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連続変量を含む相互情報量の推定と、グラフィカルモデルの構築への応用

研究課題

研究課題/領域番号 18K11192
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分60030:統計科学関連
研究機関大阪大学

研究代表者

鈴木 譲  大阪大学, 大学院基礎工学研究科, 教授 (50216397)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023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)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード相互情報量 / グラフィカルモデル / ベイジアンネットワーク / LiNGAM / 独立性検定 / 因果推論 / 森の生成 / 相互情報量の推定 / ゲノム解析 / 事後確率最大
研究成果の概要

本研究は、連続変量を含むデータの相互情報量推定とグラフィカルモデルの構築に焦点を当てている。2018年度には、相互情報量の一致性と独立性検出を達成し、国際会議で発表した。2019年度には、連続変数を含むデータの相互情報量推定法を確立し、2020年度には、交絡を考慮した因果探索を提案した。2021年度には、交絡の存在を許容する因果順序の識別方法を開発し、2022年度には条件付き相互情報量の概念を拡張した。2023年度には、提案手法の実用性を検証した。そうした成果は、IEEE trans. on Information Theoryを含むジャーナル11件、国際会議4件に掲載している。

研究成果の学術的意義や社会的意義

連続変量を含むデータの相互情報量の正確な推定とグラフィカルモデルの構築を実現し、データ解析や機械学習の分野での新たな手法を提供した。これにより、遺伝子ネットワーク解析や経済データの依存関係解析など、複雑なデータの構造解明が可能となった。また、医療データ解析や金融リスク評価などの実世界の問題解決に応用が期待される。さらに、提案手法の普及を通じて、様々な分野でのデータ活用が促進され、社会全体のデータリテラシー向上にも寄与している。

報告書

(7件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (48件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (14件) (うち国際共著 5件、 査読あり 12件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 7件、 招待講演 5件) 図書 (15件)

  • [国際共同研究] Chulalongkorn University/Mahidol University(タイ)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] コペンハーゲン大学(デンマーク)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Dropout drops double descent2024

    • 著者名/発表者名
      Yang Tian-Le、Suzuki Joe
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Statistics and Data Science

      巻: 7 号: 2 ページ: 1-1

    • DOI

      10.1007/s42081-024-00242-5

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Functional linear non-Gaussian acyclic model for causal discovery2024

    • 著者名/発表者名
      Yang Tian-Le、Lee Kuang-Yao、Zhang Kun、Suzuki Joe
    • 雑誌名

      Behaviormetrika

      巻: 51 号: 2 ページ: 1-1

    • DOI

      10.1007/s41237-024-00226-5

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Forest construction of Gaussian and discrete variables with the application of Watanabe Bayesian Information Criterion2024

    • 著者名/発表者名
      Islam Ashraful、Suzuki Joe
    • 雑誌名

      Behaviormetrika

      巻: 51 号: 2 ページ: 1-1

    • DOI

      10.1007/s41237-024-00227-4

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Newton-Type Methods with the Proximal Gradient Step for Sparse Estimation2024

    • 著者名/発表者名
      Shimmura Ryosuke、Suzuki Joe
    • 雑誌名

      Operations Research Forum

      巻: 5 号: 2 ページ: 1-1

    • DOI

      10.1007/s43069-024-00307-x

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Estimation of a Simple Structure in a Multidimensional IRT Model Using Structure Regularization2023

    • 著者名/発表者名
      Shimmura Ryosuke、Suzuki Joe
    • 雑誌名

      Entropy

      巻: 26 号: 1 ページ: 44-44

    • DOI

      10.3390/e26010044

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Extending Hilbert?Schmidt Independence Criterion for Testing Conditional Independence2023

    • 著者名/発表者名
      Zhang Bingyuan、Suzuki Joe
    • 雑誌名

      Entropy

      巻: 25 号: 3 ページ: 425-425

    • DOI

      10.3390/e25030425

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Converting ADMM to a proximal gradient for efficient sparse estimation2022

    • 著者名/発表者名
      Shimmura Ryosuke、Suzuki Joe
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Statistics and Data Science

