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非スパースモデリングによるビッグデータの新展開

研究課題

研究課題/領域番号 17K19956
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
研究分野 情報科学、情報工学およびその関連分野
研究機関筑波大学

研究代表者

青嶋 誠  筑波大学, 数理物質系, 教授 (90246679)

研究分担者 矢田 和善  筑波大学, 数理物質系, 准教授 (90585803)
石井 晶  東京理科大学, 理工学部情報科学科, 助教 (20801161)
赤平 昌文  筑波大学, 数理物質系(名誉教授), 名誉教授 (70017424)
研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2018年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2017年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
キーワード非スパースモデリング / スパイクノイズ / ビッグデータ / 人工知能 / ディープラーニング
研究成果の概要

本研究は、スパース性に基づいた学術の体系を大きく見直して、高次元データの非スパース性に着目することで、広汎なビッグデータから高速かつ高精度に最大限の情報を抽出するための新たな技術の開発と、科学技術・産業への革新的展開を目指したものである。次の3つの研究成果を得た。(1)非スパース性の評価基準と潜在構造分析の基礎的方法論の開発。(2)非スパースなノイズ構造をスパース化させるデータ変換法の構築。(3)非スパースモデリング技法の確立とビッグデータ解析の新展開。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ビッグデータ解析は、様々な都合から、スパース性を仮定したスパースモデリング(SM)が主流である。しかし実際には、スパース性が成立しないビッグデータも多く、SMは間違った結果を与え得る。本研究は、非スパース性に立脚した非スパースモデリングという、ビッグデータの新たな解析技法を確立する。ビッグデータの本質に合ったモデリング技法を提供することで、学術上の突破口を切り拓くこととなり、波及効果は極めて大きい。非スパースモデリングは、高精度かつ高速で汎用性が非常に高い方法論であるため、科学技術・産業への革新的なインパクトや貢献が期待できる。

報告書

(3件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (33件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件、 オープンアクセス 9件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 12件、 招待講演 15件) 図書 (1件) 備考 (1件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [国際共同研究] Princeton University(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] Academia Sinica(中国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] Seoul National University(韓国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Equality tests of high-dimensional covariance matrices under the strongly spiked eigenvalue model2019

    • 著者名/発表者名
      Ishii Aki, Yata Kazuyoshi, Aoshima Makoto
    • 雑誌名

      Journal of Statistical Planning and Inference

      巻: 202 ページ: 99-111

    • DOI

      10.1016/j.jspi.2019.02.002

    • NAID

      120007133560

    • 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] Inference on high-dimensional mean vectors under the strongly spiked eigenvalue model2019

    • 著者名/発表者名
      A. ishii, K. Yata, M. Aoshima
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Statistics and Data Science

      巻: 印刷中 号: 1 ページ: 105-128

    • DOI

      10.1007/s42081-018-0029-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
  • [雑誌論文] 日本統計学会賞受賞者特別寄稿論文:高次元統計解析: 理論と方法論の新しい展開2018

    • 著者名/発表者名
      青嶋 誠
    • 雑誌名

      日本統計学会誌

      巻: 48 ページ: 89-111

    • 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] High-dimensional quadratic classifiers in non-sparse settings.2018

    • 著者名/発表者名
      Aoshima, M., Yata, K.
    • 雑誌名

      Methodology and Computing in Applied Probability

      巻: to appear 号: 3 ページ: 663-682

    • DOI

      10.1007/s11009-018-9646-z

    • NAID

      120007132793

    • 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] Distance-based classifier by data transformation for high-dimension, strongly spiked eigenvalue models2018

    • 著者名/発表者名
      Aoshima, M., Yata, K.
    • 雑誌名

      Annals of the Institute of Statistical Mathematics

      巻: to appear 号: 3 ページ: 473-503

    • DOI

      10.1007/s10463-018-0655-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
  • [雑誌論文] 統計的推測理論の深化と進展のヒストリー2018

    • 著者名/発表者名
      赤平 昌文
    • 雑誌名

      日本統計学会誌

      巻: 47 ページ: 51-76

    • NAID

      130007495885

    • 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] Two-sample tests for high-dimension, strongly spiked eigenvalue models2018

    • 著者名/発表者名
      Aoshima, M., Yata, K.
    • 雑誌名

      Statistica Sinica

      巻: 28 ページ: 43-62

    • DOI

      10.5705/ss.202016.0063

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A high-dimensional two-sample test for non-Gaussian data under a strongly spiked eigenvalue model2017

    • 著者名/発表者名
      Ishii, A.
    • 雑誌名

      Journal of the Japan Statistical Society

      巻: 47 ページ: 273-291

    • NAID

      130007381676

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A two-sample test for high-dimension, low-sample-size data under the strongly spiked eigenvalue model2017

    • 著者名/発表者名
      Ishii, A.
    • 雑誌名

      Hiroshima Mathematical Journal

      巻: 47 ページ: 273-288

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Non-Sparse Modeling for High-Dimensional Data2019

