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統計的モデリングに基づく時系列データからの情報抽出・知識発見の方法に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 12680321
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 統計科学
研究機関統計数理研究所

研究代表者

北川 源四郎  統計数理研究所, 予測制御研究系, 教授 (20000218)

研究分担者 川崎 能典  統計数理研究所, 予測制御研究系, 助手 (70249910)
樋口 知之  統計数理研究所, 予測制御研究系, 助教授 (70202273)
田村 義保  統計数理研究所, 統計計算開発センター, 教授 (60150033)
佐藤 整尚  統計数理研究所, 予測制御研究系, 助手 (60280525)
研究期間 (年度) 2000 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,900千円)
2001年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2000年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
キーワード一般状態空間モデル / 自己組織化 / 情報量規準 / 多変量時系列 / 発見科学 / 並列計算 / 情報量基準
研究概要

統計的モデリングの方法,統計モデルに基づく知識発見の方法,実データの解析への応用,ソフトウェア開発の4分野に関する研究を行った.
1.統計的モデリングの基礎的研究としては,自己組織型の状態空間モデルによる自動モデル構成をより安定化させるために,モンテカルロフィルタのリサンプリングの方法の改良を行った.さらに,数値的問題が発生しがちな固定パラメータ推定の場合の対策を検討して,新しい方法を検討した.
2.発見的モデリングに関しては,樋口はcDNAマイクロアレイデータの解析のためのベイジアンネットワーク推定の新しいアルゴリズムを開発した.田村は時系列解析,主成分分析,クラスター分析を用いて日経225平均の1分間隔データの変化パターンの特徴抽出を行い,曜日などの違いによりパターンが異なるかどうかに関する知識発見を目的とする研究を行った.
3.実データ解析への応用に関しては,北川は海底地震計アレイで取得された多変量時系列に基づく地下構造の推定に関して時空間平滑化の近似的方法を開発した.樋口は大規模電流系の自動同定:DMSP-Fシリーズデータの全解析,金星雲撮像データからの大気大循環推定アルゴリズムの誤差解析,電離層電子密度高度プロファイル推定(逆)問題へのベイズ的解析を行った.佐藤はマクロ経済データのモデリングを行い,多変量時系列モデルを利用して日本経済の将来予測,シミュレーションおよび金融政策の決定などに関して興味ある結果を得た.
4.ソフトウェア開発に関連して,田村はハウスホルダー変換の部分をMPIによる並列化を行うことによって一変量,多変量ARモデル推定プログラムの並列化を行った.また,一般状態空間モデルのフィルタリング・平滑化のための並列計算プログラムの試作を行った.

報告書

(3件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (52件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (52件)

  • [文献書誌] Kitagawa, G., T.Takanami, N.Matsumoto: "Signal Extraction Problems in Seismology"International Statistical Review. Vol.69,No.1. 129-152 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ueno, G., Nakamura, N., Higuchi, T., Tsuchiya, T., Machida, S., Araki, T., Saito, Y., Mukai, T.: "Application of multivariate Maxwellian mixture model to plasma velocity distribution function"Journal of Geophysical Research. 106,A11. 25655-25672 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kitagawa, G., T.Higuchi, F.N.Kondo: "Smoothness Prior Approach to Explore Mean Structure in Large Time Series"Theoretical Computer Science. (印刷中). (2002)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Higuchi, T., S.-I.Ohtani, T.Uozomi, K.Yumoto: "Pi2 onset time determination with information criterion"Journal of Geophysical Research. (印刷中). (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nagao, N., T.Iyemori, T.Higuchi, S.Nagano, T.Araki: "Local Time Features of Geomagnetic Jerks"Earth Planets and Space. 54. 119-131 (2002)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ikoma, T., N.Ichimura, T.Higuchi, H.Maeda: "Particle Filter Based Method for Maneuvering Target Tracking"IEEE International Workshop on Intelligent Signal Processing. 3-8 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ueno, G., N.Nakamura, T.Higuchi: "Separation of Photoelectrons via Multivariate Maxwellian Mixture Model (to appear)"The proceedings of The Forth International Conference on Discovery Science, Lecture Notes in Artificial Intelligence,2226. 479-475 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ueno, G, N.Nakamura, T.Higuchi, T.Tsuchiya, S.Machida, T.Araki: "Application of Multivariate Maxwellian Mixture Model to Plasma Velocity Distribution"Progresses in Discovery Science, Lecture Notes in Computer Science, Springer-Verlag. 2281. 372-383 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nagao, H., T.Higuchi, T.Iyemori, T.Araki: "Automatic Detection of Geomagnetic Jerks by Applying a Statistical Time Series Model to Geomagnetic Monthly Means"Progresses in Discovery Science, Lecture Notes in Computer Science, Springer-Verlag. 2281. 360-371 (2002)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kawasaki, Y.: "Modeling Periodicity in High Frequent Financial Data, in Modeling Seasonality and Periodicity"Proceedings of the 3rd International Symposium on Frontiers of Time Series Modeling, ISM Report on Research and Education. No.13. 239-251 (2002)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 北川源四郎, 川崎能典: "時系列モデルによるインフレ率予測誤差の分析"日本銀行調査統計局 Working Paper. No.01-13. 1-30 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 川崎能典: "多変量時系列に対する主成分・因子分析"統計数理. Vol.49,No.1. 109-131 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 川崎能典: "前年同月比伸び率の周波数特性"ISM Research Memorandum. No.824. 1-13 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takahashi, A., Sato, S.: "Monte Carlo Filtering Approach for Estimating the Term Structure of Interest Rates"Annals of The Institute of Statistical Mathematics. Vol.53,No.1. 50-62 (2001)

