項1または2に記載の決定装置。
The first generation unit includes:
The method according to claim 1 or 2, characterized in that a complex indicating a connection relationship within the layer is regarded as an object in a structure of category theory, and the mapping space is generated in which equivalence classes between the objects are summarized by homotopy. Determination device as described.
前記第1生成部は、
グレブナー基底に基づいて、前記写像空間を生成すること
を特徴とする請求項1または2に記載の決定装置。
The first generation unit includes:
The determination device according to claim 1 or 2, wherein the mapping space is generated based on a Gröbner basis.
コンピュータが実行する決定方法であって、
複数のレイヤを有し、各レイヤがノード接続されたモデルの接続関係を事象と見做し、コホモロジーを満たす写像空間を生成する第1生成工程と、
前記第1生成工程によって生成された前記写像空間に基づいて、圏論における圏を生成する第2生成工程と、
前記第2生成工程によって生成された前記圏論における圏の同値関係に基づいて、前記レイヤ間の接続パラメータを決定する決定工程と
を含むことを特徴とする決定方法。
A computer-implemented decision method, comprising:
a first generation step of generating a mapping space that satisfies cohomology by regarding the connection relationships of a model having a plurality of layers and each layer being connected to nodes as an event;
a second generation step of generating a category in category theory based on the mapping space generated by the first generation step;
and a determining step of determining a connection parameter between the layers based on the category equivalence relationship in the category theory generated by the second generating step.
複数のレイヤを有し、各レイヤがノード接続されたモデルの接続関係を事象と見做し、コホモロジーを満たす写像空間を生成する第1生成手順と、
前記第1生成手順によって生成された前記写像空間に基づいて、圏論における圏を生成する第2生成手順と、
前記第2生成手順によって生成された前記圏論における圏の同値関係に基づいて、前記レイヤ間の接続パラメータを決定する決定手順と
をコンピュータに実行させることを特徴とする決定プログラム。
a first generation step of generating a mapping space that satisfies cohomology by regarding the connection relationship of a model having a plurality of layers and each layer being connected to a node as an event;
a second generation procedure that generates a category in category theory based on the mapping space generated by the first generation procedure;
A determination program that causes a computer to execute a determination procedure for determining a connection parameter between the layers based on an equivalence relationship of categories in the category theory generated by the second generation procedure.
JP2019133764A 2019-07-19 2019-07-19 Determination device, determination method and determination program Active JP7350549B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019133764A JP7350549B2 (en) 2019-07-19 2019-07-19 Determination device, determination method and determination program

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019133764A JP7350549B2 (en) 2019-07-19 2019-07-19 Determination device, determination method and determination program

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021018596A JP2021018596A (en) 2021-02-15
JP7350549B2 true JP7350549B2 (en) 2023-09-26

Family

ID=74566049

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019133764A Active JP7350549B2 (en) 2019-07-19 2019-07-19 Determination device, determination method and determination program

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7350549B2 (en)

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6195542B2 (en) * 2014-06-20 2017-09-13 ヤフー株式会社 Learning device, learning method, and learning program

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
小林 正典,"圏と関手 物理的対象の記述言語になるか?",数理科学,株式会社サイエンス社,2008年,第46巻, 第3号,pp. 7-12,ISSN 0385-2240
西郷 甲矢人,"自然知能と圏論",人工知能,一般社団法人人工知能学会,2018年,第33巻, 第5号,pp. 553-560,ISSN 2188-2266

Also Published As

Publication number Publication date
JP2021018596A (en) 2021-02-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3871132A1 (en) Generating integrated circuit floorplans using neural networks
US20160092764A1 (en) Sparse Neural Control
US11501137B2 (en) Feature engineering in neural networks optimization
JP7032233B2 (en) Information processing equipment, information processing methods, and information processing programs
CN116210010A (en) Method and system for evaluating consistency of engineering system
Benabbou et al. On possibly optimal tradeoffs in multicriteria spanning tree problems
JP2020505672A (en) Learning apparatus, method and computer program for bidirectional learning of prediction model based on data sequence
JP7350549B2 (en) Determination device, determination method and determination program
JP6975610B2 (en) Learning device and learning method
JP2019204362A (en) Determining apparatus, determining method, determining program and program parameter
Hamidi et al. Constructing adaptive configuration dialogs using crowd data
CN113490955A (en) System and method for generating a pyramid level architecture
US20210365822A1 (en) Computer implemented method for generating generalized additive models
Hannah et al. Semiconvex regression for metamodeling-based optimization
WO2022249224A1 (en) Information processing device, information processing method, and program
US20220245508A1 (en) Active learning using causal network feedback
JP7159883B2 (en) Reinforcement learning method, reinforcement learning program, and reinforcement learning device
JP7054645B2 (en) Generator, generation method, generation program and program parameters
JP2021093093A (en) Electronic album creation device, electronic album creation method, and program
Ben-Haim et al. Paradox of optimal learning: an info-gap perspective
JP7489876B2 (en) MODEL ANALYSIS APPARATUS, MODEL ANALYSIS METHOD, AND PROGRAM
US20240061972A1 (en) Method and apparatus with performance modeling
Boetticher Applying machine learners to GUI specifications in formulating early life cycle project estimations
JPWO2018168971A1 (en) Information processing apparatus, method, program, IC chip, and learned model
US20240193423A1 (en) Systems and methods for building dynamic reduced order physical models

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20191101

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20191108

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220617

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: 20230829

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230913

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7350549

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350