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超多数の動的モデルの組織的統合に基づく予測法に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 14208025
研究種目

基盤研究(A)

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

樋口 知之  統計数理研究所, 予測制御研究系, 教授 (70202273)

研究分担者 北川 源四郎  統計数理研究所, 所長 (20000218)
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, 助教授 (60280525)
川崎 能典  統計数理研究所, 予測制御研究系, 助手 (70249910)
河野 英昭  九州大学, 理学研究院, 助教授 (60304721)
研究期間 (年度) 2002 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
35,490千円 (直接経費: 27,300千円、間接経費: 8,190千円)
2004年度: 10,790千円 (直接経費: 8,300千円、間接経費: 2,490千円)
2003年度: 12,610千円 (直接経費: 9,700千円、間接経費: 2,910千円)
2002年度: 12,090千円 (直接経費: 9,300千円、間接経費: 2,790千円)
キーワードモデル統合 / マルコフ切り替え / DNAマイクロアレイ / target tracking / データマイニン / high frequency financial data / 物理乱数 / データマイニング
研究概要

擬ベイズ法や諸ベイズ法との有機的融合や,超多数のモデルを結合した予測技法の枠組みにおける情報量規準の研究,最近著しく進歩したシーケンシャルモンテカルロ法で開発されたリサンプリング技法の展開を行った.基礎的研究としては,人工知能の分野で確立しつつあるBoosting技術と,20年ほど前に一時注目された擬ベイズ法やその後の諸ベイズ法との有機的融合の上に立つ,モデル統合のためのアルゴリズムの研究を中心に行った.あわせて,最近進展著しいシーケンシャルモンテカルロ法で開発されたリサンプリング技法の,人工知能分野への埋め込みとその新展開も行った.
具体的な応用テーマとしては,多数のモデルを動的に混合・切り替える方法の適用を基本的アプローチとして,大量人工衛星データの自動解析,High frequent financial dataの解析,Target tracking問題,動画特徴点の抽出・自動追尾問題,マーケティング分野におけるPOSデータ解析,GPSデータを用いた時間に依存した逆問題解法等に取り組んだ.当初の計画どおり,最終的には実際のデータを利用した解析をすすめ,モデル創出技術としての研究成果の確認と,社会的要請の高い新しい問題へ挑戦した.特にゲノム情報科学においてこの数年特に重要な遺伝子発現データであるDNAマイクロアレイの新しいデータ解析手法を開発した.アレイデータはケース数が数十である一方,特徴量ベクトルの次元が数千から2万程度にもなる,次元の非対称性が著しい特徴がある.このため,従来のクラスタリング解析手法は適用不能であった.我々は,因子分析の枠組みを拡張することで次元の問題を解決しつつ,安定したクラスタリングの結果と次元縮約を同時に達成する手法を開発した.この手法をもとにして,GUIに優れた結果の出力の可視化ソフトを開発した.
平成15年12月に国内外の専門家を招聘し,理論的研究成果と萌芽的な応用成果の発表を目的の一つとして国際シンポジウムを開催した.その機会に他分野,特に人工知能の領域の研究者との情報交換を積極的に進めた.

報告書

(4件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2004 その他

すべて 雑誌論文 (9件) 図書 (2件) 文献書誌 (9件)

  • [雑誌論文] 動的計画法と非線形フィルタを用いた鉄道線路形状測定位置の補正2004

    • 著者名/発表者名
      神山雅子, 樋口知之
    • 雑誌名

      電子情報通信学会和文論文誌 Vol.J87-D-II No.6

      ページ: 1199-1207

    • NAID

      110003171110

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 状態空間モデルを用いた飲食店売上の要因分解2004

    • 著者名/発表者名
      山口類, 土屋映子, 樋口知之
    • 雑誌名

      オペレーションズ・リサーチ誌 Vol.49 No.5

      ページ: 316-324

    • NAID

      110001183787

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Ionospheric conductivity dependence of dayside region-0, 1, and 2 field-aligned current systems : Statistical study with DMSP-F72004

    • 著者名/発表者名
      K.Haraguchi, H.Kawano, K.Yumoto, S.Ohtani, T.Higuchi, G.Ueno
    • 雑誌名

      Annales Geophysicae 22

      ページ: 2775-2783

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A new approach to time-dependent inversion of geodetic data using Monte Carlo mixture Kalman filter2004

