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時系列ビッグデータストリームの複合モデリングに関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 21H03446
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分60080:データベース関連
研究機関大阪大学

研究代表者

松原 靖子  大阪大学, 産業科学研究所, 准教授 (00721739)

研究分担者 櫻井 保志  大阪大学, 産業科学研究所, 教授 (30466411)
田島 敬史  京都大学, 情報学研究科, 教授 (60283876)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2023年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2022年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2021年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
キーワードデータマイニング / 時系列ビッグデータ / 特徴自動抽出 / 要因分析 / 将来予測 / ビッグデータ / リアルタイム予測 / 非線形テンソル解析 / Web情報解析 / 非線形時系列解析
研究開始時の研究の概要

本研究では、IoTデバイス、Web上のオンライン活動等、様々なドメインから生成される多種多様な時系列ビッグデータストリームを高速学習し、要因分析・予測することにより、イベント予知や動向分析等の有用な情報提供をリアルタイムに行うための技術基盤を開発することを目的とする。研究代表者らがこれまでに開発した世界最高水準の時系列解析技術を発展させ、既存の深層学習に基づく技術では実現できなかった高速かつ高精度の予測や、リアルタイム学習と情報出力、要因分析や結果説明を可能とする革新的な解析技術を確立する。

研究成果の概要

本研究では、IoTデバイス、Web上のオンライン活動等、様々なドメインから生成される多種多様な時系列ビッグデータストリームを高速学習し、要因分析・予測することにより、イベント予知や動向分析等の有用な情報提供をリアルタイムに行うための技術基盤を開発した。
研究成果については、データマイニング分野におけるトップ国際会議において多くのの論文発表を行った(KDD'22, CIKM'22, WWW'23(2件), CIKM'23, WWW'24, KDD'24(2件)等)。
また、科学技術分野の文部科学大臣表彰「若手科学者賞」、「科学技術賞(研究部門)」受賞等、国内外において高く評価されている。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で開発したビッグデータ解析技術は、産業、環境、医療等の様々な分野において適用可能である。また、本研究の推進により、Society 5.0時代の安心・安全・信頼を支える基盤ソフトウェア技術への貢献も期待できる。本研究成果を発展させることで、今後は様々なIoTビッグデータ解析に適用し、製造業DXや次世代モビリティ、医療、ヘルスケア等の幅広い分野のためのAI技術に関する研究開発を行うことが可能となる。

報告書

(4件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (52件)

すべて 2024 2023 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (22件) (うち査読あり 22件、 オープンアクセス 19件) 学会発表 (22件) (うち国際学会 1件、 招待講演 10件) 備考 (2件) 産業財産権 (6件) (うち外国 4件)

  • [雑誌論文] Dynamic Multi-Network Mining of Tensor Time Series2024

    • 著者名/発表者名
      Kohei Obata, Koki Kawabata, Yasuko Matsubara, Yasushi Sakurai
    • 雑誌名

      The 2024 ACM Web Conference

      巻: - ページ: 0-0

    • 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] Development of postoperative delirium prediction models in patients undergoing cardiovascular surgery using machine learning algorithms2023

    • 著者名/発表者名
      Chie Nagata, Masahiro Hata, Yuki Miyazaki, Hirotada Masuda, Tamiki Wada, Tasuku Kimura, Makoto Fujii, Yasushi Sakurai, Yasuko Matsubara, Kiyoshi Yoshida, Shigeru Miyagawa, Manabu Ikeda, Takayoshi Ueno
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 13 ページ: 21090-21090

    • 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] 動的モード分解による時系列データストリームの将来予測2023

    • 著者名/発表者名
      千原 直己, 松原 靖子, 藤原 廉, 櫻井 保志
    • 雑誌名

      情報処理学会論文誌:データベース

      巻: Vol.17, No.2 ページ: 0-0

    • 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] 大規模webデータストリームに対する流行の拡散パターンの自動抽出2023

    • 著者名/発表者名
      東口 慎吾, 松原 靖子, 川畑 光希, 櫻井 保志
    • 雑誌名

      情報処理学会論文誌:データベース

      巻: Vol.17, No.2 ページ: 0-0

    • 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] 非負値行列因子分解を用いた地中送電線の部分放電検出2023

