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2016 Fiscal Year Annual Research Report

拡張された空間点過程と災害の数理モデル

Research Project

Project/Area Number 26240003
Research InstitutionChuo University

Principal Investigator

鎌倉 稔成  中央大学, 理工学部, 教授 (40150031)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 渡邉 則生  中央大学, 理工学部, 教授 (10182940)
栗原 考次  岡山大学, 環境生命科学研究科, 教授 (20170087)
小西 貞則  中央大学, 理工学部, 教授 (40090550)
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)
宿久 洋  同志社大学, 文化情報学部, 教授 (50244223)
尾形 良彦  統計数理研究所, 大学共同利用機関等の部局等, 名誉教授 (70000213)
矢島 美寛  東北大学, 経済学研究科, 客員教授 (70134814)
山田 正  中央大学, 理工学部, 教授 (80111665)
Project Period (FY) 2014-04-01 – 2019-03-31
Keywords点過程 / 災害の数理モデル / 線分の空間モデル / 活断層 / 地震 / 津波
Outline of Annual Research Achievements

各研究分担者は,昨年に引き続き,災害のリスク評価,点過程の拡張と災害の数理モデル,拡張された点過程の統計的性質等の研究分野について,着実に研究を進めており,同志社大学における公開科研費シンポジウム 「空間データと災害の統計モデル」でその成果を確認しており,Webにも公開している.その主な内容は以下の通りである."On estimation of intrinsic stationary random fields", 「災害予測のための尾根線・谷線のスムージング」,「突発事象の初発例を評価するための予測的視点」,「 窓打ち切り状況下の線分過程の推測について」,「主成分正準相関分析を用いた気候モデルによる地域気候変化予測」,「GPS変位データの可視化」,「地殻変動の空間的変位点検出」,「豪雨による洪水と内水氾濫の同時頻度解析」,「2015年9月関東・東北豪雨災害時の鬼怒川流域における降雨流出・氾濫特性に関する研究」,「不確実性を有する物理システムの予測に関する研究~降雨流出過程への応用~」,「土砂移動分布図からの土砂崩れ状況の考察」,「熊本地震のTweetデータの解析」である,
活断層の統計モデルの1つである線分の角度データの研究では,角度データに関するクラスタリングについても新たなアルゴリズムを作ることができ,成果の一つと考えられる.また,津波の溯上データはメッシュデータを取り込み,Poincare Cone凸包を利用した新しい津波のリスク解析が可能となった.この結果は現在論文誌に投稿している.
今後の課題として,個々の研究者の研究を深めるだけでなく,より一層の連携を考え,総合的に良いリスク評価モデルを構築していくことを考えている.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

研究分担者の役割等を踏まえて,科研費シンポジウムにおいて,研究成果の進捗状況,研究の成果を確認しており,おおむね順調に推移していると考えられる.

Strategy for Future Research Activity

Poincare Coneを利用した津波の溯上のリスク解析については,一通り完成したと考えられるので,次に,3次元における境界領域の形成のアルゴリズムの展開を計画している.地震の発生機序にも関係するプレート境界面のよりリアルな推定が可能になると考えられる.通常は,地震の震源の3次元プロットに適当な曲面をあてはめることによって行われるが,ノンパラメトリックな推定法である,凸包を一般化したPoincare Coneの3次元アルゴリズムにより,精度の高い境界面が推定可能となる.
また,線分の空間モデルの中心となる角度データの検定について,これまでの研究でわかっていなかった,多峰性を持つ角度データでは,非一様性を対立仮説としたとき,十分な研究出力が得られないことが本研究代表者の研究成果でわかってきている.これを補うにはRao検定の詳細な研究が必須である.Rao検定の検出力の計算は,スターリング数の性質を利用した整数計算の精度が高く,高速のアルゴリズムの開発が必要で,この点も研究を進めていく予定である.
線分の空間モデルにもう1つの重要なパラメータである長さの分布についても,これまで,1次元のアルゴリズムを論文として投稿してきたので,2次元に拡張する予定で考えている.

