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高次元データの統計的推測:スパイク性とスパース性

研究課題

研究課題/領域番号 18K18015
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分60030:統計科学関連
研究機関東京理科大学

研究代表者

石井 晶  東京理科大学, 創域理工学部情報計算科学科, 講師 (20801161)

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
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2019年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード高次元データ / 高次元小標本 / 強スパイク固有値 / 高次元統計的推測 / 高次元統計解析 / 強スパイク固有値モデル / 高次元データ解析 / 固有値推定 / 強スパイク構造 / 判別分析 / 幾何学的表現 / スパイク構造 / 高次元二標本検定 / 高次元多標本問題 / 高次元二標本問題 / スパース性
研究成果の概要

主に高次元独立標本に対する統計的推測に対する新しい理論や方法論の開発を行った。ゲノムデータなどの高次元小標本データは、遺伝子間の相関などによって高次元共分散行列の固有値が強く飛び抜けた(スパイクした)値をとるという高次元現象をもとに、高次元平均ベクトルの検定、高次元共分散行列の同等性検定、高次元共分散行列の構造検定、高次元判別分析に対して新たな手法の開発と、提案したものが理論的に高い精度保証を与えることを証明した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、高次元統計解析という、高次元データに対して高精度・低計算コスト・高い汎用性をもつ高次元データに対する新しい理論・方法論をもとに成果を挙げている。理論的に高い精度保証を与える手法を提案するだけでなく、実データをもとに応用例・解析例も多く与えた。上記から、理論研究・応用研究において課題となる点である、実データにおける汎用性や理論的な精度保証を解決する成果を挙げており、学術的意義がある。対象としているデータがゲノム等の高次元データであり、汎用性の高さから医療などの分野への応用も多く考えられ、社会的意義がある。

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

    (42件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 1件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 8件) 学会発表 (31件) (うち国際学会 12件、 招待講演 15件)

  • [雑誌論文] High-dimensional Statistical Analysis and Its Application to an ALMA Map of NGC 2532024

    • 著者名/発表者名
      Takeuchi Tsutomu T.、Yata Kazuyoshi、Egashira Kento、Aoshima Makoto、Ishii Aki、Cooray Suchetha、Nakanishi Kouichiro、Kohno Kotaro、Kono Kai T.
    • 雑誌名

      The Astrophysical Journal Supplement Series

      巻: 271 号: 2 ページ: 44-44

    • DOI

      10.3847/1538-4365/ad2517

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] 強スパイク固有値モデルにおける統計的推測2024

    • 著者名/発表者名
      石井 晶
    • 雑誌名

      日本統計学会誌

      巻: -

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Geometric classifiers for high-dimensional noisy data2022

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

      Journal of Multivariate Analysis

      巻: 188 ページ: 104850-104850

    • DOI

      10.1016/j.jmva.2021.104850

    • 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
  • [雑誌論文] 論説:高次元小標本における統計的仮説検定2021

    • 著者名/発表者名
      青嶋 誠、石井 晶、矢田和善
    • 雑誌名

      日本数学会邦文誌「数学」

      巻: 73 ページ: 360-379

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 単一強スパイク固有値モデルにおける高次元平均ベクトルの2標本検定2020

    • 著者名/発表者名
      石井 晶、矢田和善、青嶋 誠
    • 雑誌名

      応用統計学

      巻: 49 号: 3 ページ: 109-125

    • DOI

      10.5023/jappstat.49.109

    • NAID

      130008022515

    • ISSN
      0285-0370, 1883-8081
    • 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] Tests for high-dimensional covariance structures under the non-strongly spiked eigenvalue model2020

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

      数理解析研究所講究録

      巻: 2157 ページ: 21-30

    • NAID

      120006956689

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] A classifier under the strongly spiked eigenvalue model in high-dimension, low-sample-size context2020

    • 著者名/発表者名
      Ishii Aki
    • 雑誌名

      Communications in Statistics - Theory and Methods

      巻: 49 号: 7 ページ: 1561-1577

    • DOI

      10.1080/03610926.2018.1528365

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 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
      2019 実施状況報告書 2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 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
      2019 実施状況報告書 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 quadratic classifier for high-dimension, low-sample-size data under the strongly spiked eigenvalue model2019

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

      Springer Proceedings in Mathematics and Statistics

      巻: 294 ページ: 131-142

    • DOI

      10.1007/978-3-030-28665-1_10

    • ISBN
      9783030286644, 9783030286651
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A classifier under the strongly spiked eigenvalue model in High-dimension, low-sample-size context2019

    • 著者名/発表者名
      A. ishii
    • 雑誌名

      Communications in Statistics -Theory and Methods

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Quadratic classifiers for high-dimensional noisy data2023

    • 著者名/発表者名
      Aki Ishii, Kazuyoshi Yata, Makoto Aoshima
    • 学会等名
      The 6th International Conference on Econometrics and Statistics
    • 関連する報告書
      2023 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共分散行列の統計的推測2023

    • 著者名/発表者名
      矢田 和善、石井 晶、青嶋 誠
    • 学会等名
      2023年度統計関連学会連合大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Estimation of eigenvectors for linear combinations of high-dimensional covariance matrices and its application2022

    • 著者名/発表者名
      Kazuyoshi Yata, Aki Ishii and Makoto Aoshima
    • 学会等名
      The 5th International Conference on Econometrics and Statistics
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 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解析2022

    • 著者名/発表者名
      石井 晶
    • 学会等名
      2022年度統計関連学会連合大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Tests for covariance structures in high-dimensional data2021

