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スパースモデリングの数理と多変量解析ツールの開発研究

研究課題

研究課題/領域番号 16K00057
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 統計科学
研究機関中央大学

研究代表者

小西 貞則  中央大学, 理工学部, 教授 (40090550)

研究協力者 清水 邦夫  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード線形・非線形スパースモデリング / 関数データ解析 / 部分空間法 / 多クラス識別・パターン認識 / 確率的次元圧縮 / カーネル非線形モデリング / 非線形スパースモデリング / 正準相関分析 / 正準対応分析 / 多クラスパターン認識 / 関数回帰モデリング / スパース部分空間法 / スパースモデリング / 非線形正準相関分析 / ベイズモデリング / 線形・非線形モデリング / スパース正則化 / モデル評価基準 / 多変量データ解析法
研究成果の概要

複雑な現象を内包する高次元データから有益な情報を高効率に抽出・分析するためのモデリングと多変量データ解析ツールの開発研究に取り組み,次のような研究成果を挙げた.(1) 関数主成分分析と部分空間法を融合した新たな多クラス識別,パターン認識の解析法を開発提案した.(2) モデルの非線形化とスパース性を融合した頑健で汎化能力の優れたスパース回帰モデリングを提唱した.(3) カーネル法による非線形部分空間法の多様なデータへの適用拡大化を図った.(4) 主成分分析,正準相関分析,正準対応分析における次元圧縮法について研究し,情報量,ベイズ理論によるモデル評価基準の提唱と理論・方法論の研究を行った.

研究成果の学術的意義や社会的意義

諸科学,産業界や実社会で日々獲得,蓄積されつつあるデータの多様化と大規模・高次元化の流れの中で,新たなデータ解析技術と効率的な情報処理の必要性が認識されるようになった.本研究で取り組んだ回帰モデリング,識別・判別,パターン認識,分類・クラスタリングなどの多変量解析手法の研究成果は,現象の情報源であるデータを分析,処理し,現象の解明と予測・制御,新たな知識発見や複雑なシステムの理解を促進するツールとして役立つと考えられる.また,大規模データの高速処理を可能とする高度なアルゴリズムの開発研究と相俟って,柔軟で汎化能力の優れた機械学習の新たな解析法として寄与することが期待される.

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2019 2018 2016

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 4件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Multivariate functional clustering and its application to typhoon data.2019

    • 著者名/発表者名
      Misumi, T., Matsui, H. and Konishi, S.
    • 雑誌名

      Behaviormetrika

      巻: 46 号: 1 ページ: 163-175

    • DOI

      10.1007/s41237-018-0066-8

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Sparse common component analysis for multiple high-dimensional datasets via non-centered principal component analysis2018

    • 著者名/発表者名
      Park, H. and Konishi, S.
    • 雑誌名

      Statistical Papers

      巻: 掲載決定 号: 6 ページ: 1-29

    • DOI

      10.1007/s00362-018-1045-6

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Predictive information criteria for robust relevance vector regression models2018

    • 著者名/発表者名
      Matsuda, K., Kawano, S. and Konishi, S.
    • 雑誌名

      Bulletin of Informatics and Cybernetics

      巻: 50 ページ: 65-80

    • NAID

      120006620470

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Bayesian generalized fused lasso modeling via NEG distribution2018

    • 著者名/発表者名
      Shimamura, K., Ueki, M., Kawano, S. and Konishi, S.
    • 雑誌名

      Communications in Statistics - Theory and Methods

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Markov-switching linked autoregressive model for non-continuous wind direction data2018

    • 著者名/発表者名
      Zhan, X., Ma, T., Liu, S., Shimizu, K.
    • 雑誌名

      Journal of Agricultural, Biological and Environmental Statistics

      巻: 印刷中 号: 3 ページ: 410-425

    • DOI

      10.1007/s13253-018-0331-z

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 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

    • 著者名/発表者名
      松井秀俊・三角俊裕・横溝孝明・小西貞則
    • 雑誌名

      応用統計学

      巻: 45 ページ: 25-45

    • NAID

      130005171068

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Robust nonlinear regression modeling via L1-type regularization2016

    • 著者名/発表者名
      Park, H. and Konishi, S.
    • 雑誌名

      Bulletin of Informatics and Cybernetics

      巻: 48 ページ: 47-61

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Readouts for echo-state networks built using locally regularized orthogonal forward regression2016

    • 著者名/発表者名
      Jan Dolinsky, D., Hirose, K. and Konishi, S.
    • 雑誌名

      Journal of Applied Statistics (Published online)

      巻: 1 号: 4 ページ: 1-24

    • DOI

      10.1080/02664763.2017.1305331

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] ジョイントモデリングに基づく多変量関数クラスタリングと気象データへの応用2018

    • 著者名/発表者名
      三角俊裕・松井秀俊・小西貞則
    • 学会等名
      2018年度統計関連学会連合大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 多変量経時データの共通主成分による次元圧縮と推移分析2018

    • 著者名/発表者名
      松川 達也・三角 俊裕・小西 貞則
    • 学会等名
      第23回情報・統計科学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 正則化基底展開法による多変量関数データクラスタリング2018

    • 著者名/発表者名
      新井 仁智・福田 竜也・三角 俊裕・小西 貞則
    • 学会等名
      第23回情報・統計科学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 正準対応分析による次元圧縮とブートストラップ推測2018

    • 著者名/発表者名
      入江 敦子・三角 俊裕・小西 貞則
    • 学会等名
      第23回情報・統計科学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Multivariate functional subspace methods for classifying high-dimensional longitudinal data2018

    • 著者名/発表者名
      Fukuda, T., Misumi, T., Matsui, H. and Konishi, S.
    • 学会等名
      11th International Conference of the ERCIM WG on Computational and Methodological Statistics
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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