JP7402140B2 - 登録装置、登録方法、および登録プログラム - Google Patents
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Description
図1は、登録装置による力学モデルに基づくネットワーク更新例を示す説明図である。力学モデルに基づくネットワーク101,102は、複数のノードと、ノード間を接続するエッジと、により構成される。ここで、ノードは、個人の属性、たとえば、当該個人が持つ腸内細菌叢を構成する腸内細菌の種類や数、当該個人の食事データ(たとえば、いつ何をどのくらい飲食したか)、基礎データ(たとえば、身長、体重、体脂肪率など)、生活習慣データ(たとえば、1週間当たりの飲酒量、喫煙量など)から得られる特徴量を要素とする特徴ベクトルを示す。
図2は、登録装置のハードウェア構成例を示すブロック図である。登録装置200は、プロセッサ201と、記憶デバイス202と、入力デバイス203と、出力デバイス204と、通信インターフェース(通信IF)205と、を有する。プロセッサ201、記憶デバイス202、入力デバイス203、出力デバイス204、および通信IF205は、バス206により接続される。プロセッサ201は、登録装置200を制御する。記憶デバイス202は、プロセッサ201の作業エリアとなる。また、記憶デバイス202は、各種プログラムやデータを記憶する非一時的なまたは一時的な記録媒体である。記憶デバイス202としては、たとえば、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、HDD(Hard Disk Drive)、フラッシュメモリがある。入力デバイス203は、データを入力する。入力デバイス203としては、たとえば、キーボード、マウス、タッチパネル、テンキー、スキャナがある。出力デバイス204は、データを出力する。出力デバイス204としては、たとえば、ディスプレイ、プリンタ、スピーカがある。通信IF205は、ネットワークと接続し、データを送受信する。
つぎに、図3~図6を用いて、登録装置200が用いる各種データ構成について説明する。図3~図6に示すデータ構成は、具体的には、たとえば、登録装置200の記憶デバイス202または登録装置200がアクセス可能なコンピュータの記憶デバイス202に記憶される。
図7は、登録装置200の機能的構成例を示すブロック図である。登録装置200は、生成部701と、更新部702と、により構成される。生成部701は、ネットワーク101を生成する。具体的には、たとえば、生成部701は、前処理部711と、特徴ベクトル生成部712と、ネットワーク生成部713と、を有する。更新部702は、前処理部711と、特徴ベクトル生成部712と、登録部721と、予測部722と、を有する。これらは、具体的には、たとえば、図2に示した記憶デバイス202に記憶されたプログラムをプロセッサ201に実行させることにより実現される。まず、生成部701について説明する。
図8は、生成部701による生成処理手順例を示すフローチャートである。まず、生成部701は、前処理部711による前処理(ステップS801)と、特徴ベクトル生成部712による特徴ベクトル生成処理(ステップS802)と、を実行することにより、特徴ベクトルVを取得する。また、生成部701は、ネットワーク生成部713によるネットワーク生成処理(ステップS803)を実行することにより、ネットワーク101を生成し、ネットワークDB720に格納する。
図14は、更新部702による更新処理手順例を示すフローチャートである。まず、更新部702は、図8と同様、前処理部711による前処理(ステップS1401)および特徴ベクトル生成部712による特徴ベクトル生成処理(ステップS1402)を実行することにより、特徴ベクトルVaを取得する。前処理(ステップS1401)は、前処理対象が新規の個人の生体データOAである点を除いて、前処理(ステップS801)と同じ処理である。特徴ベクトル生成処理(ステップS1402)も、生成対象が新規の個人の特徴ベクトルVaである点を除いて、特徴ベクトル生成処理(ステップS802)と同じ処理である。
図15は、図14に示した登録処理(ステップS1403)の詳細な処理手順例を示すフローチャートである。図16は、上三角行列の抽出例1を示す説明図である。図17は、上三角行列の抽出例2を示す説明図である。まず、登録部721は、K(≧1)回試行したか否かを判断する(ステップS1501)。K回試行していない場合(ステップS1501:No)、登録部721は、ランダムにp(<n)人の既存個人を選択する(ステップS1502)。これにより、n人を用いて再クラスタリングする場合に比べて、計算量がp/nになる。
図18は、図14に示した予測処理(ステップS1404)の詳細な処理手順例を示すフローチャートである。まず、予測部722は、参照ノード数を取得する(ステップS1801)。参照ノード数は、新規ノード110を中心とするノード数である。参照ノード数はあらかじめ設定されていてもよく、ユーザから入力された値でもよい。参照ノード数は、新規ノード110を中心とする円120に包含されるノード数である。換言すれば、参照ノード数により、円120の大きさが決まる。なお、参照ノード数ではなく、新規ノード110を中心とする類似範囲内(たとえば、所定のユークリッド距離以内)のノードを参照ノードとして取得してもよい。つぎに、予測部722は、出力属性を選択する(ステップS1802)。
110 新規ノード
200 登録装置
201 プロセッサ
202 記憶デバイス
500 特徴ベクトル集合
600 相関行列
701 生成部
702 更新部
711 前処理部
712 特徴ベクトル生成部
713 ネットワーク生成部
721 登録部
722 予測部
Claims (8)