    • 著者名/発表者名
      Kazuyoshi Yata, Aki Ishii and Makoto Aoshima
    • 学会等名
      The 4th International Conference on Econometrics and Statistics
    • 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] High-dimensional classifiers under the strongly spiked eigenvalue model2021

    • 著者名/発表者名
      Aki Ishii, Kazuyoshi Yata and Makoto Aoshima
    • 学会等名
      The 4th International Conference on Econometrics and Statistics
    • 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] High-dimensional quadratic classifiers under the strongly spiked eigenvalue model spiked eigenvalue model2021

    • 著者名/発表者名
      Aki Ishii, Kazuyoshi Yata and Makoto Aoshima
    • 学会等名
      IISA 2021 Conference
    • 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] 単一強スパイク固有値モデルにおける高次元平均ベクトルの2標本検定2021

    • 著者名/発表者名
      石井 晶、矢田和善、青嶋 誠
    • 学会等名
      2021年度統計関連学会連合大会
    • 関連する報告書
      2021 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ノイズ構造の高精度な解析に基づく統計的推測2021

    • 著者名/発表者名
      矢田和善、石井 晶、青嶋 誠
    • 学会等名
      2021年度統計関連学会連合大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 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2次判別2021

    • 著者名/発表者名
      石井 晶、矢田和善、青嶋 誠
    • 学会等名
      応用統計学会年会2021年年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Tests of high-dimensional correlation matrices under the strongly spiked eigenvalue model2020

    • 著者名/発表者名
      石井 晶, 矢田和善, 青嶋 誠
    • 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] 高次元固有ベクトルの検定について2020

    • 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2020年度秋季総合分科会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 高次元データに対する共分散構造の検定2020

    • 著者名/発表者名
      石井 晶、矢田 和善、青嶋 誠
    • 学会等名
      京都大学数理解析研究所RIMS研究集会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] データ変換を用いた高次元次判別分析について2020

    • 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シンポジウム「多様な高次元モデルにおける理論と方法論,及び,関連分野への応用」
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 単一強スパイク固有値モデルに対する高次元平均ベクトルの2標本検定2019

    • 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シンポジウム「統計的推測および確率解析に関する総合的研究」
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Tests for high-dimensiomal covariance structures under the SSE model2019

    • 著者名/発表者名
      Aki Ishii, Kazuyoshi Yata and Makoto Aoshima
    • 学会等名
      日本学術振興会科学研究費によるシンポジウム「International Symposium on Theories and Methodologies for Large Complex Data」
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 単一強スパイク固有値モデルにおける高次元二標本検定2019

    • 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2019年度秋季総合分科会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Tests for high-dimensional covariance structures based on eigenstructures2019

    • 著者名/発表者名
      Aki Ishii, Kazuyoshi Yata and Makoto Aoshima
    • 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
  • [学会発表] Geometrical quadratic discriminant analysis for high-dimension, strongly spiked eigenvalue models2019

    • 著者名/発表者名
      矢田 和善、石井 晶、青嶋 誠
    • 学会等名
      日本学術振興会科学研究費によるシンポジウム「高次元複雑データの統計モデリング」
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Inference on mean vectors for high-dimensional data with the strongly spiked eigenstructure2019

    • 著者名/発表者名
      Aki Ishii, Kazuyoshi Yata and Makoto Aoshima
    • 学会等名
      The 3rd International Conference on Econometrics and Statistics
    • 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] Tests of high-dimensional correlation matrices on the basis of eigenstructures2019

    • 著者名/発表者名
      Aki Ishii, Kazuyoshi Yata and Makoto Aoshima
    • 学会等名
      The 7th International Workshop in Sequential Methodologies
    • 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] 強スパイク固有値モデルにおける高次元統計的推測(日本数学会特別講演)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 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 強スパイク固有値モデルにおける固有空間の推測と高次元平均ベクトルの検定2019

    • 著者名/発表者名
      石井 晶、矢田 和善、青嶋 誠
    • 学会等名
      京都大学数理解析研究所RIMS研究集会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Tests of high-dimensional mean vectors under the SSE model2019

    • 著者名/発表者名
      Ishii, A., Yata, K., Aoshima, M.
    • 学会等名
      Waseda International Symposium“Introduction of General Causality to Various Data & its Applications”
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Tests of high-dimensional mean vectors under the SSE model2018

    • 著者名/発表者名
      Ishii, A., Yata, K., Aoshima, M.
    • 学会等名
      International Symposium on Statistical Theory and Methodology for Large Complex Data
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A quadratic classifier for high-dimensional data under the strongly spiked eigenvalue model2018

    • 著者名/発表者名
      Ishii, A., Yata, K., Aoshima, M.
    • 学会等名
      2018年度統計関連学会連合大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Strongly spiked eigenvalue モデルにおける高次元相関ベクトルの検定について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年度秋季総合分科会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Equality tests for high-dimensional covariance matrices2018

    • 著者名/発表者名
      Ishii, A., Yata, K., Aoshima, M.
    • 学会等名
      The 27th South Taiwan Statistical Conference (27th STSC)
    • 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] Equality tests of high-dimensional covariance matrices with strongly spiked eigenstructures2018

    • 著者名/発表者名
      Ishii, A., Yata, K., Aoshima, M.
    • 学会等名
      The 2nd International Conference on Econometrics and Statistics
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Inference on High-Dimensional Mean Vectors Under the Strongly Spiked Eigenvalue Model2018

    • 著者名/発表者名
      Yata, K., Aoshima, M., Ishii, A.
    • 学会等名
      9-th International Workshop on Applied Probability
    • 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] Tests for high-dimensional covariance matrices and correlation matrices under the strongly spiked eigenvalue model2018

    • 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シンポジウム「融合する統計科学」
    • 関連する報告書
      2018 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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