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2013 Fiscal Year Annual Research Report

高次元データの理論と方法論の総合的研究

Research Project

Project/Area Number 22300094
Research InstitutionUniversity of Tsukuba

Principal Investigator

青嶋 誠  筑波大学, 数理物質系, 教授 (90246679)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 矢田 和善  筑波大学, 数理物質系, 助教 (90585803)
イリチュ 美佳 (佐藤 美佳)  筑波大学, システム情報系, 教授 (60269214)
赤平 昌文  筑波大学, 名誉教授 (70017424)
小池 健一  筑波大学, 数理物質系, 准教授 (90260471)
大谷内 奈穂  筑波大学, 数理物質系, 助教 (40375374)
高橋 秀人  筑波大学, 医学医療系, 准教授 (80261808)
Project Period (FY) 2010-04-01 – 2015-03-31
Keywords高次元データ解析 / 多変量解析 / 主成分分析 / 判別分析 / マイクロアレイデータ / クロスデータ行列法 / 幾何学的表現
Research Abstract

青嶋と矢田は、高次元データの固有空間を正しく表現するためのパワー・スパイクモデルを提唱し、固有空間の推測を精密に研究した。本研究課題で開発したクロスデータ行列法が従来型PCAの性能を遥かに凌ぐことを、理論的に証明し且つ数値的に明らかにした。また、遺伝子ネットワークの推定に、計算量の問題を克服するための拡張クロスデータ行列法の応用を研究した。研究成果について、青嶋は2013年7月に米国で開催された Fourth International Workshop in Sequential Methodologies で1時間の基調講演を行い、満員の会場から多数の質問を受け、高い関心を集めた。青嶋と矢田は、同年8月に香港で開催された The 59th World Statistics Congress の招待セッション、同年11月に開催された韓国統計学会の招待セッションでも招待講演を行い、他にも米国と台湾の幾つかの大学から招聘を受けて招待講演を行った。青嶋と矢田の一連の研究は、日本統計学会研究業績賞受賞者特別寄稿論文として出版され、さらに、特徴ある研究として日米研究インスティチュート(USJI)リサーチレポートで紹介された。
佐藤は、高次シンボリックデータに適用可能な方法として、分類構造に基づく相関を用いたPCAとその応用について研究した。赤平と大谷内は、切断分布族の位置母数推定問題において、最良位置共変推定量と荷重推定量を漸近集中確率の観点から比較検討した。小池は、ベイズリスクの下界を改良する不等式を与え、さらに、裾従属係数と弱裾従属係数の接合関数との関係式を導いた。
なお、2013年11月に研究課題に関する研究集会「高次元データ解析の理論と方法論、及び、関連分野への応用」を筑波大学で開催して、広く研究成果の発表と情報交換の場とした。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

交付申請書に記載した研究目的を概ね達成している。その上で区分(1)である理由は、本研究課題で発見した高次元データの幾何学的表現によるアプローチが、想像以上のインパクトをもつためである。未開拓の研究領域を切り拓くための糸口になる可能性がある。

Strategy for Future Research Activity

高次元データの幾何学的表現によるアプローチは、時間を掛けて掘り下げる価値がある。研究計画の最終年度に当たる来年度は、研究計画全般について、再度、幾何学的表現によるアプローチを再考し、体系的な統一理論と方法論に纏め上げることを目標にする。

  • Research Products

    (23 results)

All 2015 2013 Other

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (14 results) (of which Invited: 8 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Bhattacharyya type information inequality for the Bayes risk2015

    • Author(s)
      Hashimoto, S., Koike, K.
    • Journal Title

      Communications in Statistics-Theory and Methods

      Volume: 印刷中 Pages: 印刷中

    • DOI

      10.1080/03610926.2013.810265

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 日本統計学会研究業績賞受賞者特別寄稿論文:高次元データの統計的方法論2013

    • Author(s)
      青嶋 誠、矢田和善
    • Journal Title

      日本統計学会誌

      Volume: 43 Pages: 123-150

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Asymptotic normality for inference on multisample, high-dimensional mean vectors under mild conditions2013

    • Author(s)
      Aoshima, M., Yata, K.
    • Journal Title

      Methodology and Computing in Applied Probability

      Volume: 印刷中 Pages: 印刷中

    • DOI

      10.1007/s11009-013-9370-7

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] PCA consistency for the power spiked model in high-dimensional settings2013

    • Author(s)
      Yata, K., Aoshima, M.
    • Journal Title

      J. Multivariate Anal.

      Volume: 122 Pages: 334-354

    • DOI

      10.1016/j.jmva.2013.08.003

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Fuzzy Dissimilarity Based Multidimensional Scaling and Its Application to Collaborative Learning Data2013

    • Author(s)
      Sato-Ilic, M., Ilic, P.
    • Journal Title

      Procedia Computer Science

      Volume: 20 Pages: 490-495

    • DOI

      10.1016/j.procs.2013.09.308

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Asymptotic comparison of estimators for a truncated distributions2013

