ニューロデータマイニングによるゲノムデータベースからの知識発見

使用神经数据挖掘从基因组数据库中发现知识

• 批准号: 12208041
• 负责人: 林 陽一
• 金额: --
• 依托单位: Meiji University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (C)
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12208041/
• 关键词: データマイニング; ルール抽出; ニューラルネットワーク; 知識発見

<背景と目的>背景としてはヒトゲノムデータベースから何らかの意味のあるルールを明示的に抽出するには、いったいどのような方法が現実的であろうか?というのが出発点である。<検討結果>今現在、プログラムが可能なニューラルネットワークからのルール抽出(rule extraction)アルゴリズムを用いて実際の肝胆道系疾患のデータベース(536人分)からルールの抽出が実際に現実的な時間で行えるかを、Sun Ultra 80(4 cpu)1GB memory(速度約10Gflops)で行ってみた。対象にしたのは以下の6つのアルゴリズムであり、上記データベースでのテスト(未学習)データを対象に時間と精度を比較する。FERNN 時間 4:01(分) 精度 82.3%Neuro Linear 時間 45:34(分) 精度 90.2%Mlp21n 時間 5:52(分) 精度 68.2%Abe's Method 時間 0.08(秒) 精度 77.9%BIO-RE 時間 123.54(秒) 精度 70.78%Partial-RE 時間 10.20(秒) 精度 76.68%上記を見るとAbe's Methodが群を抜いて高速なことがわかるが、この方法は、いわゆるrule extractionを行っているとは言い難く、ルールは得られたものの、前件部がn次元直方体にはいっているなら等の直感的なでないものになってしまう。上記の中ではPartial-RE、BIO-REも良さそうに見えるが、アルゴリズムの後処理(カルノ-図をルールに変換する)が難しく、結局FERNNが総合的に見て良好である。また、上記のアルゴリズムのどれが容易に並列化(Parallelization)かという点が重要だが、今年度は研究時間と超並列計算機の手当ができなかったので今後の検討課題としたい。

<背景和目的>起点是从人类基因组数据库中明确提取任何有意义的规则的方法是什么？ <结果>目前，我们尝试使用Sun Ultra 80（4 CPU）1GB记忆（速度约10 Gflops），以查看是否可以使用可以从神经网络中编程的规则提取算法从实际的肝胆疾病数据库（536人）中提取规则。对六种算法进行了靶向，并比较了上述数据库中测试（未训练）数据的时间和准确性。 FERNN时间4:01（最小）精度82.3％神经线性时间45:34（min）精度90.2％MLP21N时间5:52（min）精度68.2％ABE方法的方法0.08（秒）准确性77.9％BIO-RE-RE-RE-RE TIME 123.54（秒）精度为70.78％的精度为70.78％的精度。从上面的角度来看，很明显，安倍的方法是迄今为止最快的，但是这种方法很难说通过使用规则提取来做到这一点，尽管获得了规则，但它变得不直觉，例如，先前的部分是在n维的矩形平行置。在上述情况下，部分RE和Bio-RE看起来也不错，但是算法的后处理（将Carno-Diagrams转换为规则）很困难，最终，FERNN总体上处于良好状态。此外，重要的是，上述哪种算法很容易平行，但是今年，我们无法为大量平行的计算机提供研究时间和津贴，因此我们希望将来考虑这一点。

项目成果

Mitra,S.: "Neuro-Fuzzy Rule Generation : Survey in Soft Computing Framework"IEEE Trans.on Neural Networks. 11・3. 748-768 (2000)

Mitra, S.：“神经模糊规则生成：软计算框架调查”IEEE Trans.on 神经网络 11・3 (2000)。

Buckley,J.J.: "Fuzzy Hierarchical Analysis Revisited"European Journal of Operational Research. 129・1. 48-64 (2001)

Buckley, J.J.：“模糊层次分析重温”《欧洲运筹学杂志》129・1 (2001)。

Duch,W.: "Eliminators and Classifiers"Proceedings of 7^<th> International Conference on Neural Information Processing (ICONIP'2000), November 14-18,2000,Taejon,Korea. 1029-1034 (2000)

Duch,W.：“消除器和分类器”第 7 届国际神经信息处理会议 (ICONIP2000) 会议记录，2000 年 11 月 14-18 日，韩国大田。

Duch,E.: "Fuzzy and Crisp logical rule extraction methods in application to medical data"Fuzzy Systems in Medicine (Szczepaniak,P.s.at al.Eds.), Springer Verlag (Studies in Fuzziness and Sot Computing). Vol.41. 593-616 (2000)

Duch,E.：“应用于医疗数据的模糊和清晰逻辑规则提取方法”医学模糊系统（Szczepaniak，P.s.at al.Eds.），Springer Verlag（模糊性和 Sot 计算研究）。

Duch,W.: "Computational intelligence methods and data understanding ; In : Quo Vadis computational Intelligence? New trends and approaches in computational intelligence"Studies in Fuzziness and Soft Computing. Vol.54. 256-270 (2000)

Duch,W.：“计算智能方法和数据理解；见：Quo Vadis 计算智能？计算智能的新趋势和方法”模糊性和软计算研究。