    • 著者名/発表者名
      J.Fukuda, T.Higuchi, S.Miyazaki, T.Kato
    • 雑誌名

      Geophysical Journal International 159

      ページ: 17-39

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 初動が緩慢な波動現象開始時点の精密同定 : Pi2型地磁気脈動オンセットタイムの決定法2004

    • 著者名/発表者名
      福山恵子, 樋口知之, 魚住禎司, 河野英昭, 湯元清文
    • 雑誌名

      電子情報通信学会和文論文誌 Vol.J87-A No.12

      ページ: 1502-1510

    • NAID

      110003314014

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A Mixed Factors Model for Dimension Reduction and Extraction of a Group Structure in Gene Expression Data2004

    • 著者名/発表者名
      R.Yoshida, T.Higuchi, S.Imoto
    • 雑誌名

      Proceedings of 2004 IEEE Computational Systems Bioinformatics Conference

      ページ: 161-172

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Ionospheric conductivity dependence of dayside region-0,1, and 2 field-aligned current systems : Statistical study with DMSP-F72004

    • 著者名/発表者名
      K.Haraguchi, H.Kawano, K.Yumoto, S.Ohtani, T.Higuchi, G.Ueno
    • 雑誌名

      Annales Geophysicae 22

      ページ: 2775-2783

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Ionospheric conductivity dependence of dayside region-0,1,and 2 field-aligned current systems : Statistical study with DMSP-F72004

    • 著者名/発表者名
      K.Haraguchi, H.Kawano, K.Yumoto, S.Ohtani, T.Higuchi, G.Ueno
    • 雑誌名

      Annales Geophysicae 22

      ページ: 2775-2783

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 初動が緩慢な波動現象開始時点の精密同定:Pi2型地磁気脈動オンセットタイムの決定法2004

    • 著者名/発表者名
      福山恵子, 樋口知之, 魚住禎司, 河野英昭, 湯元清文
    • 雑誌名

      電子情報通信学会和文論文誌 Vol.J87-A No.12

      ページ: 1502-1510

    • NAID

      110003314014

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [図書] ゆらぎの科学と技術(第4章 : 組織的な発見への期待と予感 : 統計科学と発見科学)(山本光璋, 鷹野致和編)2004

    • 著者名/発表者名
      樋口知之
    • 総ページ数
      262
    • 出版者
      東北大学出版会
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [図書] ゆらぎの科学と技術(第4章:組織的な発見への期待と予感:統計科学と発見科学)2004

    • 著者名/発表者名
      樋口知之(山本光璋, 鷹野致和編)
    • 総ページ数
      262
    • 出版者
      東北大学出版会
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] S.Imoto, T.Higuchi, T.Goto, K.Tashiro, S.Kuhara, S.Miyano: "Combining microarrays and biological knowledge for estimating gene networks via Bayesian networks"Journal of Bioinformatics and Computational Biology. 2(2)(印刷中). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] T.Sato, T.Higuchi, G.Kitagawa: "Statistical Inference using Stochastic Swiching Models for the Discrimination of Unobserved Display Promotion from POS Data"Marketing Letters. (印刷中). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] T.Highchi, J.Fukuda: "Monte Carlo Mixture Kalman filter and its application to GPS data analysis for spase-time inversion"Proceedings of 13^<th> IFAC Symposium on System Identification. 1299-1304 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] S.Imoto, T.Higuchi, T.Goto, K.Tashiro, S.Kuhara, S.Miyano: "Combining Microarrays and Biological Knowledge for Estimating Gene Networks via Bayesian Networks"Proceedings of IEEE Computer Society Bioinformatics Conference. 104-113 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 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. 2281. 372-383 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 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. 2281. 360-371 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] G.Kitagawa, T.Higuchi, F.N.Kondo: "Smoothness Prior Approach to Exolore Mean Structure in Laege Time Series"Theoretical Computer Science. 292,No.2. 431-446 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] G.Kitagawa, T.Higuchi, S.Sato: "Computational methods for time series analysis"Proceedings of Computational Statitstics 2002. 1-10 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] N.Ikoma, T.Higuchi, H.Maeda: "Maneuvering target tracking by using particle filter method with model switching structure"Proceedings of Computational Statitstics 2002. 35-40 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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