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  • [文献書誌] Kitagawa, G., Sato, S.: "Monte Carlo Smoothing and Self-organizing State Space Model, Sequential Monte Carlo Methods in Practice"Springer-Verlag New York, eds.Doucet, A., De Freitas, N., and Gordon, N.. 177-195 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Higuchi, T.: "Self-organizing Time Series Model, in Sequential Monte Carlo Methods in Practice"Springer-Verlag New York, eds. A.Doucet, J.F.G, de Freitas, and N.J.Gordon. 429-444 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kitagawa, G., T. Takanami and N. atsumoto: "Signal Extraction Problems in Seismology"international Statistical Review. Vol.69, No.1. 129-152 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ueno, G., Nakamura, N., Higuchi, T.., Tsuchiya, T., Machida, S., Araki, ., Saito, Y. and Mukai, T.: "Application of multivariate Maxwellian mixture model to plasma velocity distribution function"Journal of Geophysical Research. Vol.106, A11. 25655-25672 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kitagawa, G., T. Higuchi and F. N. Kondo: "Smoothness Prior Approach to Explore mean Structure in Large Time Series"Theoretical Computer Science. (in press). (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Higuchi, T. S.I. Ohtani, T. Uozumi and K. Yumoto: "Pi2 onset time determination with information criterion"Journal of Geophysical Research. (in press). (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nagao, N., T. Iyemori, T. Higuchi, S. nagao and T. Araki: "Local Time Features of Geomagnetic Jerks"Earth Planets and Space. Vol.54. 119-131 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kitagwa, G. and Sato, S., Monte Carlo: "Smoothing and Self-organizaing State Model"Sequential Monte Carlo methods in Practice, eds. Duce, A., De Freitas, N., and Gordon, N., Springer-Verlag. 429-444 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tkahashi, A. and Sato, S.: "Monte Carlo Filtering Approach for Estimating the Term Structure of Interest Rates"Annals of The Institute of Statistical Mathematics. Vol.53, No.1. 50-62 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kawasaki, Y.: "principal Component and Factor Analysis for Multivariate Tme Series"Proceedings of the Institute of Statistical Mathematics. Vol.49, No.1. 109-131 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Shi, Z., Tamura, Y. and Ozaki, T.: "Empirical Evaluation of Non-parametric Autoregesive Models for Dynamic Reconstruction"Journal of Signal Processing. Vol.4, No.2. 185-191 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kitagawa, G. and Higucih, T.: "Knowledge dDiscovery and Self-organizing State Space Model"IEICE Transaction on Information Systems. E83-D, No.1. 36-43 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kitagawa, G. and Higuchi, T.: "Automatic Transaction of Signal via Statistical Modeling"New Generatoin Computing. Vol.18, No.1. 17-28 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kondo, F.N. and Kitagawa, G..: "Time Series Analysis of Daily Scanner Sales ; Extruaction of Trends, Day-of Week Effect an dPrice Promotion"Marketing Intelligence and planning. Vol.18, No.2. 53-66 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kitagawa, G., T.Takanami, N.Matsumoto: "Signal Extraction Problems in Seismology"International Statistical Review. Vol.69, No.1. 129-152 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Ueno, G., Nakamura, N., Higuchi, T., Tsuchiya, T., Machida, S., Araki, T., Saito, Y., Mukai, T.: "Application of multivariate Maxwellian mixture model to plasma velocity distribution function, 2001"Journal of Geophysical Research. 106, A11. 25655 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Kitagawa, G., T.Higuchi, F.N.Kondo: "Smoothness Prior Approach to Explore Mean Structure in Large Time Series"Theoretical Computer Science. (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Higuchi, T., S.