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柔軟な構造モデルのためのカーネル法を用いたベイズ推定

研究課題

研究課題/領域番号 17J03208
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 経済統計
研究機関統計数理研究所

研究代表者

今泉 允聡  統計数理研究所, 統計的機械学習研究センター, 特別研究員(PD) (90814088)

研究期間 (年度) 2017-04-26 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード統計学 / 機械学習 / テンソルデータ / 関数データ / ノンパラメトリック統計学
研究実績の概要

本研究は、構造モデルと呼ばれる特有のモデルを用いた統計解析について、適応的解析という統計手法のフレームを開発した。近年、データの観測技術や保存技術の進歩により、従来の統計手法では解析できないデータが数多く収集されるようになった。このようなデータは、基礎学術領域から実社会に至るまで幅広い分野で登場している。しかしその特殊性から、低い精度や過大な計算コストなどの問題が発生し、解析の実用化は阻害されていた。本研究は、解析に用いる構造モデルの複雑性を調整する適応的解析という統計解析のフレームを用いて、解析の困難性を解決する統計手法を開発した。本研究の成果により、データ解析を用いる数多くの分野で、新しい解析手法が実用化されていくことが見込まれる。
(a). テンソルデータの解析手法
多次元配列をテンソルデータと呼び、3D画像やWebの関係性などを表現する。しかし次元の呪いと呼ばれる問題により、テンソルデータは非常に多くの要素数を持つため、その解析には常に計算的・理論的な困難がある。本研究は、テンソルデータを入力とする回帰問題や分解問題において、データの背後にある連続構造や低次元構造を適応的に抽出するアルゴリズムを提案し、精度の向上やそれまで不可能だったデータの欠損補完を可能にした。
(b). 関数データの解析手法
関数データとは連続した関数として扱われるデータを指す。関数データはベクトル表現を用いると連続性の情報が失われるため、その情報を保持したまま解析を行うことが困難である。本研究は、関数データを用いた回帰の問題を考え、滑らかさを適応的に調整する推定量や、その推定量の不確定性を評価できる信頼解析の方法を提案した。

現在までの達成度 (段落)

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

今後の研究の推進方策

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

報告書

(1件)
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 9件、 招待講演 4件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] IITH Hyderabad(India)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] tatistically Efficient Estimation for Non-Smooth Probability Densities2018

    • 著者名/発表者名
      Masaaki Imaizumi, Takanori Maehara, Yuichi Yoshida
    • 雑誌名

      Journal of Machine Learning Research Workshop & Conference Proceedings

      巻: 84 ページ: 978-987

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] PCA-based estimation for functional linear regression with functional responses2018

    • 著者名/発表者名
      Imaizumi Masaaki、Kato Kengo
    • 雑誌名

      Journal of Multivariate Analysis

      巻: 163 ページ: 15-36

    • DOI

      10.1016/j.jmva.2017.10.001

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] On Tensor Train Rank Minimization: Statistical Efficiency and Scalable Algorithm2017

    • 著者名/発表者名
      Masaaki Imaizumi, Takanori Maehara, Kohei Hayashi
    • 雑誌名

      Advances in Neural Information and Processing Systems

      巻: 30

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Tensor Decomposition with Smoothness2017

    • 著者名/発表者名
      Masaaki Imaizumi, Kohei Hayashi
    • 雑誌名

      Journal of Machine Learning Research Workshop & Conference Proceedings

      巻: 70 ページ: 1597-1606

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Factorized Asymptotic Bayesian Policy Search for POMDPs2017

    • 著者名/発表者名
      Imaizumi Masaaki、Fujimaki Ryohei
    • 雑誌名

      Proceedings of Joint Conference on Artificial Intelligence

      巻: 26 ページ: 4346-4352

    • DOI

      10.24963/ijcai.2017/607

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 関数データ回帰の信頼バンド構成法2018

    • 著者名/発表者名
      今泉允聡, 加藤賢悟
    • 学会等名
      科研費シンポジウム「生命・自然科学における複雑現象解明のための統計的アプローチ」
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 深層学習による非滑らかな関数の推定2018

    • 著者名/発表者名
      今泉允聡
    • 学会等名
      統計数理セミナー
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Statistical Estimation for Non-Smooth Functions by Deep Neural Network2018

    • 著者名/発表者名
      Masaaki Imaizumi
    • 学会等名
      Workshop on Deep Learning: Theory, Algorithms, and Applications
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Statistical Estimation for Non-Smooth Functions by Deep Neural Network2018

    • 著者名/発表者名
      Masaaki Imaizumi
    • 学会等名
      AIP-IIS-MLGT Workshop 2018
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Statistical Estimation for Non-Smooth Functions by Deep Neural Networks2018

    • 著者名/発表者名
      Masaaki Imaizumi
    • 学会等名
      Workshop on Functional Inference and Machine Intelligence
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 埋め込み距離によるノンパラメトリック多様体回帰(Nonparametric Regression for Manifold Data via Embedding Distance)2017

    • 著者名/発表者名
      今泉允聡, 矢野恵佑
    • 学会等名
      統計関連学会連合大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ノンパラメトリック被覆木2017

    • 著者名/発表者名
      今泉允聡, Manohar Kaul
    • 学会等名
      IBIS2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 深層学習による非滑らかな関数の推定2017

    • 著者名/発表者名
      今泉允聡
    • 学会等名
      情報系Winter Festa
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Tensor Decomposition with Smoothness2017

    • 著者名/発表者名
      今泉允聡, 林浩平
    • 学会等名
      河原林ERATO感謝祭
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] A simple method to construct confidence bands in functional linear regression2017

    • 著者名/発表者名
      Masaaki Imaizumi, Kengo Kato
    • 学会等名
      Joint Meeting of 10th Asian Regional Section of the International Association for Statistical Computing and the NZ Statistical Association
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] On Tensor Train Rank Minimization: Statistical Efficiency and Scalable Algorithm2017

    • 著者名/発表者名
      Masaaki Imaizumi, Takanori Maehara, Kohei Hayashi
    • 学会等名
      Neural Information and Processing Systems
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Selection for Manifold Regression2017

    • 著者名/発表者名
      Masaaki Imaizumi
    • 学会等名
      ISI-ISM-ISSAS Joint Conference Tokyo 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Tensor Decomposition with Smoothness2017

    • 著者名/発表者名
      Masaaki Imaizumi, Kohei Hayashi
    • 学会等名
      The International Conference on Machine Learning
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Tensor Decomposition with Smoothness2017

    • 著者名/発表者名
      Masaaki Imaizumi, Kohei Hayashi
    • 学会等名
      Seminar in Data61
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Factorized Asymptotic Bayesian Policy Search for POMDPs2017

    • 著者名/発表者名
      Masaaki Imaizumi, Ryohei Fujimaki
    • 学会等名
      27th International Joint Conference of Artificial Intelligence
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [備考] 研究者個人サイト

    • URL

      https://sites.google.com/view/mimaizumi/home_JP

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

URL: 

公開日: 2017-05-25   更新日: 2024-03-26  

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