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大規模時空間データのホットスポット検出に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 16K16019
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 統計科学
研究機関岡山大学

研究代表者

石岡 文生  岡山大学, 環境生命科学研究科, 准教授 (20510770)

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
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード空間スキャン統計量 / エシェロン解析 / 空間集積性 / ホットスポット / クラスター検出 / shinyアプリ / ZDD / スキャン統計量 / 空間線量率 / 時空間データ
研究成果の概要

どこでデータが観測されたかという「位置」情報が付与されたデータ(空間データ)に対し、有意に高い場所の集合(ホットスポット)を検出するための新たな手法を確立した。本研究代表者は、空間データを位相的な階層構造で表現する「エシェロン解析法」を応用したホットスポット検出のためのプログラムを独自に開発しているが、本研究期間においてはこれをさらに発展させ、大規模空間データ、多次元空間データなどを対象にする新たな手法を提案し、各種の実データへの応用、ならびに数値実験によりその有効性を示した。加えて、これら一連の解析を行うためのソフトウェアの開発も進めた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、「エシェロンスキャンに基づくホットスポット検出法」をさらに改良し、大規模空間データや多次元空間データへの適用を可能にするための一手法を提案した。これを実現させることには、近年のビッグデータ解析で力を発揮することが期待される。今後は、従来の地理情報データへの適用のみに限らず、ゲノムデータなどといった他分野への応用も可能と考える。加えて、本研究ではこれら一連の解析を行うためのソフトウェア開発にも力を注いでおり、そのソフトウェア公開による波及効果は極めて高いものと考える。

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

    (27件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (23件) (うち国際学会 7件、 招待講演 7件)

  • [雑誌論文] Evaluation of Hotspot Cluster Detection using Spatial Scan Statistic based on Exact Counting2019

    • 著者名/発表者名
      Fumio Ishioka, Jun Kawahara, Masahiro Mizuta, Shin-ichi Minato, and Koji Kurihara
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Statistics and Data Science

      巻: 2 号: 1 ページ: 241-262

    • DOI

      10.1007/s42081-018-0030-6

    • NAID

      210000185707

    • 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] A Fast Algorithm for Combinatorial Hotspot Mining Based on Spatial Scan Statistic2019

    • 著者名/発表者名
      Shin-ichi Minato, Jun Kawahara, Fumio Ishioka, Masahiro Mizuta, Koji Kurihara
    • 雑誌名

      In Proceedings of the SIAM International Conference on Data Mining (SDM 2019)

      巻: -

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Detection of space-time clusters for radiation data using spatial interpolation and scan statistics2016

    • 著者名/発表者名
      Fumio Ishioka and Koji Kurihara
    • 雑誌名

      Proceedings of COMPSTAT2016 (22nd International Conference on Computational Statistics)

      巻: - ページ: 85-97

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Detection of space-time clusters for radiation monitoring post data based on echelon scan statistics2016

    • 著者名/発表者名
      Fumio Ishioka and Koji Kurihara
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2016 International Conference for JSCS 30th Anniversary in Seattle

      巻: - ページ: 77-80

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Echelon構造を利用した空間複雑性の評価2019

    • 著者名/発表者名
      梶西将司, 石岡文生, 栗原考次
    • 学会等名
      科研費シンポジウム「空間データと災害の統計モデル」
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Exact countingに基づいたホットスポットクラスターの検出について2019

    • 著者名/発表者名
      石岡文生, 川原純, 水田正弘, 湊真一, 栗原考次
    • 学会等名
      北海道大学情報基盤センター萌芽型共同研究 研究集会「大規模・複雑化データに対する解析手法の多面的研究」
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Visualization of cluster detection based on hierarchical structure for geospatial data and its application2018

    • 著者名/発表者名
      Fumio Ishioka, Shoji Kajinishi, Koji Kurihara
    • 学会等名
      European Conference on Data Analysis (ECDA2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Cluster detection for mutli-dimensional spatial data based on hierarchical structure2018

    • 著者名/発表者名
      Fumio Ishioka, Koji Kurihara
    • 学会等名
      The 23rd International Conference on Computational Statistic (COMPSTAT2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Echelon Clustering and its applications2018

    • 著者名/発表者名
      Koji Kurihara, Fumio Ishioka
    • 学会等名
      7th German-Japanese Symposium on Classification
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 制限付スキャン統計量に基づく空間集積性の新たな検出手法について2018

    • 著者名/発表者名
      竹村祐亮, 石岡文生, 栗原考次
    • 学会等名
      日本計算機統計学会 第32回大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] スキャン統計量に基づく組合せホットスポット抽出を行う高速アルゴリズム2018