    • Author(s)
      大谷内奈穂、赤平昌文
    • Journal Title

      京都大学数理解析研究所講究録

      Volume: 1860 Pages: 129-139

  • [Journal Article] ベイズリスクに対するバッタチャリャ型情報不等式2013

    • Author(s)
      橋本真太郎、小池健一
    • Journal Title

      京都大学数理解析研究所講究録

      Volume: 1860 Pages: 1-8

  • [Journal Article] Comparison of risks of estimators under the LINEX loss for a family of truncated distributions2013

    • Author(s)
      Ohyauchi, N.
    • Journal Title

      Statistics

      Volume: 47 Pages: 590-604

    • DOI

      10.1080/02331888.2011.605889

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] New PCAs for High-Dimensional Data

    • Author(s)
      Aoshima, M.
    • Organizer
      Workshop on Statistics for High-Dimensional and Dependent Data
    • Place of Presentation
      National Taiwan University (中華民国)
    • Invited
  • [Presentation] Effective PCA for High-Dimensional Data and Its Applications

    • Author(s)
      Aoshima, M., Yata, K.
    • Organizer
      59th ISI World Statistics Congress
    • Place of Presentation
      Hong Kong Convention and Exhibition Centre (中華人民共和国香港特別行政区)
    • Invited
  • [Presentation] Effective Methodologies for High-Dimensional Data

    • Author(s)
      Aoshima, M.
    • Organizer
      Fourth International Workshop in Sequential Methodologies
    • Place of Presentation
      University of Georgia (アメリカ合衆国)
    • Invited
  • [Presentation] Eigenvalue Estimation of Large Dimensional Covariance Matrices and Its Applications

    • Author(s)
      矢田 和善、青嶋 誠
    • Organizer
      日本学術振興会科学研究費による研究集会「ランダム作用素のスペクトルと関連する話題」
    • Place of Presentation
      京都大学 (京都府)
  • [Presentation] PCA Consistency for High-Dimensional Data under the Power Spiked Model

    • Author(s)
      Yata, K., Aoshima, M.
    • Organizer
      Korea Statistical Society Semi-Annual Meeting
    • Place of Presentation
      Dongguk University (大韓民国)
    • Invited
  • [Presentation] Asymptotic normality for inference on high-dimensional mean vectors under mild conditions

    • Author(s)
      矢田 和善、青嶋 誠
    • Organizer
      日本数学会2013年度秋季総合分科会
    • Place of Presentation
      愛媛大学 (愛媛県)
  • [Presentation] Asymptotic Normality for Inference on Multi-Sample, High-Dimensional Mean Vectors under Mild Conditions

    • Author(s)
      Yata, K.
    • Organizer
      Fourth International Workshop in Sequential Methodologies
    • Place of Presentation
      University of Georgia (アメリカ合衆国)
    • Invited
  • [Presentation] Fuzzy Clustering Induced Correlation for Feature Extraction in Lower Dimension Space

    • Author(s)
      Sato-Ilic, M.
    • Organizer
      The 6th International Conference of the ERCIM WG on Computational and Methodological Statistics
    • Place of Presentation
      University of London (北アイルランド連合王国)
    • Invited
  • [Presentation] 分類構造に基づく相関分析

    • Author(s)
      佐藤美佳
    • Organizer
      2013年度統計関連学会連合大会
    • Place of Presentation
      大阪大学 (大阪府)
    • Invited
  • [Presentation] Fuzzy clustering based correlation and its application to principal component analysis

    • Author(s)
      Sato-Ilic, M.
    • Organizer
      59th ISI World Statistics Congress
    • Place of Presentation
      Hong Kong Convention and Exhibition Centre (中華人民共和国香港特別行政区)
  • [Presentation] Asymptotic comparison of the MLE and MCLE up to the second order for a truncated exponential family

    • Author(s)
      赤平昌文、橋本真太郎、小池健一、大谷内奈穂
    • Organizer
      日本数学会2014年度年会
    • Place of Presentation
      学習院大学 (東京都)
  • [Presentation] Interval estimation procedures and information inequalities

    • Author(s)
      Akahira, M.
    • Organizer
      59th ISI World Statistics Congress
    • Place of Presentation
      Hong Kong Convention and Exhibition Centre (中華人民共和国香港特別行政区)
    • Invited
  • [Presentation] 接合関数を用いた分布の極値従属性

    • Author(s)
      根本大輝、小池健一
    • Organizer
      RIMS共同研究による研究会「Asymptotic Statistics and Its Related Topics」
    • Place of Presentation
      京都大学数理解析研究所 (京都府)
  • [Presentation] Asymptotic concentration probabilities of the Pitman estimator and weighted estimators in the non-regular case

    • Author(s)
      Ohyauchi, N.
    • Organizer
      59th ISI World Statistics Congress
    • Place of Presentation
      Hong Kong Convention and Exhibition Centre (中華人民共和国香港特別行政区)
  • [Remarks] 青嶋研究室ホームページ

    • URL

      http://www.math.tsukuba.ac.jp/~aoshima-lab/

URL: 

Published: 2015-05-28   Modified: 2015-06-16  

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