超多数の動的モデルの組織的統合に基づく予測法に関する研究

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14208025
• Research Institution: The Institute of Statistical Mathematics
• Principal Investigator: 樋口 知之 統計数理研究所, 予測制御研究系, 教授 (70202273)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 佐藤 整尚 統計数理研究所, 予測制御研究系, 助教授 (60280525) ; 田村 義保 統計数理研究所, 統計計算開発センター, 教授 (60150033) ; 北川 源四郎 統計数理研究所, 所長 (20000218) ; 河野 英昭 九州大学, 理学研究院, 助教授 (60304721) ; 川崎 能典 統計数理研究所, 予測制御研究系, 助手 (70249910)
• Keywords: モデル統合 / マルコフ切り替え / DNAマイクロアレイ / target tracking / データマイニング / high frequency financial data / 物理乱数

Research Abstract

基礎的研究としては,人工知能の分野で確立しつつあるBoosting技術と,20年ほど前に一時注目された擬ベイズ法やその後の諸ベイズ法との有機的融合の上に立つ,モデル統合のためのアルゴリズムの研究を,樋口が中心に行った.あわせて,最近進展著しいシーケンシャルモンテカルロ法で開発されたリサンプリング技法の,人工知能分野への埋め込みとその新展開も行った.比較的研究が進んでいる問題を初年度はとりあげ,上記の研究成果を確認してみた.具体的には,複数個のモデルの切り替え構造をもつ時系列モデルの精度の高い実用的計算法の研究をとりあげた.複数個のモデルを混合させながら動的に切り替えるアプローチを軸に,以下のような具体的な応用的研究テーマに取りくんだ.1)DNAマイクロアレイの解析2)大量人工衛星データの自動解析,3)High frequent financial dataの解析,4)Target tracking問題や動画特徴点軌跡の追尾問題.今年度は,前述した各個別応用問題の担当責任者が中心となって,問題の整理とデータセットの整備を行った.主たる計算には本研究所に既設の並列計算機システムを利用した.また,先端的なリサンプリング技術の目に見える成果として,超並列物理乱数発生装置を利用したさまざまなソフトの開発をスタートさせた.具体的には,一般ユーザーが利用しやすい形態での物理乱数の提供や,物理乱数に基づくブートストラップ法による誤差評価を高速に行うためのプログラム開発にとりくみ始めた.物理乱数発生装置を各CPUに備えた並列計算機システムは,平成13年度に実質的稼働が始まったばかりの本研究所のものを利用した.

Research Products

• [Publications] Ueno, G., N.Nakamura, T.Higuchi, T.Tuschiya, S.Machida, T.Araki: "Application of multivariate Maxwellian mixture model to plasma velocity distribution"Progresses in Discovery Sience, Lecture Notes in Computer Science. 2281. 372-383 (2002)
• [Publications] Nagao, H., T.Higuchi, T.Iyemori, T.Araki: "Automatic detection of geomagnetic jerks by applying a statistical time series model to geomagnetic monthly means"Progresses in Discovery Sience, Lecture Notes in Computer Science. 2281. 360-371 (2002)
• [Publications] G.Kitagawa, T.Higuchi, F.N.Kondo: "Smoothness Prior Approach to Exolore Mean Structure in Laege Time Series"Theoretical Computer Science. 292,No.2. 431-446 (2003)
• [Publications] G.Kitagawa, T.Higuchi, S.Sato: "Computational methods for time series analysis"Proceedings of Computational Statitstics 2002. 1-10 (2002)
• [Publications] N.Ikoma, T.Higuchi, H.Maeda: "Maneuvering target tracking by using particle filter method with model switching structure"Proceedings of Computational Statitstics 2002. 35-40 (2002)