      巻: 5 号: 2 ページ: 725-745

    • DOI

      10.1007/s42081-022-00150-6

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書 2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Functional LiNGAM2022

    • 著者名/発表者名
      Tianle Yang, Joe Suzuki
    • 雑誌名

      PMLR (Probabilistic Graphical Models)

      巻: 186 ページ: 25-36

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Causal order identification to address confounding: binary variables2021

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Joe、Inaoka Yusuke
    • 雑誌名

      Behaviormetrika

      巻: 49 号: 1 ページ: 5-21

    • DOI

      10.1007/s41237-021-00149-5

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An Efficient Algorithm for Convex Biclustering2021

    • 著者名/発表者名
      Chen Jie、Suzuki Joe
    • 雑誌名

      Mathematics

      巻: 9 号: 23 ページ: 3021-3021

    • DOI

      10.3390/math9233021

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Efficient Proximal Gradient Algorithms for Joint Graphical Lasso2021

    • 著者名/発表者名
      Chen Jie、Shimmura Ryosuke、Suzuki Joe
    • 雑誌名

      Entropy

      巻: 23 号: 12 ページ: 1623-1623

    • DOI

      10.3390/e23121623

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Why BDeu ? Regular Bayesian network structure learning with discrete and continuous variables2021

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Joe
    • 雑誌名

      WIREs Computational Statistics

      巻: 1 号: 4 ページ: 1-1

    • DOI

      10.1002/wics.1554

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 統計学の使い方より,本質を見抜く力―機械学習の数理 100問シリーズと凸最適化への期待 ―2020

    • 著者名/発表者名
      鈴木 讓
    • 雑誌名

      オペレーションズ・リサーチ

      巻: 65 ページ: 551-556

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Forest Learning From Data and its Universal Coding2018

    • 著者名/発表者名
      Suzuki, Joe
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Information Theory

      巻: 64 号: 11 ページ: 7349-7358

    • DOI

      10.1109/tit.2018.2869215

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Dropout Diminishes Double Descent Similar to Ridge2024

    • 著者名/発表者名
      Tianle Yang and Joe Suzuki
    • 学会等名
      International Workshop on Deep Learning and Kernel Machines, Leuven
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Latent Pushforward Measure for Gaussian Process2024

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Sekiya, Joe Suzuki
    • 学会等名
      International Workshop on Deep Learning and Kernel Machines, Leuven
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Extension of LiNGAM to functional data2023

    • 著者名/発表者名
      Tianle Yang and Joe Suzuki
    • 学会等名
      The 6th International Conference on Econometrics and Statistics (EcoSta 2023), Tokyo
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Solve 100 Problems of Math and R/Python for Statistical Learning2022

    • 著者名/発表者名
      Suzuki, Joe
    • 学会等名
      IASC-ARS2022
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 統計学の使い方より本質を見抜く力2020

    • 著者名/発表者名
      鈴木 讓
    • 学会等名
      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
    • 招待講演
  • [学会発表] A Causal Order Identification extended for dealing with Confounding: Discrete Variables J SUZUKI, Y INAOKA 電子情報通信学会技術研究報告 (Web) 120 (195 (IBISML2020 8-33)), 49-542020

    • 著者名/発表者名
      稲岡雄介、鈴木讓
    • 学会等名
      IBIS研究会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] A Proximal Gradient Method for Convex Clustering2020

    • 著者名/発表者名
      新村亮介、鈴木讓
    • 学会等名
      IBIS研究会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 交絡の存在を許容するLiNGAMの一般化2020

    • 著者名/発表者名
      鈴木讓
    • 学会等名
      IBISワークシップ
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Mutual Information Estimation: Independence Detection and Consistency2019

    • 著者名/発表者名
      Joe Suzuki
    • 学会等名
      IEEE International Symposium on Information Theory
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 日本行動計量学会47大会2019

    • 著者名/発表者名
      鈴木讓
    • 学会等名
      The Branch and Bound for Bayesian Network Structure Learning
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 機械学習の数理100問のR言語バージョン2019

    • 著者名/発表者名
      鈴木讓
    • 学会等名
      データ解析環境Rの整備と利用
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] R パッケージ BNSL: 連続と離散を区別しない無向森とDAGの構造学習2019