    • 著者名/発表者名
      湊真一, 川原純, 水田正弘, 石岡文生, 栗原考次
    • 学会等名
      第169回アルゴリズム研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 制限付エシェロンスキャン法によるクラスター検出手法の提案2018

    • 著者名/発表者名
      竹村祐亮, 石岡文生, 栗原考次
    • 学会等名
      日本計算機統計学会 第32回シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Cluster detection using spatial scan statistic and its new development in large-scale scanning2017

    • 著者名/発表者名
      Fumio Ishioka and Koji Kurihara
    • 学会等名
      IFCS-2017 (Conference of the International Federation of Classification Societies)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Statistical evaluation for spatial complexity based on echelon trees2017

    • 著者名/発表者名
      Koji Kurihara, Shoji Kajinishi and Fumio Ishioka
    • 学会等名
      IFCS-2017 (Conference of the International Federation of Classification Societies)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Visualization for radiation monitoring post data using spatial interpolation2017

    • 著者名/発表者名
      Fumio Ishioka and Koji Kurihara
    • 学会等名
      Hangzhou International Statistical Symposium
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Evaluation of spatial cluster detection method based on all geographical linkage patterns2017

    • 著者名/発表者名
      Fumio Ishioka, Jun Kawahara and Koji Kurihara
    • 学会等名
      IASC-ARS2017 (The Conference of the Asian Regional Section of the International Association of Statistical Computing)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 空間データに対するエシェロン解析の新たな展開について2017

    • 著者名/発表者名
      石岡文生, 川原純, 栗原考次
    • 学会等名
      統計数理研究所共同研究集会(29-共研-5004)「環境・生態データと統計解析」
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Rを用いた空間データの構造分析と集積性の検出2017

    • 著者名/発表者名
      石岡文生, 梶西将司
    • 学会等名
      統計数理研究所共同研究集会(29-共研-5005)「データ解析環境Rの整備と利用」
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] R-Shinyによる空間データの集積性検出2017

    • 著者名/発表者名
      梶西将司, 石岡文生, 栗原考次
    • 学会等名
      北海道大学情報基盤センター萌芽型共同研究 研究集会「大規模データ科学に関する多面的研究」
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ZDDによるグラフ列挙技法を利用したホットスポット検出と空間スキャン法の性質評価2017

    • 著者名/発表者名
      石岡文生, 栗原考次
    • 学会等名
      第38回大規模データ科学に関する研究会「複雑データ解析法に関する研究」
    • 発表場所
      北海道札幌市 北海道大学情報基盤センター
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] エシェロン解析を利用した空間データ分析2017

    • 著者名/発表者名
      石岡文生
    • 学会等名
      第8回多摩データサイエンス研究会
    • 発表場所
      香川県土庄町 多摩大学小豆島セミナーハウス
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 空間疫学における集積性の検出と shiny への実装2016

    • 著者名/発表者名
      梶西将司, 石岡文生, 栗原考次
    • 学会等名
      日本計算機統計学会 第30回シンポジウム講演論文集
    • 発表場所
      静岡県沼津市 プラサヴェルデ
    • 年月日
      2016-11-24
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] ハビタットの空間的分割とその比較2016

    • 著者名/発表者名
      小田牧子, Saija Koljonen, 石岡文生, Petteri Alho, 水藤寛, 栗原考次
    • 学会等名
      2016年度統計関連学会 連合大会
    • 発表場所
      石川県金沢市 金沢大学角間キャンパス
    • 年月日
      2016-09-04
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 空間データに対するホットスポット検出手法の性質評価について2016

    • 著者名/発表者名
      石岡文生, 栗原考次, 水田正弘
    • 学会等名
      2016年度統計関連学会 連合大会
    • 発表場所
      石川県金沢市 金沢大学角間キャンパス
    • 年月日
      2016-09-04
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 空間情報を利用したホットスポットの検出について2016

    • 著者名/発表者名
      石岡文生, 栗原考次
    • 学会等名
      基盤(S) 離散構造処理系プロジェクト 「2016年度 初夏のワークショップ」
    • 発表場所
      北海道札幌市 北海道大学 情報理工学研究科 VBL棟
    • 年月日
      2016-06-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 空間スキャン統計量による集積性検出の新たなアプローチ2016

    • 著者名/発表者名
      石岡文生, 栗原考次
    • 学会等名
      第35回大規模データ科学に関する研究会「大規模医療情報に対する高度統計技法の開発と可視化」
    • 発表場所
      北海道札幌市 北海道大学情報基盤センター
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 放射線モニタリングデータの時空間集積性に対する空間補間法の応用2016

    • 著者名/発表者名
      石岡文生, 栗原考次
    • 学会等名
      統計数理研究所共同研究集会(28-共研-5004)「環境・生態データと統計解析」
    • 発表場所
      東京都立川市 統計数理研究所
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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