2017 Fiscal Year Annual Research Report
Theories and Methodologies for Large Complex Data
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15H01678
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
青嶋 誠 筑波大学, 数理物質系, 教授 (90246679)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
蛭川 潤一 新潟大学, 自然科学系, 准教授 (10386617)
竹之内 高志 公立はこだて未来大学, システム情報科学部, 准教授 (50403340)
松井 秀俊 滋賀大学, データサイエンス学部, 准教授 (90633305)
矢田 和善 筑波大学, 数理物質系, 准教授 (90585803)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 高次元データ / データサイエンス / 統計数学 / ゲノム / マイクロアレイ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、大規模複雑データの統計数理を、理論と方法論から総合的に研究するものである。モデルの構築と評価を担うモデリング技法の開発を目的とし、3年目に当たる平成29年度は、次の3つを研究テーマとした。
(1) 高次元における最適性理論と精度保証付きモデリング
(2) 高次元における非線形構造と従属構造の統計数理
(3) 大規模複雑データの非正則推定論と相補的モデリング
(1)について、青嶋と矢田は、高次元特有のデータ構造の膨張を理論的に調査し、高次元データ特有のクラスタリング手法を開発した。幾何学的一致性というクラスターの最適配置の概念を導入し、次元数の増加とともに識別性能が向上することを証明した。竹之内は、大規模な離散確率モデルのパラメータを効率的に推定すべく、局所性を用いた正規化項の計算を必要としない手法を提案し、一致性と効率性を示した。(2)について、青嶋と矢田は、サポートベクターマシンの高次元空間における巨大なバイアスを理論的に解明し、バイアス補正サポートベクターマシンを開発した。高次元データの非線形構造に対して、カーネルと判別性能に関係性を見い出した。蛭川と連携し、従属構造について、新たなアプローチを試みた。(3)について、青嶋と矢田は、高次元固有ベクトルのスパース推定を考え、正則化パラメータの自動決定を可能にする新しいスパース推定を考えた。松井は、経時観測される大規模複雑データを分析するためのモデリング手法を開発し、医学や植物などのデータ解析へ応用した。上記の研究テーマに沿って、論文発表と学会発表を行い、関連するシンポジウムを公立はこだて未来大学・新潟大学・筑波大学・滋賀大学で計4回開催した。大規模複雑データを扱う様々な分野の研究者から高い関心を集め、研究成果や問題提起について活発な意見交換がなされた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究計画の3年目として、研究目的を達成するための理論と方法論の基礎が、ほぼ計画通りに完成しつつある。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究計画の4年目に当たる次年度は、大規模複雑データの非正則なモデリングについて、モデル評価の理論と方法論を重点的に研究する。
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[Journal Article] A survey of high dimension low sample size asymptotics2018
Author(s)
Aoshima, M., Shen, D., Shen, H., Yata, K., Zhou, Y., Marron, J. S.
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Journal Title
Australian & New Zealand Journal of Statistics
Volume: 60
Pages: 4-19
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Computational trans-omics approach characterised methylomic and transcriptomic involvements and identified novel therapeutic targets for chemoresistance in gastrointestinal cancer stem cells2018
Author(s)
Konno, M., Matsui, H., Koseki, J., Asai, A., Kano, Y., Kawamoto, K., Nishida, N., Sakai, D., Kudo, T., Satoh, T., Doki, Y., Mori, M., Ishii, H.
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Journal Title
Scientific Reports
Volume: 8
Pages: -
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Diurnal Transcriptome and Gene Network Represented Through Sparse Modeling in Brachypodium distachyon2017
Author(s)
Koda, S., Onda, Y., Matsui, H., Takahagi, K., Yamaguchi-Uehara, Y., Shimizu, M., Inoue, K., Yoshida, T., Sakurai, T., Honda, H., Eguchi, S.,Nishii, R., Mochida, K.
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Journal Title
Frontiers in Plant Science
Volume: 28
Pages: -
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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