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機械学習

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情報理論の視点から生成的文書検索(GDR)を再考し、文書 x∈X が索引 t∈T によって索引付けされ、ニューラル自己回帰モデルがクエリ Q を T にマッピングするように訓練されます。GDRは、文書 X からクエリ Q への情報伝達と見なすことができ、索引 T を介してより多くのビットを伝送する必要があります。シャノンのレート歪み理論を適用することにより、相互情報量の観点から索引の最適性を分析でき、GDRにおけるボトルネックとして索引 T の設計を考慮することができます。…

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この研究では、実現ボラティリティ(RV)の予測のために、正規化フローを使用した新しい機械学習モデルが提案されています。RVの特性を考慮し、変換と予測モデルを共同でトレーニングする方法が提案され、最大尤度目的関数に基づくトレーニングが行われます。この新しいアプローチは、100銘柄のデータセットにおいて、従来の分析的またはニューラルネットワークに基づく変換方法よりも優れた結果を示しています。 参考文献

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物理経済の理論下では、価格のスケーリング則が知られ、それは市場がなぜ簡単に破綻するのか、 その理由を説明するものです。金融市場の大きな問題の一つは、稀少な事象に起因するリスクの特徴を、 いかに捉えるか、という点にあります。たとえば、コロナ禍は稀少な事象例で、その際の株価の動向は、 過去のデータからモデル化することは難しいのです。この点、新聞などの文書では、 稀な事象を、より強調して記述するものです。このため、価格に加え文書を利用することは、リスクを捉える一つの手段となります。 研究室では、文書データを用いて、経済リスクを計量し応用する方法を研究しています。 参考文献

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「_月_日_時より_スタート!」「regard _ as _」など、穴空きの定型表現は文書には頻出し、特にツイートやブログでは多用されています。穴空きの定型表現は文法導出に相当し、難しい問題の一つです。研究室では、穴空きの定型表現を最小オートマトンを作成して抽出することを試みています。最小オートマトンは、できる限り重複を重ね合わせた構造を作ります。重複した部分は定型部分、そうでない部分は穴部分として捉えることによって穴空きの定型表現を得ます。基礎的な検証を経て、深層学習で実装し、SNSからのパターン抽出など応用を考えています。 参考文献

複雑な時系列の生成モデル

生成モデルは、工学上の一つ重要なテーマで、ある系のサンプルを、擬似的に実現する方式のことです。生成モデルを探求することは、系の本質を捉え、それを実現する学習器の能力を吟味し、その構成を再考することにつながります。研究室では、マルコフモデル、文法的モデル、Simon生成過程など既存のモデルに加え、複雑系ネットワーク上のランダムウォーク、AutoencoderやAdversarialなど深層学習生成モデルも含め、複雑系を包括的に再現する試みを行っています。 参考文献

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深層学習はデータのどのような側面を捉え、または捉えきれないのでしょうか。 複雑系としての記号の系にはさまざまな経験則が成り立つことが知られています。 研究室では、深層学習が生成する擬似データにどの程度の冪乗則が成り立っているか検証し、 従来の観点からは異なる観点から深層学習を吟味し、深層学習の改良につなげることを考えています。 たとえば右図は、文書は成り立つ長相関が文字レベル深層言語モデルでは成立しないことを示しています。 このような議論は自然言語以外の系、例えば金融市場にも適用することができます。 参考文献

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機械学習では単語など文書の要素をベクトルとして表現しなければならず、それを埋め込み表現といいます。 現在の埋め込み表現は、線形ベクトル空間の中に単語をベクトルとして表現しますが、線形空間では、 多義性など単語の持つ非線形な特性を表現することができません。 このため、既存のベクトル表現に代わる数理的な表現を研究しています。 試みとして、FIRE という関数に基づく表現を構築しました。FIREはBERTと類比する性能を有し、単語の意味の数の推定することにおいては、BERTよりも優れている埋め込み表現です。 参考文献