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予測可能なクラスター構造の推定方法の開発と臨床医学への応用

研究課題

研究課題/領域番号 17K12648
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

山本 倫生  岡山大学, 環境生命科学学域, 准教授 (50721396)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
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)
キーワードクラスタリング / 次元縮小 / 判別分析 / 部分最小二乗回帰 / 統計科学 / 符号化 / 多変量解析
研究成果の概要

複数の目的変数の特徴を反映したクラスター構造の予測を、ある説明変数群によって行うことを目的とする状況を考える。そのような場合、一般には、まず目的変数だけをデータとしてクラスター分析を適用し、目的変数間に内在するクラスター構造を抽出する。続いて、それをラベルとして、説明変数を用いた予測式の推定を行うことが多い。本研究では、このような従来の逐次的な方法ではなく、目的変数のクラスター構造の抽出と、説明変数によるそのクラスターラベルの予測を同時に行う方法を提案した。提案方法を用いることにより、取り扱っている現象に関連の強いクラスター構造が得られることが期待される。

研究成果の学術的意義や社会的意義

臨床医学における典型的な研究として、まず(1)クラスター分析などの教師なし学習により、疾患の重症度などを用いて症例のクラスタリングを行い、次に(2)得られたクラスターをラベルとして判別分析などの教師あり学習を用い、バイオマーカーによるサブタイプの予測や予測に重要なバイオマーカーの特定を行うものがある。このようなアプローチでは、段階ごとに異なる目的関数の最適化を行うため、真のクラスター構造と、それを予測可能な説明変数群の特定に失敗してしまう。本研究では、この問題を解決するために、教師なし学習と教師あり学習の両方の目的を同時に達成するための新たな統計解析の枠組みを提案することとなる。

報告書

(6件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 2件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 9件、 招待講演 10件)

  • [国際共同研究] McGill University(カナダ)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] McGill University(Canada)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Exchangeability of Measures of Association Before and After Exposure Status Is Flipped: Its Relationship With Confounding in the Counterfactual Model2023

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Etsuji、Yamamoto Michio、Yamamoto Eiji
    • 雑誌名

      Journal of Epidemiology

      巻: 33 号: 8 ページ: 385-389

    • DOI

      10.2188/jea.JE20210352

    • NAID

      130008143828

    • ISSN
      0917-5040, 1349-9092
    • 年月日
      2023-08-05
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Clinical Utility of Germline Genetic Testing in Japanese Men Undergoing Prostate Biopsy2022

    • 著者名/発表者名
      Akamatsu Shusuke, Terada Naoki, Takata Ryo、...、Yamamoto Michio、...、Ogawa Osamu
    • 雑誌名

      JNCI Cancer Spectrum

      巻: 6 号: 1

    • DOI

      10.1093/jncics/pkac001

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A general explanation of the counterfactual definition of confounding2022

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Etsuji、Yamamoto Michio、Yamamoto Eiji
    • 雑誌名

      Journal of Clinical Epidemiology

      巻: - ページ: 189-192

    • DOI

      10.1016/j.jclinepi.2022.02.002

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Causal Discovery with Multi-Domain LiNGAM for Latent Factors2021

    • 著者名/発表者名
      Zeng Yan、Shimizu Shohei、Cai Ruichu、Xie Feng、Yamamoto Michio、Hao Zhifeng
    • 雑誌名

      Proceedings of the Thirtieth International Joint Conference on Artificial Intelligence

      巻: - ページ: 2097-2103

    • DOI

      10.24963/ijcai.2021/289

    • 関連する報告書
      2021 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] Dimension-Reduced Clustering of Functional Data via Subspace Separation2017

    • 著者名/発表者名
      Michio Yamamoto、Heungsun Hwang
    • 雑誌名

      Journal of Classification

      巻: 34 号: 2 ページ: 294-326

    • DOI

      10.1007/s00357-017-9232-z

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Estimation of the causal effects of stochastic interventions based on sufficient dimension reduction2022

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto, M.
    • 学会等名
      The 11th Conference of the IASC-ARS
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Fast Approximation for large-scale clustering2022

    • 著者名/発表者名
      Terada, Y., Yamamoto, M.
    • 学会等名
      The 11th Conference of the IASC-ARS
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Causal discovery with multi-domain LiNGAM for latent factors2021

    • 著者名/発表者名
      Zeng, Y., Shimizu, S., Cai, R., Xie, F., Yamamoto, M., Hao, Z.
    • 学会等名
      Causal Analysis Workshop Series 2021 (CAWS2021)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 2次の重み付き一般化推定方程式を用いたデータ融合手法の提案2021

    • 著者名/発表者名
      岸本和久,山本倫生
    • 学会等名
      日本行動計量学会 第49回大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] スパースな経時測定データにおけるクラスタ構造の推定2021

    • 著者名/発表者名
      山本倫生,寺田吉壱
    • 学会等名
      日本行動計量学会 第49回大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] K-means clustering for sparsely sampled longitudinal data2020

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto, M., Terada, Y.
    • 学会等名
      13th International Conference of the ERCIM WG on Computational and Methodological Statistics (CMStatistics 2020)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] スパース経時測定データに対する関数クラスタリング2020

    • 著者名/発表者名
      山本倫生,寺田吉壱
    • 学会等名
      第25回 情報・統計科学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] スパースな経時測定データに対するK-means法2020

    • 著者名/発表者名
      山本倫生,寺田吉壱
    • 学会等名
      2020年度統計関連学会連合大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Functional canonical correlation analysis for multivariate stochastic processes2019

    • 著者名/発表者名
      amamoto, M., Terada, Y.
    • 学会等名
      The 3rd International Conference on Econometrics and Statistics (EcoSta 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] クラスタリング法のcheat sheet2019

    • 著者名/発表者名
      山本倫生,寺田吉壱,谷岡健資
    • 学会等名
      日本行動計量学会第47回大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 多変量関数データに対する正準相関分析の定式化と解の存在性について2019

    • 著者名/発表者名
      山本倫生,寺田吉壱
    • 学会等名
      2019年度統計関連学会連合大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 多変量カテゴリカルデータに対するクラスター構造の推定とその可視化について2018

    • 著者名/発表者名
      山本倫生
    • 学会等名
      「複雑多変量データの解析法に関する研究」研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] A component-based approach for the clustering of multivariate categorical data2018

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto, M.
    • 学会等名
      The 2nd International Conference on Econometrics and Statistics (EcoSta 2018)
    • 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] Clustering of multivariate categorical data with dimension reduction via nonconvex penalized likelihood maximization2017

    • 著者名/発表者名
      Michio Yamamoto
    • 学会等名
      The 2017 conference of the International Federation of Classification Societies (IFCS 2017)
    • 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] 関数データのクラスタリングとクラスター構造の可視化について2017

    • 著者名/発表者名
      山本倫生
    • 学会等名
      統計学・機械学習若手シンポジウム「大規模複雑データに対する統計・機械学習のアプローチ」
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 多変量カテゴリカルデータに内在する低次元クラスター構造の推定2017

    • 著者名/発表者名
      山本倫生
    • 学会等名
      行動計量学岡山地域部会第64回研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Clustering of multivariate categorical data via penalized latent class analysis with dimension reduction2017

    • 著者名/発表者名
      Michio Yamamoto
    • 学会等名
      2017 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] Model-based clustering for multivariate categorical data with dimension reduction2017

    • 著者名/発表者名
      Michio Yamamoto
    • 学会等名
      The 10th Conference of the IASC-ARS
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2023-01-30  

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