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広義の非正則モデルにおけるベイズ的推測に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 19K11850
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
研究機関筑波大学

研究代表者

赤平 昌文  筑波大学, 数理物質系(名誉教授), 名誉教授 (70017424)

研究分担者 青嶋 誠  筑波大学, 数理物質系, 教授 (90246679)
小池 健一  日本大学, 商学部, 教授 (90260471)
矢田 和善  筑波大学, 数理物質系, 教授 (90585803)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2023年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
キーワード切断指数型分布族 / 切断分布族 / 局外母数 / 切断母数 / 最尤推定量 / ベイズ推定量 / 漸近損失 / 中央値不偏推定量 / 指数型分布族 / 集中確率 / 有効推定量 / パレート分布 / 2次の漸近平均 / 2次の漸近分散 / 2次の漸近損失 / 切断t分布
研究開始時の研究の概要

正則な面を部分的にもつ広義の非正則モデルにおいてベイズ推定量と最尤推定量の高次の漸近的比較を行うとともに、ベイズ的推測の最尤推測との対比構造の解明を目指して、機械学習、AI等の統計学的基礎を構築することである。従来、正則な場合にはベイズ推定量と最尤推定量は偏り補正後には高次のオーダーまで漸近的に同等であることが知られているが、正則な面を部分的にもつ広義の非正則モデルにおいては、ベイズ推定量が最尤推定量より高次のオーダーでは漸近的に良くなる可能性があると予想される。この予想の解決を目指して種々の研究を行う。これが解決されれば機械学習、AI等の理論的根拠を与えるものとなる。

研究成果の概要

統計学において、通常は正則条件を仮定して論じるが、ファイナンス、物理学等の応用分野においては、正則条件が満たされない場合も多く、その典型として非正則分布族が考えられる。本研究では、正則な面を部分的にもつ広義の非正則モデルにおいて、特に、様々な応用分野で重要な上側切断パレート分布を含む広義の非正則分布族における母数のベイズ推測と最尤推測の構造を解明する研究を遂行した。実際、切断指数型分布族を含む一般の切断分布族においてベイズ推定量、最尤推定量を通して推測構造を明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

最近、ビッグデータが注目を集め、社会からはそれを処理する情報技術が求められている。実際、得られたデータに基づく統計的推測はその重要性を益々増しているとともに、特にベイズ(Bayes)的推測は機械学習、AI等の理論的基礎を担っている。本研究では、正則な面を部分的にもつ広義の非正則モデルにおいて、特に、ファイナンス、物理学、水文学、地質学、天文学等の様々な分野で重要な上側切断パレート(Pareto)分布を含む広義の非正則分布族における母数のベイズ推測と最尤推測の構造を解明する研究を遂行した。なお、広義の非正則モデルは、正則と非正則の双方をつなぐモデルとして重要である。

報告書

(6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
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (17件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 13件) 学会発表 (9件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Asymptotic loss of the MLE of a truncation parameter in the presence of a nuisance parameter for a one-sided truncated family of distributions2023

    • 著者名/発表者名
      Akahira M. , Ohyauchi N.
    • 雑誌名

      Communications in Statistics - Theory and Methods

      巻: Published on line 号: 21 ページ: 1-15

    • DOI

      10.1080/03610926.2023.2269436

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Second order asymptotics in Bayesian estimation for a one-sided truncated family of distributions2023

    • 著者名/発表者名
      赤平昌文、大谷内奈穂
    • 雑誌名

      数理解析研究所講究録

      巻: 2254 ページ: 108-117

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 高次元小標本における非階層型クラスタリングの一致性について2023

    • 著者名/発表者名
      江頭健斗、矢田和善、青嶋 誠
    • 雑誌名

      数理解析研究所講究録

      巻: 2254 ページ: 1-8

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] On the efficiency of median unbiased estimators based on a sample of fixed size2022

    • 著者名/発表者名
      赤平昌文、大谷内奈穂
    • 雑誌名

      数理解析研究所講究録

      巻: 2221 ページ: 115-123

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Attainments of the Bayesian information bounds for escort distribution2022

    • 著者名/発表者名
      伴野創志、小池健一
    • 雑誌名

      数理解析研究所講究録

      巻: 2221 ページ: 1-13

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 階層的クラスタリングの高次元漸近的性質について2022

