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エシェロン樹木構造による時空間情報の可視化と構造分析の新展開

研究課題

研究課題/領域番号 17K00050
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
研究機関岡山大学

研究代表者

栗原 考次  岡山大学, 環境生命科学研究科, 教授 (20170087)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
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: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードエシェロン解析 / 時空間データ / ホットスポット / 空間スキャン統計量 / 可視化 / 空間データ / ホットスポット検出 / 同位相分類 / 集積性 / 複雑性 / エシェロン / 時空間情報 / 階層構造
研究成果の概要

本研究では、マルコフ確率場における各種の格子型データに対して、エシェロン樹木構造パターンに基づき可視化を行うとともに、空間クラスター(ホットスポット)や複雑性、さらに、信頼性・安定性を評価する新手法を提案した。小規模格子型データについては、従来モンテカルロ法により近似的に計算されていた統計量の確率分布を直接計算により正確に計算した。また、応用例として福島第一原子力発電所近隣の空間線量率ポイントデータに対して、クリギング手法を用いて未観測値の補間を行うとともに、時空間的観点からホットスポット検出を行った。また、各分野が直面する問題解明のため、本研究成果のソフトウェア化を行うとともに一般公開した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、小規模格子データに対するホットスポットや複雑性の評価法の新たな展開として、安易に漸近的・近似的な理論やモンテカルロ法等の計算機集約法に依存せず、ノンパラメトリック接近法により直接計算、分割表空間への拡張を図るものである。また、時空間的観点からエシュロン手法を用いた空間クラスター(ホットスポット)を検出する手法を提供している。ホットスポットの検出は、環境の現状を把握するとともに、将来の環境や健康への影響を早期に発見するためにも重要である。さらに、ソフトウェア公開により、時空間データの階層構造の可視化が可能なエシュロン解析の利用が促進され、関連する多くの分野に多大の貢献がある。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (25件) (うち国際学会 9件、 招待講演 8件) 図書 (1件) 備考 (1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
      2019 実績報告書 2018 実施状況報告書
    • 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
      Minato, S., Kawahara, J., Ishioka,F., Mizuta, M. Kurihara, K.
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2019 SIAM International Conference on Data Mining

      巻: 1 ページ: 91-99

    • DOI

      10.1137/1.9781611975673.11

    • ISBN
      9781611975673
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Visualization for radiation monitoring post data using spatial interpolation2017

    • 著者名/発表者名
      Ishioka, F., Kurihara, K.
    • 雑誌名

      Proceedings of 2017 Hangzhou International Statistical Symposium

      巻: 1 ページ: 55-58

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 空間的分析手法を用いた消費行動の評価2020

    • 著者名/発表者名
      藤原美佳,梶西将司,栗原考次
    • 学会等名
      第40回大規模データ科学に関する研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Hotspot Detection for Epidemiological Data Analysis Using R Shiny2019

    • 著者名/発表者名
      Kajinishi, S., Ishioka, F., Kurihara, K.
    • 学会等名
      Data Science, Statistics and Visualization 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Cluster Detection Based on Restricted Hierarchical Structure for Large Scale Data2019

    • 著者名/発表者名
      Takemura, Y. Ishioka, F., Kurihara, K.
    • 学会等名
      Data Science, Statistics and Visualization 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Spatial perception for structured and unstructured data in topological data analysis2019

    • 著者名/発表者名
      Kitanishi, Y., Ishioka, F., Iizuka, M., Kurihara, K.
    • 学会等名
      16th Conference of the International Federation of Classification Societies
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 地理的加重一般化線形モデルを用いた死亡リスクの解析とその視覚化2019

    • 著者名/発表者名
      小部未紗, 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33回シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 大規模空間データのためのクラスター検出手法の提案2019

    • 著者名/発表者名
      竹村祐亮, 石岡文生, 栗原考次
    • 学会等名
      2019年度日本分類学会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ファストファッションに関する購買行動における要因の分析2019

    • 著者名/発表者名
      藤原美佳, 羅 明振, 石岡文生, 栗原考次
    • 学会等名
      2019年度日本分類学会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] TDA Mapper による構造化・非構造化データの形状認識の可能性2019

    • 著者名/発表者名
      北西由武, 石岡文生, 飯塚誠也, 栗原考次
    • 学会等名
      2019年度日本分類学会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [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
      科学研究費・基盤研究(A)科研費シンポジウム「空間データと災害の統計モデル」、2019.1.26.
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [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
      大規模・複雑化データに対する解析手法の多面的研究、札幌市、2019.2.8.
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Echelon Clustering and its Applications2018

    • 著者名/発表者名
      Kurihara, K., Ishioka, F.
    • 学会等名
      7th German-Japanese Symposium on Classification, Dortmund, Germany, 2018.7.3
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [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
      Ishioka, F., Kajitani, S., Kurihara, K.
    • 学会等名
      European Conference on Data Analysis 2018, Paderborn, Germany, 2018.7.6.
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 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
      Ishioka, F., Kurihara, K.
    • 学会等名
      COMPSTAT2018 (23rd International Conference on Computational Statistic) Uniera Hotel, Iasi, Romania, 2018.8.31.
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 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,山口市,2018.5.27.
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [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、小樽商科大学、2018.9.
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 位相的データ解析を応用した医薬品テキスト情報からの特徴抽出のアプローチ2018

    • 著者名/発表者名
      北西由武、石岡文生、飯塚誠也、栗原考次
    • 学会等名
      2018年度統計関連学会連合大会、中央大学、2018.9.13
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [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30回シンポジウム,彦根市,2018.11.11.
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 位相的データ解析によるデータの可視化2018

    • 著者名/発表者名
      北西由武、石岡文生、飯塚誠也、栗原考次
    • 学会等名
      2018年度日本分類学会シンポジウム、沖縄青年会館、2018.11.25.
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] エシェロン樹木による空間構造の評価2018

    • 著者名/発表者名
      栗原考次、石岡文生
    • 学会等名
      科学研究費・基盤研究(A)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
      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2018

    • 著者名/発表者名
      梶西将司、石岡文生、栗原考次
    • 学会等名
      大規模データ科学に関する多面的研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Statistical evaluation for spatial complexity based on echelon trees2017

    • 著者名/発表者名
      Kurihara, K., Kajinishi, S., Ishioka, F.
    • 学会等名
      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] Cluster detection using spatial scan statistic and its new development2017

    • 著者名/発表者名
      Ishioka, F., Kurihara, K.
    • 学会等名
      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] 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「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] 計算機統計学とともに歩み -空間データの構造分析を中心に2017

    • 著者名/発表者名
      栗原考次
    • 学会等名
      第56回大分統計談話会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Evaluation of spatial cluster detection method based on all geographical linkage patterns2017

    • 著者名/発表者名
      Ishioka, F., Kawahara, J., Kurihara, K.
    • 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
  • [図書] 統計科学百科事典2018

    • 著者名/発表者名
      Miodreg Lovric編、日本統計学会訳
    • 総ページ数
      2200
    • 出版者
      丸善出版(株)
    • ISBN
      9784621303108
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] 栗原研究室ホームページ

    • URL

      http://www.ems.okayama-u.ac.jp/kurihara/

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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