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==ニューラルネットとしての自己組織化マップ== | ==ニューラルネットとしての自己組織化マップ== | ||
[[ファイル:Furukawa Self organizing map fig1.png|サムネイル|'''図1. 自己組織化マップによる動物マップ'''<br> | [[ファイル:Furukawa Self organizing map fig1.png|サムネイル|'''図1. 自己組織化マップによる動物マップ'''<br>下表のデータをバッチ型自己組織化マップで学習した結果。哺乳類/鳥類、肉食/草 食、大型/小型などの動物の特徴に基づき、類似した動物の地図を作っている。このマップはU-matrix法<ref name=Ultsch1993>'''A. Ultsch. (1993).'''<br>Self-organizing neural networks for visualization and classification. In O. Opitz, B. Lausen, and R. Klar, editors, Information and Classification, pages 307-313. Springer, Berlin. | ||
[https://doi.org/10.1007/978-3-642-50974-2_31 PDF]</ref>で色付けしており、赤い領域がクラスタ境界を表す。]] | [https://doi.org/10.1007/978-3-642-50974-2_31 PDF]</ref>で色付けしており、赤い領域がクラスタ境界を表す。]] | ||
===入力と出力=== | ===入力と出力=== | ||
自己組織化マップの入力は通常、高次元のベクトルデータセットである。一方、出力はデータセットを低次元(通常は2次元)に射影したものであり、データ分布を地図として可視化して見ることができる。また低次元マップ空間から高次元データ空間への写像も、学習によって得られる。 | 自己組織化マップの入力は通常、高次元のベクトルデータセットである。一方、出力はデータセットを低次元(通常は2次元)に射影したものであり、データ分布を地図として可視化して見ることができる。また低次元マップ空間から高次元データ空間への写像も、学習によって得られる。 | ||
'''図1'''は自己組織化マップにより得られた「動物マップ」である。入力データ(下)は16種の動物データであり、それぞれ15次元のベクトルで表されている。マップ上で類似する動物(哺乳類や鳥類、肉食や草食)は互いに近くに配置されている。 | '''図1'''は自己組織化マップにより得られた「動物マップ」である。入力データ('''下''')は16種の動物データであり、それぞれ15次元のベクトルで表されている。マップ上で類似する動物(哺乳類や鳥類、肉食や草食)は互いに近くに配置されている。 | ||
学習が終了した後、得られたマップは主に3つの用途で使うことができる。第一は、可視化によるデータマイニングである。動物マップの例ならば、どの動物が互いに似ているか、どのような動物クラスタ（類似する動物群）が存在するかを知ることができる。第二は新規データをマップ上へ射影することである。これにより新規データがマップのどこに位置するかを可視化できる。またラベル付き学習データを用いた場合は、新規データのラベルを推定することも可能である。動物マップの例ならば、新規の動物がマップのどこに位置するかを示したり、その動物が[[哺乳類]]か[[鳥類]]かを推測したりできる。第三は、新規データの予測や生成である。たとえば2種の中間的な性質を持つ動物の特徴を予測することができる。 | 学習が終了した後、得られたマップは主に3つの用途で使うことができる。第一は、可視化によるデータマイニングである。動物マップの例ならば、どの動物が互いに似ているか、どのような動物クラスタ（類似する動物群）が存在するかを知ることができる。第二は新規データをマップ上へ射影することである。これにより新規データがマップのどこに位置するかを可視化できる。またラベル付き学習データを用いた場合は、新規データのラベルを推定することも可能である。動物マップの例ならば、新規の動物がマップのどこに位置するかを示したり、その動物が[[哺乳類]]か[[鳥類]]かを推測したりできる。第三は、新規データの予測や生成である。たとえば2種の中間的な性質を持つ動物の特徴を予測することができる。 | ||