    • 著者名/発表者名
      江頭健斗、矢田和善、青嶋誠
    • 雑誌名

      数理解析研究所講究録

      巻: 2221 ページ: 30-37

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Consistency of the objective general index in high-dimensional settings2022

    • 著者名/発表者名
      Takuma Bando, Tomonari Sei, Kazuyoshi Yata
    • 雑誌名

      Journal of Multivariate Analysis

      巻: 189 ページ: 104938-104938

    • DOI

      10.1016/j.jmva.2021.104938

    • 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] Maximum likelihood estimation for a one-sided truncated family of distributions2021

    • 著者名/発表者名
      Akahira Masafumi
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Statistics and Data Science

      巻: 4 号: 1 ページ: 317-344

    • DOI

      10.1007/s42081-020-00098-5

    • NAID

      210000182357

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hypothesis tests for high-dimensional covariance structures2021

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

      Annals of the Institute of Statistical Mathematics

      巻: in press 号: 3 ページ: 599-622

    • DOI

      10.1007/s10463-020-00760-5

    • NAID

      120007168344

    • 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] 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

      数学

      巻: 73 ページ: 360-379

    • NAID

      40022736270

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] On the extension of maximum likelihood estimation to a one-sided family of distributions2020

    • 著者名/発表者名
      赤平 昌文
    • 雑誌名

      京都大学 数理解析研究所講究録

      巻: 2157 ページ: 135-144

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 高次元におけるDistance Weighted Discriminationについて2020

    • 著者名/発表者名
      江頭 健斗・矢田 和善・青嶋 誠
    • 雑誌名

      京都大学 数理解析研究所講究録

      巻: 2157 ページ: 1-10

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Bobrovsky-Mayer-Wolf-Zakaiの下界の改良2020

    • 著者名/発表者名
      小池健一・橋本真太郎
    • 雑誌名

      京都大学 数理解析研究所講究録

      巻: 2157 ページ: 31-38

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 統計学と数学との関係2020

    • 著者名/発表者名
      赤平 昌文
    • 雑誌名

      現代思想

      巻: 48 ページ: 145-153

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Empirical Bayes estimation of a truncation parameter for a oTEF2019

    • 著者名/発表者名
      赤平 昌文
    • 雑誌名

      京都大学 数理解析研究所講究録

      巻: 2124 ページ: 148-154

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] ベイズ推測におけるリスク不等式の漸近的な比較2019

    • 著者名/発表者名
      小池 健一
    • 雑誌名

      京都大学 数理解析研究所講究録

      巻: 2124 ページ: 103-111

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 強スパイク固有値モデルにおける高次元一標本検定とその応用について2019

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

      京都大学 数理解析研究所講究録

      巻: 2124 ページ: 56-64

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [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、青島 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
  • [学会発表] 高次元データにおけるk-means法の漸近的性質とその応用2023

    • 著者名/発表者名
      江頭健斗、矢田和善、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
  • [学会発表] 高次元主成分分析における頑健性について2022

    • 著者名/発表者名
      中山優吾、矢田和善、青嶋誠
    • 学会等名
      日本数学会秋季総合分科会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 階層的クラスタリングの高次元漸近的振舞い2022

    • 著者名/発表者名
      江頭健斗、矢田和善、青嶋誠
    • 学会等名
      日本数学会秋季総合分科会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Multiple outlier detection test with PCA in high-dimension, low-sample-size settings2022

    • 著者名/発表者名
      中山優吾、矢田和善、青嶋誠
    • 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
  • [学会発表] Bobrovsky-Mayor-Wolf-Zakaiの下界の改良2021

    • 著者名/発表者名
      小池健一・橋本慎太郎
    • 学会等名
      日本数学会秋季総合分科会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [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
      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
  • [学会発表] 高次元スパースPCAの一致性とその応用2020

    • 著者名/発表者名
      矢田 和善・青嶋 誠
    • 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
  • [学会発表] 高次元混合データにおける幾何学的一致性について2019

    • 著者名/発表者名
      矢田 和善・青嶋 誠
    • 学会等名
      日本数学会秋季総合分科会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [図書] 統計的逐次推定論2022

    • 著者名/発表者名
      赤平 昌文、小池 健一
    • 総ページ数
      228
    • 出版者
      共立出版
    • ISBN
      9784320112728
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [図書] 統計的不偏推定論2019

    • 著者名/発表者名
      赤平 昌文
    • 総ページ数
      208
    • 出版者
      共立出版
    • ISBN
      9784320112681
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2025-01-30  

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