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状態空間モデルに基づく高次元時系列データ解析の理論と方法論の研究

Research Project

Project/Area Number 18700268
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Statistical science
Research InstitutionThe Institute of Statistical Mathematics (2007)
The University of Tokyo (2006)

Principal Investigator

吉田 亮  The Institute of Statistical Mathematics, モデリング研究系, 助教 (70401263)

Project Period (FY) 2006 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥3,500,000 (Direct Cost: ¥3,500,000)
Fiscal Year 2007: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Fiscal Year 2006: ¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Keywordsバイオインフォマティクス / 時系列解析 / 状態空間モデル / 遺伝子発見解析 / 生体内パスウェイ / 遺伝子発現解析
Research Abstract

近年様々な研究分野や社会領域で膨大な時系列データが集積されている中,データ測定技術の革新や情報技術の高度化に伴い,データベクトルめ高次元化が著しく進行している.その一方で,研究体制の未整備や社会的費用に関する諸問題が原因で,データベクトルの次元(p)に比べて,集積可能なサンプル数(n)が極端に少ない時系列データが顕在化している.例えば,DNAマイクロアレイデータでは,データベクトルの次元は解析対象遺伝子の個数,サンプル数はマイクロアレイ実験の回数によって決まる.通常の解析では,対象遺伝子数は数千から数万のオーダーであるのに対して,マイクロアレイ作成に要する費用的制約,あるいはサンプル収集に関する医療体制上の限界から,使用可能なマイクロアレイ数は高々数十程度である.このようなデータの次元とサンプル数の極端な不均衡は統計科学において「n<<p問題」と呼ばれ,従来の統計理論の多くがその有効性を失うことから,現時点で確立された統計解析技術は未整備のままである.本課題では,時系列データの「n<<p問題」に焦点を絞り研究を実施した.特に,「状態空間モデルに基づく正則化自己回帰モデリングの方法と理論の構築」を行い,遺伝子発現プロファイルの時系列データ(DNAマイクロアレイデータ)を利用して転写モジュールの相互作用ネットワークを同定するためのデータ解析技術の開発を実施した.開発手法に関してはソフトウェア化を実施し,無償配布を行っている(http://daweb.ism.ac.jp/~yoshidar/software/ssm/

Report

(2 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2008 2007 2006 Other

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Statistical inference of transcriptional module-based gene net works from time course gene expression profiles by using state space models2008

    • Author(s)
      O. Hirose and R. Yoshida, et. al.
    • Journal Title

      Bioinformatics 24

      Pages: 932-942

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Clustering with time course gene expression profiles and the mixture of state space models2007

    • Author(s)
      O. Hirose and R. Yoshida, et. al.
    • Journal Title

      Genome Informatics 18

      Pages: 258-266

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Finding module-based gene networks in time-course gene expression data with state space models2007

    • Author(s)
      R.Yamaguchi, R.Yoshida, S.Imoto, T.Higuchi, S.Miyano
    • Journal Title

      IEEE Signal Processing Magazine 24(1)

      Pages: 37-46

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Genomic data assimilation for estimating Hybrid Functional Petri Net from time-course gene expression data2006

    • Author(s)
      M.NagasaKi, R.Yamaguchi, R.Yoshida, S.Imoto, A.Doi, Y.Tamada, H.Matsuno, S.Miyano, T.Higuchi
    • Journal Title

      Genome Informatics 17(1)

      Pages: 46-61

    • NAID

      130003812105

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] ArrayCluster : An analytic tool for clustering, data visualization and module finder on gene expression profiles2006

    • Author(s)
      R.Yoshida, T.Higuchi, S.Imoto, S.Miyano
    • Journal Title

      Bioinformatics 22

      Pages: 1538-1539

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Presentation] Clustering with time course gene expression profiles and the mixture of state space models2007

    • Author(s)
      O. Hirose
    • Organizer
      The Seventh Annual International Workshop on Bioinformatics and Systems Biology (IBSB2007)
    • Place of Presentation
      東京大学 医科学研究所
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://daweb.ism.ac.jp/~yoshidar/

    • Related Report
      2007 Annual Research Report

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Published: 2006-04-01   Modified: 2016-04-21  

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