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ネットワーク構造のスパースモデリングの探求

Publicly Offered Research

Project AreaInitiative for High-Dimensional Data-Driven Science through Deepening of Sparse Modeling
Project/Area Number 26120523
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Complex systems
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

下平 英寿  大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (00290867)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2015: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Fiscal Year 2014: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Keywords複雑ネットワーク / スケールフリー / 成長ネットワーク / 優先的選択関数 / ベイズ統計学 / ノンパラメトリック / スパース正則化 / グラフィカルモデル
Outline of Annual Research Achievements

大規模なネットワークデータが近年容易に入手できるようになり,ネットワークに潜む構造を理解することが応用上も重要になっている.ネットワークは多くの場合スパース性をもち,ノードとリンクからなるグラフと考えると各ノードが他のノードに接続するリンク数(次数)はノード数に比べてとても小さい.このような複雑ネットワークの研究が注目されているが,ネットワークデータを統計解析するツールの研究は不十分で,今後さらに重要になると考える.そこで本研究では,ネットワークデータの統計解析を通して創造的に多様なスパースモデリングを探求する.とくに,ネットワーク成長モデルの優先的選択関数やスパース正則化の正則化関数の関数形に着目したモデリングを探求する.(1)既知のネットワークの生成メカニズムに興味がある場合,成長ネットワークモデルをネットワークデータに適用して,生成モデルを推定する.ノード接続の優先的選択関数のノンパラメトリック推定法を考案して分析ツールのソフトウエアPAFitとしてCRANに公開していたが,さらにノード適応度も同時にベイズ推定する手法を提案してソフトウエアを公開した.youtubeやfacebook等のソーシャルネットワークの実データに適応してその有効性を検証した.(2)未知のネットワーク構造をグラフィカルモデルによって推定する場合,正則化項を加えたスパース推定を行う.この正則化項のモデリングを工夫して,ランダムグラフとスケールフリーネットワークの両者を含む一般的な正則化項を提案し検証を行った.

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2016 2015 2014 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Cross-validation of matching correlation analysis by resampling matching weights2016

    • Author(s)
      Hidetoshi Shimodaira
    • Journal Title

      Neural Networks

      Volume: 75 Pages: 126-140

    • DOI

      10.1016/j.neunet.2015.12.007

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] PAFit: A Statistical method for measuring preferential attachment in temporal complex networks2015

    • Author(s)
      Thong Pham, Paul Sheridan, Hidetoshi Shimodaira
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 10 Issue: 9 Pages: e0137796-e0137796

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0137796

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Estimating Scale-Free Networks via the Exponentiation of Minimax Concave Penalty2015

    • Author(s)
      Kei Hirose, Yukihiro Ogura, Hidetoshi Shimodaira
    • Journal Title

      Journal of the Japanese Society of Computational Statistics

      Volume: 28 Issue: 1 Pages: 139-154

    • DOI

      10.5183/jjscs.1503001_215

    • NAID

      130005434003

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] mcPAFit: Nonparametric measurement of preferential attachment and fitness from a single network snapshot2015

    • Author(s)
      Thong Pham, Paul Sheridan, Hidetoshi Shimodaira
    • Organizer
      Conferences on Complex Systems (CCS'15)
    • Place of Presentation
      Arizona, USA
    • Year and Date
      2015-09-29
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 複雑ネットワークの成長機構とタイムラインのベイズ同時推定2015

    • Author(s)
      Thong Pham, Paul Sheridan, 下平英寿
    • Organizer
      統計関連学会連合大会
    • Place of Presentation
      岡山大学(岡山県・岡山市)
    • Year and Date
      2015-09-09
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] データベクトル間マッチングの多変量解析とそのクロスバリデーション2015

    • Author(s)
      下平英寿
    • Organizer
      統計関連学会連合大会
    • Place of Presentation
      岡山大学(岡山県・岡山市)
    • Year and Date
      2015-09-08
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] ネットワーク成長モデルにおける辺の生成メカニズムの推定2014

    • Author(s)
      Thong Pham, Hidetoshi Shimodaira
    • Organizer
      新学術領域「疎性モデリング」平成26年度公開シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京工業大学
    • Year and Date
      2014-12-15
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] ネットワーク成長モデルにおける辺を出す能力と辺を獲得する能力の統計的同時推定2014

    • Author(s)
      Thong Pham, Paul Sheridan, 下平英寿
    • Organizer
      日本計算機統計学会第28回シンポジウム
    • Place of Presentation
      沖縄科学技術大学院大学(沖縄県恩納村)
    • Year and Date
      2014-11-14
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Nonparametric estimation of the preferential attachment function in complex networks: evidence of deviations from log linearity2014

    • Author(s)
      Thong Pham, Paul Sheridan, Hidetoshi Shimodaira
    • Organizer
      ECCS'14: European Conference on Complex Systems
    • Place of Presentation
      Italy
    • Year and Date
      2014-09-23
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] ネットワーク成長モデルにおける優先的選択関数と適応度の同時推定2014

    • Author(s)
      Thong Pham, Paul Sheridan, 下平英寿
    • Organizer
      2014年度統計関連学会連合大会
    • Place of Presentation
      東京大学,東京
    • Year and Date
      2014-09-14
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Remarks] PAFit (CRAN)

    • URL

      https://cran.r-project.org/web/packages/PAFit/index.html

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Remarks] PAFit (CRAN)

    • URL

      http://cran.r-project.org/web/packages/PAFit/index.html

    • Related Report
      2014 Annual Research Report

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Published: 2014-04-04   Modified: 2018-03-28  

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