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高次元データに対する統計的推測の研究

Research Project

Project/Area Number 11J02789
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Statistical science
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

片山 翔太  大阪大学, 基礎工学研究科, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2011 – 2013
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2013: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2012: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2011: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Keywords高次元データ / スパース推定 / モデル選択 / 致性 / 精度行列 / 高次元漸近理論
Research Abstract

代表者は高次元データにおける(1)平均構造のモデル選択基準および(2)精度行列(共分散行列の逆行列)の推定に関する研究を行った. 研究(1)について. これは, H24年度の研究で導出した平均構造のスパース推定法の問題点を解決するために行った. 前年度の提案手法により, 従来法よりも推定精度が向上し, 加えて, 意味のある平均構造を抽出することが可能になったが, 平均構造を「正確に」抽出するためにはデータの共分散構造にやや強い条件が必要になってしまった. その条件は, ある変数問に強い相関を持っようなデータを排除してしまうため, 実際のデータ解析の際に問題となる. そこで, 別方向からのアプローチとして, モデル選択規準を用いた方法を考えた. 選択規準の導出には, 精度行列の推定量が必要になるが, 高次元データにおいては, 典型的な標本共分散行列を用いることができない. その点に関しては, 高次元データにおいても計算可能でかつ理論的にも良い性質をもつGraphical Lasso型推定量を代わりに用いた. その後, 提案した選択規準の一致性を示し, その際に必要な十分条件は, 前述の条件よりも弱くなっていることが確認できた. 研究(2)について. 精度行列は, 研究(1)の問題や, 線形判別など様々な状況で現れるが, 前述のように典型的な方法が利用できないため, その推定法に大きな関心が寄せられている. 近年, Cai (2011)が推定精度の非常に良いスパース推定法を提案しているが, この方法は推定量の計算に時間がかかることに加え, スパース過ぎる解を返してしまう可能性がある. そこで代表者は, Vec-Half作用素を用いて問題を単なる線形回帰問題に落とし込み, その上でスパース推定触を構成した. これにより, 従来の高速な計算アルゴリズムがそのまま利用できることに加え, ペナルティ関数を変更することでデータのスパース性にも柔軟に対応できるようになった.

Strategy for Future Research Activity

(抄録なし)

Report

(3 results)
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (15 results)

All 2015 2014 2013 2012 2011 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (9 results) Remarks (3 results)

  • [Journal Article] A two sample test in high dimensional data2013

    • Author(s)
      Muni S. Srivastaya (共著)
    • Journal Title

      Journal of Multivariate Analysis

      Volume: 114 Pages: 349-358

    • DOI

      10.1016/j.jmva.2012.08.014

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Asymptotic distributions of some test criteria for the mean vector with fewer observations than the dimension2013

    • Author(s)
      Shota Katayama (共著)
    • Journal Title

      Journal of Multivariate Analysis

      Volume: 116 Pages: 410-421

    • DOI

      10.1016/j.jmva.2013.01.008

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A new test on high-dimensional mean vector without any assumption on population covariance matrix

    • Author(s)
      Shota Katayama (共著)
    • Journal Title

      Communications in Statistics -Theory and Methods-

      Volume: (印刷中)

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] スパースな共分散構造を持つ多変量線形回帰モデルにおける高次元情報量規準2015

    • Author(s)
      片山翔太
    • Organizer
      統計関連学会連合大会
    • Place of Presentation
      大阪大学(大阪)
    • Year and Date
      2015-09-09
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Lasso penalized model selection criteria for high-dimensional Multivariate linear regression analysis2014

    • Author(s)
      Shota Katayama
    • Organizer
      ISI-ISM-ISSAS Joint Conference
    • Place of Presentation
      Delhi Centre of ISI (New Delhi, India)
    • Year and Date
      2014-02-21
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Model selection criteria in high-dimensional multivariate linear regression analysis2013

    • Author(s)
      Shota Katayama
    • Organizer
      22^<nd> International Workshop on Matrices and Statistics
    • Place of Presentation
      Bahen Centre (Toronto, Canada)
    • Year and Date
      2013-08-15
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Sparse precision matrix estimation via vector-half estimator2013

    • Author(s)
      Shota Katayama
    • Organizer
      Joint Statistical Meetings, 2013
    • Place of Presentation
      Convention Centre (Montreal, Canada)
    • Year and Date
      2013-08-05
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 高次元平均ベクトルのスパース推定2012

    • Author(s)
      片山翔太
    • Organizer
      統計関連学会連合大会
    • Place of Presentation
      北海道大学(北海道)
    • Year and Date
      2012-09-11
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Sparse mean estimation in high dimensional data2012

    • Author(s)
      Shota Katayama
    • Organizer
      Joint Statistical Meetings 2012
    • Place of Presentation
      Convention Center (San-Diego, USA)
    • Year and Date
      2012-07-30
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Asymptotic distributions of several test statistics for high-dimensional mean vector2012

    • Author(s)
      Shota Katayama
    • Organizer
      ims-APRM2012
    • Place of Presentation
      つくば国際会議場(東京都)
    • Year and Date
      2012-07-04
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 母共分散行列からの影響を受けない高次元平均ベクトルの検定法の提案2011

    • Author(s)
      藤本翔太
    • Organizer
      統計関連学会連合大会
    • Place of Presentation
      九州大学伊都キャンパス(福岡県)
    • Year and Date
      2011-09-05
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 高次元平均ベクトルの検定2011

    • Author(s)
      藤本翔太
    • Organizer
      応用統計学会
    • Place of Presentation
      大阪大学吹田キャンパス銀杏会館ホール(大阪府)
    • Year and Date
      2011-06-04
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.sigmath.es.osaka-u.ac.jp/~sfujimoto

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.sigmath.es.osaka-u.ac.jp/~sfujimoto

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.sigmath.es.osaka-u.ac.jp/~sfujimoto

    • Related Report
      2011 Annual Research Report

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Published: 2011-12-12   Modified: 2024-03-26  

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