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関数データに基づく経時測定データ解析法の発展

研究課題

研究課題/領域番号 19K11858
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
研究機関滋賀大学

研究代表者

松井 秀俊  滋賀大学, データサイエンス学系, 教授 (90633305)

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
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
キーワード統計的モデリング / 関数データ解析 / モデル選択 / 空間データ解析 / スパース推定 / 空間データ分析 / 半教師あり学習
研究開始時の研究の概要

時間の経過とともに計測されたデータを関数化処理し、得られた関数化データ集合を対象とした分析方法関数データ解析とよばれている。経時測定データに対して関数データ解析を適用することで、観測時点や観測時点数が個体ごとに異なっていても容易に分析できるという利点がある。本研究では、関数データに基づく統計モデルの発展や、新たな推定方法の提案を行うことで、既存手法では発見が困難であった、データに内在する構造を明らかにし、より解釈の容易な統計モデルを獲得することを目指す。

研究成果の概要

観測個体それぞれが時間の経過とともに繰り返し計測されたデータに対して、各観測個体を関数として処理し分析を行う統計的モデリング手法を発展させる研究を行った。特に、回帰や分類、空間データの予測など、さまざまな分析目的に応じて、データに内在する特徴を明らかにする方法を提案した。提案した方法それぞれについて、数値実験を通じてそれらの有効性を検証した。また、実際のデータに対して、さまざまな視点からデータの価値を引き出すための分析を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

関数データに基づく分類問題に対しては、関数データを効率的かつ精度よく多群に分類する方法を構築できた。また、空間情報を伴う関数データを用いて未観測地点の関数を予測する問題では、予測に用いられるデータの地点を選択する方法を導出した。このような地点の選択ができる方法はこれまでに提案されておらず、学術的意義は高いと考えられる。さらに、長期栽培される農作物を分析するための統計モデルとその推定法を提案することで、これまでは農家が肌感覚で捉えていた環境要因や季節と収量との関係を定量化することができた。この結果は、実際に栽培を行う農家に対してフィードバックを与えられるという点で意義のあるものと考える。

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

    (52件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (32件) (うち国際学会 8件、 招待講演 5件) 図書 (7件) 備考 (4件)

  • [雑誌論文] 空間経時測定データに対する多変量関数クラスタリング2024

    • 著者名/発表者名
      新井仁智,松井秀俊,三角俊裕,小西貞則
    • 雑誌名

      応用統計学

      巻: -

    • 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] Multivariate functional subspace classification for high-dimensional longitudinal data2023

    • 著者名/発表者名
      Fukuda Tatsuya、Matsui Hidetoshi、Takada Hiroya、Misumi Toshihiro、Konishi Sadanori
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Statistics and Data Science

      巻: - 号: 1 ページ: 1-16

    • DOI

      10.1007/s42081-023-00226-x

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Classification From Positive and Biased Negative Data With Skewed Labeled Posterior Probability2023

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Shotaro、Matsui Hidetoshi
    • 雑誌名

      Neural Computation

      巻: - 号: 5 ページ: 1-18

    • DOI

      10.1162/neco_a_01580

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] VARIABLE SELECTION FOR HISTORICAL FUNCTIONAL LINEAR MODEL2021

    • 著者名/発表者名
      Matsui, H.
    • 雑誌名

      Bulletin of informatics and cybernetics

      巻: 53 号: 1 ページ: 1-19

    • DOI

      10.5109/4151124

    • NAID

      120006952128

    • ISSN
      0286-522X, 2435-743X
    • 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] Estimation of relationships between chemical substructures and antibiotic resistance-related gene expression in bacteria: Adapting a canonical correlation analysis for small sample data of gathered features using consensus clustering2020

    • 著者名/発表者名
      Esaki, T., Horinouchi, T., Natsume-Kitatani, Y., Nojima, Y., and Matsui, H.
    • 雑誌名

      CBIジャーナル

      巻: 20 号: 0 ページ: 58-61

    • DOI

      10.1273/cbij.20.58

    • NAID

      130007921242

    • ISSN
      1347-0442, 1347-6297
    • 年月日
      2020-09-30
    • 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] Parental Legacy and Regulatory Novelty in Brachypodium Diurnal Transcriptomes Accompanying their Polyploidy.2020

    • 著者名/発表者名
      Inoue, K., Takahagi, K., Kouzai, Y., Koda, S., Shimizu, M., Uehara-Yamaguchi, Y., Nakayama, R., Kita, T., Onda, Y., Nomura, T., Matsui, H., Nagaki, K., Nishii, R., and Mochida, K.
    • 雑誌名

      NAR Genomics and Bioinformatics

      巻: 2 号: 3 ページ: 1-14

    • DOI

      10.1093/nargab/lqaa067

    • NAID

      120007037378

    • 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] Variable selection in multivariate linear models for functional data via sparse regularization2020