    • 著者名/発表者名
      鈴木讓
    • 学会等名
      人工知能学会人工知能基本問題研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] RパッケージBNSLで、大規模なグラフを構成する2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木讓
    • 学会等名
      人工知能学会合同研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] E-learning Development of Statistics and in Duex: Practical Approaches and their Tips for High-Quality Courses2018

    • 著者名/発表者名
      Joe Suzuki
    • 学会等名
      International Conference on Education of Data Science
    • 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] Branch and Bound for Continuous Bayesian Network Structure Learning2018

    • 著者名/発表者名
      Joe Suzuki
    • 学会等名
      Workshop on Probabilistic Graphical Models
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 分枝限定法でモデル選択の計算量を低減する2018

    • 著者名/発表者名
      鈴木讓
    • 学会等名
      行動計量学会第46回大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 情報量基準を用いた混合正規分布のモデル推定2018

    • 著者名/発表者名
      吉岡凛太郎, 鈴木讓
    • 学会等名
      行動計量学会第46回大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [図書] WAIC and WBIC with R Stan: 100 Exercises for Building Logic2023

    • 著者名/発表者名
      Suzuki, Joe
    • 総ページ数
      230
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [図書] WAIC and WBIC with Python Stan: 100 Exercises for Building Logic2023

    • 著者名/発表者名
      Suzuki, Joe
    • 総ページ数
      230
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [図書] 渡辺澄夫ベイズ理論 with R/Stan2023

    • 著者名/発表者名
      鈴木 讓
    • 総ページ数
      242
    • 出版者
      共立出版
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [図書] Kernel Methods for Machine Learning with Math and Python2022

    • 著者名/発表者名
      Joe Suzuki
    • 総ページ数
      208
    • 出版者
      Springer
    • ISBN
      9789811904004
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [図書] Kernel Methods for Machine Learning with Math and R2022

    • 著者名/発表者名
      Joe Suzuki
    • 総ページ数
      196
    • 出版者
      Springer
    • ISBN
      9789811903977
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [図書] Sparse Estimation with Math and R: 100 Exercises for Building Logic2021

    • 著者名/発表者名
      Suzuki, Joe
    • 総ページ数
      240
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [図書] Sparse Estimation with Math and Python: 100 Exercises for Building Logic2021

    • 著者名/発表者名
      Suzuki, Joe
    • 総ページ数
      250
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [図書] Statistical Learning with Math and Python: 100 Exercises for Building Logic2021

    • 著者名/発表者名
      Suzuki, Joe
    • 総ページ数
      220
    • 出版者
      Springer
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [図書] 機械学習のためのカーネル100問 with R2021

    • 著者名/発表者名
      鈴木 讓
    • 総ページ数
      200
    • 出版者
      共立出版
    • ISBN
      9784320125124
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [図書] 機械学習のためのカーネル100問 with Python2021

    • 著者名/発表者名
      鈴木 讓
    • 総ページ数
      216
    • 出版者
      共立出版
    • ISBN
      9784320125131
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [図書] スパース推定100問 with Python2021

    • 著者名/発表者名
      鈴木 讓
    • 総ページ数
      260
    • 出版者
      共立出版
    • ISBN
      9784320125094
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [図書] Statistical Learning with Math and R2020

    • 著者名/発表者名
      Joe Suzuki
    • 総ページ数
      220
    • 出版者
      Springer
    • ISBN
      9789811575686
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [図書] 統計的機械学習の数理100問 with Python2020

    • 著者名/発表者名
      鈴木 讓
    • 総ページ数
      272
    • 出版者
      共立出版
    • ISBN
      9784320125070
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書 2019 実施状況報告書
  • [図書] スパース推定100問 with R2020

    • 著者名/発表者名
      鈴木 讓
    • 総ページ数
      240
    • 出版者
      共立出版
    • ISBN
      9784320125087
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [図書] 統計的機械学習の数理100問 with R2020

    • 著者名/発表者名
      鈴木 讓
    • 総ページ数
      256
    • 出版者
      共立出版
    • ISBN
      9784320125063
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2025-01-30  

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