-I.Ohtani, T.Uozumi, K.Yumoto: "Pi2 onset time determination with information criterion"Journal of Geophysical Research. (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Nagao, N., T.Iyemori, T.Higuchi, S.Nagano, T.Araki: "Local Time Features of Geomagnetic Jerks"Earth Planets and Space. (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Ikoma, T., N.Ichimura, T.Higuchi, H.Maeda: "Particle Filter Based Method for Maneuvering Target Tracking"IEEE International Workshop on Intelligent Signal Processing. (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Ueno, G., N.Nakamura, T.Higuchi: "Separation of Photoelectrons via Multivariate Maxwellian Mixture Model"The proceedings of The Forth International Conference on Discovery Science, Lecture Notes in Artificial Intelligence, 2226. (to appear). 479-475 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Ueno, G, N.Nakamura, T.Higuchi, T.Tuschiya, S.Machida, T.Araki: "Application of Multivariate Maxwellian Mixture Model to Plasma Velocity Distribution"Progresses in Discovery Sience, Lecture Notes in Computer Science, Springer-Verlag. (to appear). (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Nagao, H., T.Higuchi, T.Iyemori, T.Araki: "Automatic Detection of Geomagnetic Jerks by Applying a Statistical Time Series Model to Geomagnetic Monthly Means"Progresses in Discovery Sience, Lecture Notes in Computer Science, Springer-Verlag. (to appear). (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Kawasaki, Y.: "Modeling Periodicity in High Frequent Financial Data, in Modeling Seasonality and Periodicity:"Proceedings of the 3rd International Symposium on Frontiers of Time Series Modeling, ISM Report on Research and Education. No.13. 239-251 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 北川源四郎, 川崎能典: "時系列モデルによるインフレ率予測誤差の分析"日本銀行調査統計局Working Paper. 01-13 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 川崎能典: "多変量時系列に対する主成分・因子分析"統計数理. Vol.49. 109-131 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 川崎能典: "「前年同月比伸び率の周波数特性」"ISM Research Memorandum. No.824. (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Kawasaki, Y.: "Modeling Periodicity in High Frequent Financial Data, in Modeling Seasonality and Periodicity:"Proceedings of the 3rd International Symposium on Frontiers of Time Series Modeling, ISM Report on Research and Education. No.13. 239-251 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Takahashi, A., Sato, S.: "Monte Carlo Filtering Approach for Estimating the Term Structure of Interest Rates"Annals of The Institute of Statistical Mathematics. Vol.53, No.1. 50-62 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Kitagawa, G., Sato, S.: "Monte Carlo Smoothing and Self-organizing State Space Model, Sequential Monte Carlo Methods in Practice"Springer-Verlag New York, Eds. Doucet, A., De Freitas, N., and Gordon, N.. 177-195 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Higuchi, T.: "Self-organizing Time Series Model, in Sequential Monte Carlo Methods in Practice"Springer-Verlag New York, Eds. A. Doucet, J. F. G, de Freitas, and N. J. Gordon. 429-444 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Kitagawa,G.and Higuchi,T.: "Automatic transaction of signal via statistical modeling"New Generation Computing. Vol.18,No.1. 17-28 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 北川源四郎,松本則夫: "時系列モデルによる大量時系列からの情報抽出"人工知能学会誌,特集「発見科学」. Vol.15,No.4. 673-680 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Kitagawa,G.and Sato,S.: "Nonlinear state space model approach to financial time series with time-varying variance"Proceedings of the Hong Kong International Workshop on Statistics in Finance An Interface. 23-44 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Higuchi,T.and Kitagawa,G.: "Knowledge discovery and self-organizing state space model"IEICE Transactions on Information and Systems. E83-D,No.1. 36-43 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Higuchi,T.and Ohtani,S.: "Automatic identification of a large-scale field-aligned current structures"Journal of Geophysical Research. 105,A11. 25305-25315 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Kawasaki,Y.,Sato,S.and Tachiki,S.: "Vector-valued multiple regression model with time varying coefficients and its application to predict excess stock returns"Proc.IEEE/IAFE/INFORMS Conf.on Computational Intelligence for Financial Engineering. 162-165 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Takahashi,A.and Sato,S.: "Monte Carlo filtering approach for estimating the term structure of interest rates"Annals of The Institute of Statistical Mathematics. (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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