    • 著者名/発表者名
      Hidetoshi Matsui, Yuta Umezu
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Statistics and Data Science

      巻: - 号: 2 ページ: 453-467

    • DOI

      10.1007/s42081-019-00055-x

    • NAID

      210000179793

    • 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] Quadratic regression for functional response models2019

    • 著者名/発表者名
      Matsui, H.
    • 雑誌名

      Econometrics and Statistics

      巻: 印刷中 ページ: 125-136

    • DOI

      10.1016/j.ecosta.2018.12.003

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 関数データに基づく統計的モデリング2019

    • 著者名/発表者名
      松井秀俊
    • 雑誌名

      統計数理

      巻: 67 ページ: 1784-1797

    • 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
  • [学会発表] 可変ドメイン関数データに対する軌道の動的予測と気象データ分析への応用2024

    • 著者名/発表者名
      松井秀俊,寺田吉壱
    • 学会等名
      科研費シンポジウム「統計科学・機械学習・情報数学の最前線」
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Dynamic prediction for variable-domain functional data.2023

    • 著者名/発表者名
      Terada, Y., Matsui, H.
    • 学会等名
      The 12th conference of the Asian Regional Section of the International Association for Statistical Computing (IASC-ARS 2023)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 関数データ解析を用いた異なるサンプリングレートのランニングデータの相互活用の検討2023

    • 著者名/発表者名
      土井博文,松井秀俊,西岡大輔,伊藤ゆり,佐浦隆一
    • 学会等名
      日本計算機統計学会第37回シンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 欠測を含むデータに対する多重代入法に基づく非線形モデルの変数選択2023

    • 著者名/発表者名
      島津佑汰,山口崇幸,保科架風,松井秀俊
    • 学会等名
      日本計算機統計学会第37回シンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 循環器疾患における乳酸値変化を用いた循環安定の予測:混合効果モデルに基づく関数データ解析の臨床的応用2023

    • 著者名/発表者名
      中島誉也,佐藤俊太朗,松井秀俊,水野篤
    • 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] 可変ドメイン関数データに対する軌道の動的予測2023

    • 著者名/発表者名
      松井秀俊,寺田吉壱
    • 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] 欠測を含むデータに対する加法モデルの推定と特徴選択2023

    • 著者名/発表者名
      山口崇幸,島津佑汰,保科架風,松井秀俊
    • 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] 関数データに基づく農作物収穫量の分析2023

    • 著者名/発表者名
      松井秀俊
    • 学会等名
      日本計算機統計学会第37回大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Truncated estimation for functional linear model and its application to agricultural data2022

    • 著者名/発表者名
      Matsui, H.
    • 学会等名
      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
  • [学会発表] Causal discovery for linear mixed data2022

    • 著者名/発表者名
      Zeng, Y., Shimizu, S., Matsui, H. and Sun, F.
    • 学会等名
      1st Conference on Causal Learning and Reasoning
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 非線形混合効果モデルに基づく関数データを用いた急性期循環器疾患における急性期離脱時期の予測2022

    • 著者名/発表者名
      中島誉也,佐藤俊太郎,松井秀俊,水野篤
    • 学会等名
      日本臨床疫学会第5回年次学術大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 空間関数データに対するスパース推定2022

    • 著者名/発表者名
      松井秀俊
    • 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] MRI検査内容における分散表現取得方法の見当2022

    • 著者名/発表者名
      福井悠介,平塚真之輔,井口修巳,吉村雅寛,永谷幸裕,西原明日香,松井秀俊
    • 学会等名
      第4回日本メディカルAI学会学術集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 関数データ解析を用いた長距離走に伴う疲労発生の識別検知2022

    • 著者名/発表者名
      土井博文,伊藤ゆり,松井秀俊,佐浦隆一
    • 学会等名
      日本計算機統計学会第36回大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Truncated estimation for varying-coefficient functional linear models and its application to agricultural data2022

    • 著者名/発表者名
      Matsui, H.
    • 学会等名
      The 11th Conference of the Asian Regional Section of the IASC (IASC-ARS 2022)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 変化係数関数切断線形モデルの推定2021

    • 著者名/発表者名
      松井秀俊
    • 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
  • [学会発表] Classification from Positive and Biased Negative Data with Skewed Labeled Posterior Probability2021

    • 著者名/発表者名
      渡邊翔太朗,松井秀俊
    • 学会等名
      第24回情報論的学習理論ワークショップ (IBIS2021)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 関数データに基づく統計的モデリングと農業データ分析への応用2021

    • 著者名/発表者名
      松井秀俊
    • 学会等名
      大阪大学数理・データ科学セミナー
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 関数回帰モデルに対するドメイン選択と収量データ分析への応用2021

    • 著者名/発表者名
      松井秀俊
    • 学会等名
      九州大学統計データサイエンス研究集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Truncated estimation for varying-coefficient functional linear models2021