- プログラムを実行するプロセッサと、前記プログラムを記憶する記憶デバイスと、を有する登録装置であって、
各々複数の要素を有する第1特徴ベクトルを示す第1ノードの集合と、2つの第1特徴ベクトルに基づいて前記2つの第1特徴ベクトルを示す2つの第1ノード間を接続する第1エッジと、により構成されるネットワークにアクセス可能であり、
前記プロセッサは、
第2特徴ベクトルを取得する取得処理と、
前記第1特徴ベクトルの集合内の前記第1特徴ベクトルよりも少ない第3特徴ベクトルの集合における前記第3特徴ベクトル同士の類似関係に基づいて、前記取得処理によって取得された第2特徴ベクトルを示す第2ノードを前記ネットワークに登録し、前記第2ノードと前記第3特徴ベクトルを示す第3ノードとを第2エッジで接続する登録処理と、
を実行することを特徴とする登録装置。 - 請求項1に記載の登録装置であって、
前記プロセッサは、
前記第3特徴ベクトルの集合から所定の類似条件を充足する特定の第3特徴ベクトルからなる第1類似グループが存在するか否かを判定する判定処理と、
前記判定処理によって前記第1類似グループが存在すると判定された場合、前記第1類似グループ内の前記特定の第3特徴ベクトルに基づく前記ネットワーク内の位置を、前記第2ノードの登録先に決定する決定処理と、を実行し、
前記登録処理では、前記プロセッサは、前記決定処理によって決定された登録先に前記第2ノードを登録し、前記第2ノードと前記特定の第3特徴ベクトルを示す特定の第3ノードとを前記第2エッジで接続する、
ことを特徴とする登録装置。 - 請求項2に記載の登録装置であって、
前記ネットワーク内の前記第1特徴ベクトル同士の相関関係を示す第1相関関係データにアクセス可能であり、
前記プロセッサは、
前記第2特徴ベクトルと前記第3特徴ベクトルの各々との相関関係および前記第3特徴ベクトル同士の相関関係を示す第2相関関係データを算出する相関関係データ算出処理を実行し、
前記決定処理では、前記プロセッサは、前記判定処理によって前記第1類似グループが存在しないと判定された場合、前記相関関係データ算出処理によって算出された第2相関関係データと同サイズの第3相関関係データを前記第1相関関係データから抽出する抽出処理と、
前記第2相関関係データと、前記抽出処理によって抽出された第3相関関係データと、の類似度を算出する類似度算出処理と、
前記類似度算出処理によって算出された類似度に基づいて、前記第3相関関係データの算出元となる特定の第1特徴ベクトルからなる第2類似グループを前記第1相関関係データから特定する特定処理と、を実行し、
前記決定処理では、前記プロセッサは、前記第2類似グループ内の前記特定の第1特徴ベクトルに基づく前記ネットワーク内の位置を、前記第2ノードの登録先に決定し、
前記登録処理では、前記プロセッサは、前記決定処理によって決定された登録先に前記第2ノードを登録し、前記第2ノードと前記特定の第1特徴ベクトルを示す特定の第1ノードとを前記第2エッジで接続する、
ことを特徴とする登録装置。 - 請求項1に記載の登録装置であって、
前記第1特徴ベクトルごとに前記第1特徴ベクトルに対応する属性データにアクセス可能であり、
前記プロセッサは、
前記ネットワーク内の前記第2ノードを含む範囲内に存在する前記第1ノードが示す前記第1特徴ベクトルに対応する属性データに基づいて、前記第2特徴ベクトルに対応する属性を予測する予測処理を実行することを特徴とする登録装置。 - 請求項1に記載の登録装置であって、
前記プロセッサは、
前記ネットワークを生成する生成処理を実行し、
前記登録処理では、前記プロセッサは、前記第3特徴ベクトル同士の類似関係に基づいて、前記第2特徴ベクトルを示す第2ノードを前記生成処理によって生成されたネットワークに登録し、前記第2ノードと前記第3ノードとを第2エッジで接続する、
ことを特徴とする登録装置。 - 請求項1に記載の登録装置であって、
前記第1特徴ベクトルは、前記第1ノードとして前記ネットワークに登録された個人の生体の特徴を示すベクトルであり、
前記第2特徴ベクトルは、前記ネットワークに未登録な個人の生体の特徴を示すベクトルである、
ことを特徴とする登録装置。 - プログラムを実行するプロセッサと、前記プログラムを記憶する記憶デバイスと、を有する登録装置が実行する登録方法であって、
各々複数の要素を有する第1特徴ベクトルを示す第1ノードの集合と、2つの第1特徴ベクトルに基づいて前記2つの第1特徴ベクトルを示す2つの第1ノード間を接続する第1エッジと、により構成されるネットワークにアクセス可能であり、
前記登録方法は、
前記プロセッサが、
第2特徴ベクトルを取得する取得処理と、
前記第1特徴ベクトルの集合内の前記第1特徴ベクトルよりも少ない第3特徴ベクトルの集合における前記第3特徴ベクトル同士の類似関係に基づいて、前記取得処理によって取得された第2特徴ベクトルを示す第2ノードを前記ネットワークに登録し、前記第2ノードと前記第3特徴ベクトルを示す第3ノードとを第2エッジで接続する登録処理と、
を実行することを特徴とする登録方法。 - 各々複数の要素を有する第1特徴ベクトルを示す第1ノードの集合と、2つの第1特徴ベクトルに基づいて前記2つの第1特徴ベクトルを示す2つの第1ノード間を接続する第1エッジと、により構成されるネットワークにアクセス可能なプロセッサに、
第2特徴ベクトルを取得する取得処理と、
前記第1特徴ベクトルの集合内の前記第1特徴ベクトルよりも少ない第3特徴ベクトルの集合における前記第3特徴ベクトル同士の類似関係に基づいて、前記取得処理によって取得された第2特徴ベクトルを示す第2ノードを前記ネットワークに登録し、前記第2ノードと前記第3特徴ベクトルを示す第3ノードとを第2エッジで接続する登録処理と、
を実行させることを特徴とする登録プログラム。
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