  • Research Products

    (38 results)

All 2017 2016 Other

All Journal Article (14 results) (of which Peer Reviewed: 14 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (21 results) (of which Int'l Joint Research: 8 results,  Invited: 2 results) Book (2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Automatic Relevance Determination in Nonnegative Matrix Factorization based on Zero-inflated Compound Poisson-gamma distribution2017

    • Author(s)
      Abe, H. and Yadohisa
    • Journal Title

      Journal of the Japanese Society of Computational Statistics

      Volume: 1 Pages: 印刷中

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Statistical monitoring of aftershock sequences: a case study of the 2015 Mw7.8 Gorkha, Nepal, earthquake2016

    • Author(s)
      Ogata, Y. and Tsuruoka, H.
    • Journal Title

      Earth, Planets and Space (Published online)

      Volume: 68 Pages: -

    • DOI

      10.1186/s40623-016-0410-8

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Background rates of swarm earthquakes that are synchronized with volumetric strain changes2016

    • Author(s)
      Kumazawa, T., Ogata, Y., Kimura, K., Maeda, K. and Kobayashi, A.
    • Journal Title

      Earth and Planetary Science Letters

      Volume: 442 Pages: 51-60

    • DOI

      10.1016/j.epsl.2016.02.049

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 非線形混合効果モデルに基づく関数データクラスタリング2016

    • Author(s)
      松井秀俊・三角俊裕・横溝孝明・小西貞則
    • Journal Title

      応用統計学

      Volume: 45 Pages: 25-45

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Robust nonlinear regression modeling via L1-type regularization2016

    • Author(s)
      Park, H. and Konishi, S.
    • Journal Title

      Bulletin of Informatics and Cybernetics

      Volume: 48 Pages: 47-61

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Readouts for echo-state networks built using locally regularized orthogonal forward regression2016

    • Author(s)
      Jan Dolinsky, D., Hirose, K. and Konishi, S.
    • Journal Title

      Journal of Applied Statistics (Published online)

      Volume: 1 Pages: -

    • DOI

      10.1080/02664763.2017.1305331

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A non-negative matrix factorization model based on the zero-inflated Tweedie distribution2016

    • Author(s)
      Abe, H. and Yadohisa
    • Journal Title

      Computational Statistics

      Volume: 32 Pages: 475-499

    • DOI

      10.1007/s00180-016-0689-8

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Asymmetric multidimensional scaling of n-mode m-way categorical data using a log-linear model2016

    • Author(s)
      Tsuchida, J. and Yadohisa
    • Journal Title

      Behaviormetrika

      Volume: 43 Pages: 103-138

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Connected Categorical Canonical Covariance Analysis for Three-mode Three-way data Sets Based on Tucker Model2016

    • Author(s)
      Tsuchida, J. and Yadohisa
    • Journal Title

      Procedia Computer Science

      Volume: 96 Pages: 912-919

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Detection of space-time clusters for radiation data using spatial interpolation and scan statistics2016

    • Author(s)
      Ishioka, F. and Kurihara, K.
    • Journal Title

      Proceedings of COMPSTAT2016 (22nd International Conference on Computational Statistics),

      Volume: 1 Pages: 85-97

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A Simulation Study on Performance Validation of Indoor Location Estimation Based on the Radial Positive Distribution2016

    • Author(s)
      Kosuke Okusa and Toshinari Kamakura
    • Journal Title

      Transactions on Engineering Technologies: World Congress on Engineering and Computer Science 2015

      Volume: 1 Pages: 89-99

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Proposal of a Modulated Extended Cumulative Exposure Model for the Step-Up Voltage Test2016

    • Author(s)
      Sakumura, T. and Kamakura, T.
    • Journal Title

      Transactions on Engineering Technologies: World Congress on Engineering and Computer Science 2015