    • 著者名/発表者名
      Matsui, H.
    • 学会等名
      14th International Conference of the ERCIM WG on Computational and Methodological Statistics (CMStatistics 2021)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Variable selection in varying-coefficient functional linear models.2020

    • 著者名/発表者名
      Matsui, H.
    • 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] 個人向けローン利用顧客のデフォルト判別のための転移学習2020

    • 著者名/発表者名
      杉山聖貴,松井秀俊
    • 学会等名
      第23回情報論的学習理論ワークショップ (IBIS2020)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 変化係数関数加法モデルと農業データ分析への応用2020

    • 著者名/発表者名
      松井秀俊
    • 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] 栽培記録から見出された水稲の環境応答変動性の解析2020

    • 著者名/発表者名
      西内俊策,松井秀俊.
    • 学会等名
      日本育種学会第137回講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Varying-coefficient functional additive models2019

    • 著者名/発表者名
      Matsui, H
    • 学会等名
      12th International Conference of the ERCIM WG on Computational and Methodological 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] Automatic multivariate functional clustering for spatial longitudinal data2019

    • 著者名/発表者名
      Arai, N., Misumi, T., Matsui, H., Maesono, Y. and Konishi, S.
    • 学会等名
      12th International Conference of the ERCIM WG on Computational and Methodological Statistics
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Joint modeling and estimation for multivariate longitudinal data and binary outcome2019

    • 著者名/発表者名
      Misumi, T. and Matsui, H.
    • 学会等名
      12th International Conference of the ERCIM WG on Computational and Methodological Statistics
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Regularized interaction models for function-on-function regression2019

    • 著者名/発表者名
      Matsui, H
    • 学会等名
      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] Automatic multivariate functional clustering for spatial longitudinal data2019

    • 著者名/発表者名
      新井仁智,三角俊裕,松井秀俊,小西貞則,前園宜彦
    • 学会等名
      情報・統計科学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 変化係数関数回帰モデルによる作物収穫データの分析2019

    • 著者名/発表者名
      松井秀俊,持田恵一
    • 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] 関数回帰分析2019

    • 著者名/発表者名
      松井秀俊,山本倫生,荒木由布子
    • 学会等名
      日本行動計量学会 秋の行動計量セミナー
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 関数データにおける変数選択と時系列・空間データ解析2019

    • 著者名/発表者名
      松井秀俊
    • 学会等名
      応用統計学会・計量生物学会チュートリアルセミナー
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [図書] 「AI監査」の基本と技術―データサイエンティストの活躍2024

    • 著者名/発表者名
      滋賀大学,PwC Japan有限責任監査法人(編)
    • 総ページ数
      200
    • 出版者
      中央経済社
    • ISBN
      9784502447112
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [図書] 多変量解析(データサイエンス大系)2023

    • 著者名/発表者名
      松井秀俊
    • 総ページ数
      256
    • 出版者
      学術図書出版社
    • ISBN
      9784780607079
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [図書] 多変量解析2023

    • 著者名/発表者名
      松井 秀俊
    • 総ページ数
      256
    • 出版者
      学術図書出版社
    • ISBN
      9784780607079
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [図書] データサイエンスと機械学習2022

    • 著者名/発表者名
      D.P.Kroese、金森 敬文
    • 総ページ数
      416
    • 出版者
      東京化学同人
    • ISBN
      9784807920297
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [図書] Excelで学べるデータサイエンス入門講義2022

    • 著者名/発表者名
      笛田 薫、松井 秀俊
    • 総ページ数
      240
    • 出版者
      日経BP
    • ISBN
      9784296200146
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [図書] データサイエンス入門 第2版2021

    • 著者名/発表者名
      竹村 彰通、姫野 哲人、高田 聖治、和泉 志津恵、市川 治、梅津 高朗、北廣 和雄、齋藤 邦彦、佐藤 智和、白井 剛、田中 琢真、槙田 直木、松井 秀俊
    • 総ページ数
      240
    • 出版者
      学術図書出版社
    • ISBN
      9784780607307
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [図書] 統計モデルと推測(データサイエンス入門シリーズ)2019

    • 著者名/発表者名
      松井秀俊,小泉和之 (著),竹村彰通 (編)
    • 総ページ数
      224
    • 出版者
      講談社サイエンティフィク
    • ISBN
      9784065178027
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] Hidetoshi Matsui

    • URL

      https://sites.google.com/site/hidetoshimatsui/

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [備考] 滋賀大学 研究者情報総覧

    • URL

      https://researchers.shiga-u.ac.jp/html/100002604_ja.html

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [備考] Hidetoshi Matsui

    • URL

      https://sites.google.com/site/hidetoshimatsui/home

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書 2021 実施状況報告書
  • [備考] Hidetoshi Matsui

    • URL

      https://sites.google.com/site/hidetoshimatsuien/

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2019-04-18   更新日: 2025-01-30  

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