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2016 Fiscal Year Research-status Report

スパース因子分析の研究開発

Research Project

Project/Area Number 26330039
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

足立 浩平  大阪大学, 人間科学研究科, 教授 (60299055)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2018-03-31
Keywords多変量解析 / スパース因子分析 / 行列分解因子分析 / スパーセスト因子分析 / 斜交解 / EMアルゴリズム / ペナルティ・フリー
Outline of Annual Research Achievements

[1]各変数が単一因子に負荷するAを求めるスパーセスト斜交因子分析(FA)を確立した.この方法は,行列分解FAの定式化に基づき,因子得点をQR分解によってリパラメトライズするものである.スパーセスト斜交FAの挙動をシミュレーションによって評価した上で,実データへの適用によって,変数のクラスタリングに有用であることを証明した.
[2] 個体数よりも変数の方が多い高次元データに対するスパーセスト斜交因子分析(FA)の開発をすすめた.この方法は,EMアルゴリズムによって尤度を最大化させる方法である.コンピュータ・プログラムを作成した後,実データへの適用によって,高次元の変数のクラスタリングに有用であることを例証した.
[3] [1]のスパーセスト斜交FA,および,前年度のスパース直交FA(SOFA)の基礎になる行列分解FAの解の数理的性質に関する理論研究を進め,幾つかの定理を見出した.これは,スパースFAの解の性質を考究するための基礎になる.
[4] 2通りのペナルティ関数を使わないスパース斜交FAの方法を考案した.その1つは,EMアルゴリズムを用いた最尤法に基づく方法で,もう1つは行列分解FAの交互最小二乗アルゴリズムに基づく方法である.いずれの方法でも,Majorizationアルゴリズム(補助関数法)が負荷行列の更新に使われる.両方法のコンピュータ・プログラムを作成して,簡単なシミュレーションを行った.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

応募時に構想した年次計画とほぼ一致するペースで研究が進み,2篇の論文を国際学術誌に投稿できたため.

Strategy for Future Research Activity

高次元データに対するスパーセスト斜交因子分析(FA)を確立させた上で,平成28年度に考案したスパース斜交FA法の挙動を体系的なシミュレーションによって評価し,実データへの適用を通して,有用性を例証する.そして,最終年度として,開発してきたペナルティ関数を使わないスパースFAおよびPCAの諸方法の数理的性質・応用目的の考究などを通して,総括的考察を行う.

  • Research Products

    (17 results)

All 2017 2016 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (1 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 4 results) Book (2 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] The Open University(United Kingdom)

    • Country Name
      United Kingdom
    • Counterpart Institution
      The Open University
  • [Int'l Joint Research] Erasmus University Rotterdam/University of Groningen(オランダ)

    • Country Name
      NETHERLANDS
    • Counterpart Institution
      Erasmus University Rotterdam/University of Groningen
  • [Journal Article] Sparse principal component analysis subject to prespecified cardinality of loadings2016

    • Author(s)
      Kohei Adachi & Nickolay T. Trendafilov
    • Journal Title

      Computational Statistics

      Volume: 31 Pages: 1403-1427

    • DOI

      10.1007/s00180-015-0608-4

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 因子分析の正体2017

    • Author(s)
      足立浩平
    • Organizer
      統計数理研究所共同研究「複雑多変量データの解析法に関する研究」研究会
    • Place of Presentation
      東京都・立川市
    • Year and Date
      2017-03-08 – 2017-03-08
    • Invited
  • [Presentation] Cross Data Clustering of the Rows and Columns in Different Data Matrices2017

    • Author(s)
      Li JiYao, 足立浩平
    • Organizer
      第11回日本統計学会春季集会
    • Place of Presentation
      東京都・港区
    • Year and Date
      2017-03-05 – 2017-03-05
  • [Presentation] Biclustering of objects and variables with group average parameters2016

    • Author(s)
      Li JiYao, 足立浩平
    • Organizer
      日本計算機統計学会第30回シンポジウム
    • Place of Presentation
      静岡県・沼津市
    • Year and Date
      2016-11-24 – 2016-11-25
  • [Presentation] Sparsest factor analysis of gene expression data2016

    • Author(s)
      Kohei Adachi & Nickolay T. Trendafilov
    • Organizer
      2016 International Conference for JSCS 30th Anniversary in Seattle
    • Place of Presentation
      アメリカ合衆国・シアトル
    • Year and Date
      2016-10-16 – 2016-10-17
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Some Matrix Results for Comprehensive Factor Analysis2016

    • Author(s)
      Kohei Adachi & Nickolay T. Trendafilov
    • Organizer
      2016年度統計関連学会連合大会
    • Place of Presentation
      石川県・金沢市
    • Year and Date
      2016-09-05 – 2016-09-07
  • [Presentation] 三相主成分分析法における各配列のスパース推定 ―補助関数法を用いた方法―2016

    • Author(s)
      池本大樹・Henk A.L. Kiers・足立浩平
    • Organizer
      2016年度統計関連学会連合大会
    • Place of Presentation
      石川県・金沢市
    • Year and Date
      2016-09-05 – 2016-09-07
  • [Presentation] Some Mathematical Notes on Comprehensive Factor Analysis2016

    • Author(s)
      Kohei Adachi & Nickolay T. Trendafilov
    • Organizer
      COMPSTAT2016
    • Place of Presentation
      スペイン・オビエド
    • Year and Date
      2016-08-23 – 2016-08-26
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] A Matrix-Intensive Formulation of Factor Analysis with Specific Factors Dissociated From Errors2016

    • Author(s)
      Kohei Adachi & Nickolay T. Trendafilov
    • Organizer
      The 4th Institute of Mathematical Statistics Asia Pacific Rim Meeting
    • Place of Presentation
      中国・香港
    • Year and Date
      2016-06-27 – 2016-06-30
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Sparse Three-way PCA for Selecting the Optimal Model Between Tucker2 and Parafac2016

    • Author(s)
      Hiroki Ikemoto, Henk A. L. Kiers, & Kohei Adachi
    • Organizer
      The 4th Institute of Mathematical Statistics Asia Pacific Rim Meeting
    • Place of Presentation
      中国・香港
    • Year and Date
      2016-06-27 – 2016-06-30
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Contributions of Dutch Matricians to Computational Statistics2016

    • Author(s)
      Kohei Adachi & Patrick J.F. Groenen
    • Organizer
      日本計算機統計学会第30回大会
    • Place of Presentation
      京都府・京都市
    • Year and Date
      2016-05-19 – 2016-05-20
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Sparse Core Tucker Factorization with a Majorization Approach2016

    • Author(s)
      池本大樹, Henl A.L. Kiers, 足立浩平
    • Organizer
      日本計算機統計学会第30回大会
    • Place of Presentation
      京都府・京都市
    • Year and Date
      2016-05-19 – 2016-05-20
  • [Book] 現代統計学2017

    • Author(s)
      足立浩平
    • Total Pages
      61
    • Publisher
      日本評論社
  • [Book] Matrix-Based Introduction to Multivariate Data Analysis2016

    • Author(s)
      Kohei Adachi
    • Total Pages
      301
    • Publisher
      Springer
  • [Remarks] 行動統計科学研究分野

    • URL

      http://bstat.jp/

URL: 

Published: 2018-01-16   Modified: 2022-02-16  

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