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人工知能・機械学習による児の肥満発症の因果・機序クラスタリングと予測モデル開発

Research Project

Project/Area Number 21K11541
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 59030:Physical education, and physical and health education-related
Research InstitutionMiyagi University of Education

Principal Investigator

黒川 修行  宮城教育大学, 大学院教育学研究科高度教職実践専攻, 教授 (30431505)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 小宮 秀明  宇都宮大学, 共同教育学部, 名誉教授 (30186811)
永井 雅人  岩手医科大学, いわて東北メディカル・メガバンク機構, 特命講師 (60707199)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2025-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Keywords機械学習 / クラスター分析 / 発育 / 生活習慣 / 子供 / 肥満
Outline of Research at the Start

本研究では、児の生活環境・生活習慣に着目し、児の発育状況,脂肪の過剰蓄積状態である肥満との関係を、機械学習を用いて解析する。
特に、成長期における肥満発症・改善の要因、およびその交互作用を考慮し、その因果メカニズムのパターンをクラスタリングする、各クラスターの特徴的な要因を明らかにし、各要因と肥満の因果関係を検討する、そして、個人毎に予測されたクラスターの特徴的な要因についての予測モデルの開発を目指している。

Outline of Annual Research Achievements

身長・体重の発育状況や肥満との関係について、機械学習を用い、成長期における肥満発症・改善の要因、およびその交互作用を考慮して、その因果メカニズムのパターンをクラスタリングすることを目指した。
今年度は、令和6年度新たに入手することのできた令和5年度および6年度のデータを用いて、データ整理やその分析を中心に研究を展開した。肥満傾向児を分類し、どのような生活習慣が肥満状態と関連しているのかについて確認を行いながら、昨年度に引き続き解析を進めた。基本的な統計解析において、これまで報告されている結果と概ね同様の結果を観察することができたため、解析データのクリーニングや標準化なども並行して実施しつつ、解析を進めた。
また近年、児童の生活環境と肥満発症の関連性が注目されていることを踏まえ、今年度は新たに児童の通っている学区・居住環境に関するクラスタリング解析を実施した。その結果、学区環境が肥満発症と関連している可能性を見ることが出来た。
本研究は最終年度を迎えたが、研究代表者が解析に向けての十分な時間を確保できず、より詳細な解析に至らなかった点が課題として残った。また、因果メカニズムのパターン分類が多岐にわたってしまったが、その理由として、質問項目およびその内容の構成上の限界が影響している可能性があると考えられた。しかしながら、新たに得られたデータを用いた解析においても、身体活動量、食習慣や睡眠習慣などの生活習慣との関連性について、概ね昨年度と同様の解析結果を示すことのできた点は本分析手法の有効性および今後の応用可能性を示唆する成果であったと考えられる。

Report

(4 results)
  • 2024 Annual Research Report
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2025 2024 2023 2022

All Presentation (9 results)

  • [Presentation] 宮城県児童・生徒の体力の推移について(2000年度から2023年度)2025

    • Author(s)
      黒川修行, 小宮秀明
    • Organizer
      第95回日本衛生学会学術総会
    • Related Report
      2024 Annual Research Report
  • [Presentation] 交通特性・住環境特性が学齢期の体格に与える影響に関する研究2025

    • Author(s)
      川喜多 凌介, 杉木 直, 黒川 修行, 松尾 幸ニ郎
    • Organizer
      令和6年度土木学会中部支部研究発表会
    • Related Report
      2024 Annual Research Report
  • [Presentation] 継続的な部活動への参加が体力,生活習慣に及ぼす影響ー運動習慣のない小学6年女子における3年間の追跡調査ー2025

    • Author(s)
      小宮秀明, 鈴木理太, 黒川修行
    • Organizer
      第12回北関東体育学会
    • Related Report
      2024 Annual Research Report
  • [Presentation] 仙台市中学3年生の身長および体重の分布の推移について(2003年から2023年まで)2024

    • Author(s)
      黒川修行
    • Organizer
      日本学校保健学会第70回学術大会
    • Related Report
      2024 Annual Research Report
  • [Presentation] 仙台市小学 6 年生の肥満傾向児の出現率の推移について(2003年から2023年まで)2024

    • Author(s)
      黒川修行, 赤池孝章
    • Organizer
      第71回東北学校保健学会
    • Related Report
      2024 Annual Research Report
  • [Presentation] 仙台市中学3年生の肥満傾向児の出現率および肥満度の分布の推移について2023

    • Author(s)
      黒川修行、赤池孝章
    • Organizer
      第70回東北学校保健学会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 仙台市小学6年生の肥満度の分布の推移について(2003年から2022年まで)2023

    • Author(s)
      黒川修行
    • Organizer
      日本学校保健学会第69回学術大会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 仙台市小学6年生における肥満傾向児の出現率の推移について(平成18年度~令和2年度)2022

    • Author(s)
      黒川修行
    • Organizer
      日本学校保健学会第68回学術大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 仙台市小学6年生の身長・体重の分布の推移について2022

    • Author(s)
      黒川修行、赤池孝章
    • Organizer
      第69回東北学校保健学会
    • Related Report
      2022 Research-status Report

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Published: 2021-04-28   Modified: 2025-12-26  

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