      Volume: 2 Pages: 349-363

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Testing for Uniformity of Line Segments2016

    • Author(s)
      Akimoto, Y., Sakumura, T., and Kamakura, T.
    • Journal Title

      IAENG International Journal of Computer Science (IJCS)

      Volume: 43 Pages: 192-197

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 窓打ち切り状況下での交代再生過程のパラメー タの最尤推定2016

    • Author(s)
      阿部興, 鎌倉稔成
    • Journal Title

      計算機統計学

      Volume: 29 Pages: 133-145

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 一次元線分過程の統計的性質2017

    • Author(s)
      阿部興, 鎌倉稔成
    • Organizer
      第 16 回西東京統計研究会
    • Place of Presentation
      専修大学生田キャンパス
    • Year and Date
      2017-03-15 – 2017-03-15
  • [Presentation] 土砂被害領域の楕円推定とその面積分布の比較2017

    • Author(s)
      作村建紀・鎌倉稔成
    • Organizer
      第 16 回西東京統計研究会
    • Place of Presentation
      専修大学生田キャンパス
    • Year and Date
      2017-03-15 – 2017-03-15
  • [Presentation] 活断層における線分の角度データの解析法2017

    • Author(s)
      秋元良友・神谷勇太・鎌倉稔成
    • Organizer
      第 16 回西東京統計研究会
    • Place of Presentation
      専修大学生田キャンパス
    • Year and Date
      2017-03-15 – 2017-03-15
  • [Presentation] 首都圏の地震活動のための3次元時空間モデルと確率予測2017

    • Author(s)
      尾形良彦
    • Organizer
      都市災害サブプロ1ワークショップ
    • Place of Presentation
      東京大学地震研究所
    • Year and Date
      2017-01-06 – 2017-01-06
  • [Presentation] Orthogonal Non-negative Matrix Tri-factorization Based on the Tweedie Family2016

    • Author(s)
      Abe, H. and Yadohisa, H.
    • Organizer
      9th International Conference of the European Research Consortium for Informatics and Mathematics Working Group on Computational and Methodological Statistics 2016
    • Place of Presentation
      University of Seville, Spain.
    • Year and Date
      2016-12-09 – 2016-12-11
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 空間疫学における集積性の検出Shinyへの実装2016

    • Author(s)
      梶西将司、石岡文生、栗原考次
    • Organizer
      日本計算機統計学会第30回シンポジウム
    • Place of Presentation
      沼津
    • Year and Date
      2016-11-24 – 2016-11-25
  • [Presentation] 楕円推定と土砂災害へのべき乗則モデルの適用に関する研究2016

    • Author(s)
      作村建紀・鎌倉稔成
    • Organizer
      日本計算機統計学会第30回シンポジウム
    • Place of Presentation
      沼津
    • Year and Date
      2016-11-24 – 2016-11-25
  • [Presentation] 生体認証機器の統計的評価に関する研究2016

    • Author(s)
      永井利昌・鎌倉稔成
    • Organizer
      日本計算機統計学会第30回シンポジウム
    • Place of Presentation
      沼津
    • Year and Date
      2016-11-24 – 2016-11-25
  • [Presentation] Statistical models for demand forecasting based on the big data of sales records2016

    • Author(s)
      Kamakura, T.
    • Organizer
      Conference on Information Management 2016
    • Place of Presentation
      Hanoi, Vietnam
    • Year and Date
      2016-10-20 – 2016-10-22
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Majorization algorithm for dominance point model2016

    • Author(s)
      Tsuchida, J., Yadohisa, H.
    • Organizer
      5th German-Japanese Workshop on Classification
    • Place of Presentation
      Gunzburg, Germany
    • Year and Date
      2016-09-11 – 2016-09-13
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ハビタットの空間的分割とその比較2016