    • 著者名/発表者名
      Aoshima Makoto
    • 学会等名
      Waseda International Symposium ``Introduction of General Causality to Various Data & its Applications"
    • 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] A high-dimensional quadratic classifier under the strongly spiked eigenvalue model2019

    • 著者名/発表者名
      Yata Kazuyoshi、Ishii Aki、Aoshima Makoto
    • 学会等名
      The 14th Workshop on Stochastic Models, Statistics and their Application
    • 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] 強スパイク固有値モデルにおける高次元統計的推測2019

    • 著者名/発表者名
      石井晶
    • 学会等名
      日本数学会2019年度年会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Tests of High-Dimensional Mean Vectors and Its Application Under the SSE Model2019

    • 著者名/発表者名
      Aki Ishii、Yata Kazuyoshi、Aoshima Makoto
    • 学会等名
      Waseda International Symposium ``Introduction of General Causality to Various Data & its Applications"
    • 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] High-Dimensional Statistical Analysis: Non-Sparse Modeling, Geometric Representations and New PCAs2018

    • 著者名/発表者名
      Aoshima Makoto
    • 学会等名
      2018 Workshop on High-Dimensional Statistical Analysis
    • 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] New techniques in high-dimensional statistical analysis2018

    • 著者名/発表者名
      Aoshima Makoto
    • 学会等名
      Waseda International Symposium ``Introduction of General Causality to Various Data & Its Innovation of The Optimal Inference"
    • 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] High-dimensional statistical analysis under spiked models2018

    • 著者名/発表者名
      Aoshima Makoto
    • 学会等名
      The Fourth Conference of the International Society for Nonparametric Statistics
    • 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] Inference on high-dimensional mean vectors under the strongly spiked eigenvalue model2018

    • 著者名/発表者名
      Yata Kazuyoshi、Aoshima Makoto
    • 学会等名
      The Ninth International Workshop on Applied Probability
    • 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] Tests of high-dimensional mean vectors under the SSE model2018

    • 著者名/発表者名
      Aki Ishii、Yata Kazuyoshi、Aoshima Makoto
    • 学会等名
      International Symposium on Statistical Theory and Methodology for Large Complex Data
    • 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] Equality tests of high-dimensional covariance matrices on the basis of strongly spiked eigenvalues2018

    • 著者名/発表者名
      Aki Ishii、Yata Kazuyoshi、Aoshima Makoto
    • 学会等名
      Waseda International Symposium ``Introduction of General Causality to Various Data & Its Innovation of The Optimal Inference"
    • 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] Equality tests for high-dimensional covariance matrices2018

    • 著者名/発表者名
      Aki Ishii、Yata Kazuyoshi、Aoshima Makoto
    • 学会等名
      The 27th South Taiwan Statistics Conference
    • 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] High-Dimensional Statistical Analysis by Non-Sparse Modeling2018

    • 著者名/発表者名
      Aoshima, M., Yata, K.
    • 学会等名
      Waseda International Symposium “Recent Developments in Time Series Analysis: Quantile Regression, High Dimensional Data & Causality”
    • 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] ノイズ掃き出し法を用いた高次元共分散行列の同等性検定2018

    • 著者名/発表者名
      石井 晶,矢田和善,青嶋 誠
    • 学会等名
      日本数学会2018年度年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] High-dimensional Statistical Analysis for the SSE Model2017

    • 著者名/発表者名
      Aoshima, M.
    • 学会等名
      A Symposium on Complex Data Analysis 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] 高次元統計解析:理論・方法論とその周辺(日本統計学会賞受賞者記念講演)2017

    • 著者名/発表者名
      青嶋 誠
    • 学会等名
      2017年度統計関連学会連合大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Asymptotic normality for inference on high-dimensional mean vectors under the SSE model2017

    • 著者名/発表者名
      矢田和善,青嶋 誠
    • 学会等名
      日本数学会2017年度秋季総合分科会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Equality tests of covariance matrices based on eigenstructures in the highdimensional context2017

    • 著者名/発表者名
      石井 晶,矢田和善,青嶋 誠
    • 学会等名
      日本学術振興会科学研究費による研究集会「大規模複雑データの理論と方法論,及び,関連分野への応用」
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 高次元データにおける固有空間の構造に基づいた共分散行列の同等性検定2017

    • 著者名/発表者名
      石井 晶,矢田和善,青嶋 誠
    • 学会等名
      日本数学会2017年度秋季総合分科会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [図書] 高次元の統計学2019

    • 著者名/発表者名
      青嶋 誠、矢田 和善
    • 総ページ数
      120
    • 出版者
      共立出版
    • ISBN
      9784320112636
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 青嶋研究室ホームページ

    • URL

      http://www.math.tsukuba.ac.jp/~aoshima-lab/jp/

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書
  • [学会・シンポジウム開催] International Symposium on Statistical Theory and Methodology for Large Complex Data2018

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2017-07-21   更新日: 2020-03-30  

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