2015 Fiscal Year Annual Research Report
自然現象や社会現象から得られる時空間データの統計モデリングと現象の理解の研究
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15H02670
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
西井 龍映 九州大学, マス･フォア･インダストリ研究所, 教授 (40127684)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田中 章司郎 広島経済大学, 経済学部, 教授 (00197427)
二宮 嘉行 九州大学, マス･フォア･インダストリ研究所, 准教授 (50343330)
増田 弘毅 九州大学, 数理(科)学研究科(研究院), 教授 (10380669)
前園 宜彦 九州大学, 数理(科)学研究科(研究院), 教授 (30173701)
松井 秀俊 九州大学, 数理(科)学研究科(研究院), 助教 (90633305)
松田 安昌 東北大学, 経済学研究科(研究院), 教授 (10301590)
持田 恵一 国立研究開発法人理化学研究所, その他部局等, チームリーダー (90387960)
恩田 義彦 国立研究開発法人理化学研究所, その他部局等, 特別研究員 (50547073)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 時空間モデリング / 遺伝子発現 / 太陽活動 / 倍数体 / 森林減少 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は代表者・分担者との協働により, 時空間の実データに対して統計モデルを開発・評価し，当該現象の特徴を把握することを目的とする．想定する分野は, 地球環境, バイオインフォマティックス, 企業の製品開発である.
地球環境1: 国際会議 IEEE International Geoscience and Remote Sensing Society Symposium IGARSS 2015 (2015/7 Milan, Italy) において, コロンビア大学と Invited session ｢Remote Sensing and Population Data Integration for Global Change and Disaster Risk Research｣ を組織し,研究代表者, 研究分担者 および7人の外国人研究者による9件の招待講演を行った (本科研費が多くの講演者の経費を支援した).
地球環境2: 太陽の黒点数や太陽風の速度等の太陽活動に関する11種の物理量を説明変数として, 磁気嵐指数を予測する時系列回帰問題を考察し, 論文を発表した.
バイオ: 一般に遺伝子数が倍数体の植物は収量増加, 塩害や日照り等のストレス耐性の向上等が観測される.(雑種強勢). この現象を遺伝子レベルで解明するため, 遺伝子発現の時系列データから,遺伝子間ネットワークを推定する手法を提案した. 提案手法で発見したハブ遺伝子を改変し, 生長の違いを観察している.
製品開発: 道路の補修必要箇所を自動的に検出するため, 車両に搭載したスマートフォンが内蔵している加速度センサーによる時系列データを用いた判別分析手法を考察した.
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
本研究のビッグイベントの一つは IGARSS で invited session を組織することであった.幸いにも提案セッションが採択され, 有意義なセッションを組織できたことに満足している. またセッション後の懇談会で, 講演者と親しく議論できたことは, 何事にも代えがたい成果である. さらに磁気嵐指数の予測に関する論文を国際誌に発表できたこと, 一方バイオインフォではハブ遺伝子を発見する手法を提案し, それに基づいて遺伝子改変を行って, 生体への影響を実験的に検証する段階に進んでいることから, 期待以上に研究が進展していると判断する.
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| Strategy for Future Research Activity |
時空間で相関を持つデータに対する回帰モデルは母数推定には逐次的手法が必要であり, 必ずしも安定的に推定できるわけではない. そこで2段階推定とモデル評価を提案し, 論文にまとめ投稿する. また太陽活動が地震のトリガとなっていることを機械学習モデルで示すことができ, こちらも発表準備中である.さらにバイオ研究では, ハブ遺伝子の検出手法について, 大規模データについて適応可能なスパースモデリングを引き続き検証する.
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| Remarks |
IGARSS 2015 で組織した invited session は発表件数が多いことから, 1 と 2 に分割されている.
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[Journal Article] Determination of growth stages and metabolic profiles in Brachypodium distachyon for comparison of developmental context with Triticeae crops.2015
Author(s)
Onda, Y., Hashimoto, K., Yoshida, T., Sakurai, T., Sawada, Y., Hirai, M.Y., Toyooka, K., Mochida, K. and Shinozaki, K.
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Journal Title
Proceedings of the Royal Society B
Volume: 282
Pages: 1-8 (20150964)
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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