    • Author(s)
      小田牧子、Saija Koljonen、石岡文生、Petteri Alho、水藤寛、Timo Huttula、栗原考次
    • Organizer
      2016年度統計関連学会連合大会
    • Place of Presentation
      金沢大学
    • Year and Date
      2016-09-04 – 2016-09-07
  • [Presentation] 空間データに対するホットスポット検出手法の性質評価について2016

    • Author(s)
      石岡文生、栗原考次
    • Organizer
      2016年度統計関連学会連合大会
    • Place of Presentation
      金沢大学
    • Year and Date
      2016-09-04 – 2016-09-07
  • [Presentation] ビッグデータ時代における統計学の役割2016

    • Author(s)
      鎌倉稔成
    • Organizer
      2016年度統計関連学会連合大会
    • Place of Presentation
      金沢大学
    • Year and Date
      2016-09-04 – 2016-09-07
    • Invited
  • [Presentation] 災害領域の特徴量抽出のための統計解析2016

    • Author(s)
      作村建紀・秋元良友・鎌倉稔成
    • Organizer
      2016年度統計関連学会連合大会
    • Place of Presentation
      金沢大学
    • Year and Date
      2016-09-04 – 2016-09-07
  • [Presentation] Registration method for functional data based on shape invariant model with t distribution2016

    • Author(s)
      Takagishi, M. and Yadohisa, H.
    • Organizer
      The 22nd International Conference on Computational Statistics
    • Place of Presentation
      Oviedo, Spain
    • Year and Date
      2016-08-23 – 2016-08-26
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Orthogonal Non-negative Matrix Tri-factorization Based on the Tweedie Family2016

    • Author(s)
      Abe, H. and Yadohisa, H.
    • Organizer
      The 4th Institute of Mathematical Statistics Asia Pacific Rim Meeting
    • Place of Presentation
      Hong Kong
    • Year and Date
      2016-06-27 – 2016-06-30
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] L1 Penalized Three-mode Three-way Canonical Covariance Analysis Based on Tucker2 Model2016

    • Author(s)
      Tsuchida, J. and Yadohisa
    • Organizer
      The 7th International Forum on Statistics of Renmin University of China
    • Place of Presentation
      Beijing, China
    • Year and Date
      2016-05-27 – 2016-05-29
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Iteratively Reweighted Alignment Method Based on Shape Invariant Model2016

    • Author(s)
      Takagishi, M. and Yadohisa
    • Organizer
      The 7th International Forum on Statistics of Renmin University of China
    • Place of Presentation
      Beijing, China
    • Year and Date
      2016-05-27 – 2016-05-29
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Two Soft Clustering Approaches for Weighted Spherical K-means2016

    • Author(s)
      Abe, H. and Yadohisa
    • Organizer
      The 7th International Forum on Statistics of Renmin University of China
    • Place of Presentation
      Beijing, China
    • Year and Date
      2016-05-27 – 2016-05-29
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 3D spatial models for seismicity beneath Kanto region2016

    • Author(s)
      尾形良彦, 桂 康一, 鶴岡 弘, 平田 直
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2016年大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ国際会議場
    • Year and Date
      2016-05-25 – 2016-05-25
    • Invited
  • [Presentation] 線分の角度データにおけるクラスタリング法について2016

    • Author(s)
      秋元良友・鎌倉稔成
    • Organizer
      日本計算機統計学会第30回大会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2016-05-19 – 2016-05-20
  • [Book] 時系列ハンドブック,第17章 時間および時空間過程に対するKarhunen-Loeve 展開 (翻訳)2016

    • Author(s)
      矢島美寛
    • Total Pages
      788
    • Publisher
      朝倉書店
  • [Book] 理工系のための統計入門2016

    • Author(s)
      景山三平監修,鎌倉稔成,神保雅一,武田裕一著
    • Total Pages
      198
    • Publisher
      実教出版
  • [Remarks] 空間データと災害の統計モデル

    • URL

      http://www.indsys.chuo-u.ac.jp/~kmlab/blog/archives/0132/

URL: 

Published: 2018-01-16  

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