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最適輸送理論に基づく補助変数を用いた統計的推測

研究課題

研究課題/領域番号 20K19757
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
研究機関広島大学

研究代表者

伊森 晋平  広島大学, 先進理工系科学研究科(理), 准教授 (80747345)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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)
キーワード補助変数 / 最適輸送理論 / フレシェ距離 / Greedy algorithm / 共変量シフト / ガンマダイバージェンス / Wasserstein距離 / 貪欲法 / 数理統計学 / 変数選択
研究開始時の研究の概要

本研究では補助変数を活用した主要変数の解析を考える.すべての補助変数が有用であるとは限らないため,補助変数と主要変数の関連が解析結果にどのように影響するのかを理論的に明らかにすることが肝要である.そこで,変数間の関係性を最適輸送理論に基づき定式化することで,結果に与える影響のメカニズムを解明していく.さらにその結果を用いて,大規模データにも適用可能で理論的に妥当な補助変数の活用手法の構築を目指す.

研究成果の概要

最適輸送理論(Wasserstein距離)に基づいた補助変数の活用に関する研究を行った.特に,完全データにおける混合分布に対するWasserstein距離を上から評価する式を導出した.また,フレシェ距離に基づくデータ(分布)の分類問題を考え,補助変数を追加した際のフレシェ距離の性質やフレシェ距離の推定量の収束レートを求めた.さらに,共変量シフト下での貪欲法やガンマダイバージェンスに基づく貪欲法の収束レートを導出した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

有用な補助変数を活用することで主要変数の推定精度の向上が見込まれるため,その理論的な性質の解明は重要である.本研究で導出したWasserstein距離の評価式やフレシェ距離の推定量の収束レートは,これまでの補助変数の活用では考えられていなかったため,今後の補助変数の活用,選択手法の開発の基盤になりうると期待される.また,貪欲法に関する研究内容は高次元データにおける効率的な解析に役立つと考えられる.

報告書

(5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
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 4件、 招待講演 3件)

  • [国際共同研究] National Tsing Hua University(台湾)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] National Tsing Hua University(台湾)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] National Tsing Hua University(台湾)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] National Tsing Hua University(その他の国・地域 台湾)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Asymptotic Optimality of Cp-Type Criteria in High-Dimensional Multivariate Linear Regression Models2023

    • 著者名/発表者名
      Imori Shinpei
    • 雑誌名

      Statistica Sinica

      巻: -

    • DOI

      10.5705/ss.202020.0425

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] On classification problem based on Frechet distance with auxiliary variables2024

    • 著者名/発表者名
      Shinpei Imori
    • 学会等名
      The Institute for Mathematical Statistics - Asia-Pacific Rim Meeting (IMS-APRM 2024
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Weighted orthogonal greedy algorithm for prediction under covariate shift2023

    • 著者名/発表者名
      Shinpei Imori
    • 学会等名
      2023 International Conference for Statistics and Data Science (2023 ICSDS)
    • 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] Importance weighted orthogonal greedy algorithm with estimated weight function2023

    • 著者名/発表者名
      Shinpei Imori
    • 学会等名
      The 6th International Conference on Econometrics and Statistics (EcoSta 2023)
    • 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] Frechet距離に基づく分類と補助変数について2023

    • 著者名/発表者名
      伊森晋平
    • 学会等名
      研究集会『多変量統計学・統計的モデル選択の新展開』
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 高次元多変量線形回帰モデルにおける変数選択について2022

    • 著者名/発表者名
      伊森晋平
    • 学会等名
      日本数学会2022年度秋季総合分科会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Frechet距離を用いた分類問題について2022

    • 著者名/発表者名
      伊森晋平,若木宏文
    • 学会等名
      科研費シンポジウム「多様な分野における統計科学の理論とその応用」
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 外れ値に対して頑健な貪欲型変数選択手法について2021

    • 著者名/発表者名
      伊森 晋平, 橋本 真太郎, Ching-Kang Ing
    • 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] Variable selection in high-dimensional multivariate linear regression models with group structure2021

    • 著者名/発表者名
      Shinpei Imori
    • 学会等名
      The 4th International Conference on Econometrics and Statistics (EcoSta 2021)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Gamma-divergence に基づく変数選択について2020

    • 著者名/発表者名
      伊森 晋平,橋本 真太郎
    • 学会等名
      科研費シンポジウム (機械学習・統計学・最適化の数理と AI 技術への展開)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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