    • 著者名/発表者名
      田邉 昭博, 松原 靖子, 櫻井 保志
    • 雑誌名

      情報処理学会論文誌:データベース

      巻: Vol.17, No.2 ページ: 0-0

    • 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] 時系列解析によるエンジン主軸受の摩耗予測2023

    • 著者名/発表者名
      釣谷 周平,松原 靖子,水谷 雅巳,佐藤 正彦,櫻井 保志
    • 雑誌名

      日本データベース学会 データドリブンスタディーズ

      巻: Vol.2, No.8 ページ: 0-0

    • 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] Fast and Multi-aspect Mining of Complex Time-stamped Event Streams2023

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Kota, Matsubara Yasuko, Kawabata Koki, Umeda Yuhei, Wada Yuichiro, Sakurai Yasushi
    • 雑誌名

      WWW

      巻: - ページ: 0-0

    • DOI

      10.1145/3543507.3583370

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Modeling Dynamic Interactions over Tensor Streams2023

    • 著者名/発表者名
      Kawabata Koki, Matsubara Yasuko, Sakurai Yasushi
    • 雑誌名

      WWW

      巻: - ページ: 0-0

    • DOI

      10.1145/3543507.3583458

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Condition monitoring of SiC power assembly by using time-series analysis of acoustic emission during power cycling tests2023

    • 著者名/発表者名
      Zheng Zhang, Fu Shimizu, Yasuko Matsubara, Aiji Suetake, Chuantong Chen, Yasushi Sakurai and Katsuaki Suganuma
    • 雑誌名

      The International Conference on Electronic Packaging Technology

      巻: - ページ: 0-0

    • 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] MoCLIM: Towards Accurate Cancer Subtyping via Multi-Omics Contrastive Learning with Omics-Inference Modeling2023

    • 著者名/発表者名
      Ziwei Yang, Zheng Chen, Yasuko Matsubara, Yasushi Sakurai
    • 雑誌名

      ACM International Conference on Information and Knowledge Management

      巻: - ページ: 2895-2905

    • 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] Drugs Resistance Analysis from Scarce Health Records via Multi-task Graph Representation2023

    • 著者名/発表者名
      Honglin Shu, Pei Gao, Lingwei Zhu, Zheng Chen, Yasuko Matsubara, Yasushi Sakurai
    • 雑誌名

      International Conference on Advanced Data Mining and Applications

      巻: 3 ページ: 103-117

    • 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] 制御応答時系列データストリームにおける予測アルゴリズム2022

    • 著者名/発表者名
      藤原廉, 松原靖子, 木村輔, 櫻井保志
    • 雑誌名

      情報処理学会論文誌:データベース

      巻: Vol.15 No.3 ページ: 8798-8798

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 時系列データの自動ネットワーク構造検出アルゴリズム2022

    • 著者名/発表者名
      小幡紘平, 松原靖子, 川畑光希, 中村航大, 櫻井保志
    • 雑誌名

      情報処理学会論文誌:データベース

      巻: Vol.16 No.1 ページ: 113-113

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Fast Mining and Forecasting of Co-evolving Epidemiological Data Streams2022

    • 著者名/発表者名
      Kimura Tasuku, Matsubara Yasuko, Kawabata Koki, Sakurai Yasushi
    • 雑誌名

      KDD

      巻: - ページ: 0-0

    • DOI

      10.1145/3534678.3539078

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Mining Reaction and Diffusion Dynamics in Social Activities2022

    • 著者名/発表者名
      Taichi Murayama, Yasuko Matsubara, Yasushi Sakurai
    • 雑誌名

      ACM International Conference on Information and Knowledge Management

      巻: - ページ: 15211531-15211531

    • DOI

      10.1145/3511808.3557396

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Automatic Time-Series Clustering via Network Inference2022

    • 著者名/発表者名
      Kohei Obata, Yasuko Matsubara, Koki Kawabata, Yasushi Sakurai
    • 雑誌名

      48th International Conference on Very Large Data Bases (VLDB) PhD workshop

      巻: - ページ: 0-0

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] C-Cast: A Real-Time Forecasting Model for a Controlled Sequence2022

    • 著者名/発表者名
      Ren Fujiwara, Yasuko Matsubara, Tasuku Kimura, Yasushi Sakurai
    • 雑誌名

      ACM International Conference on Information and Knowledge Management

      巻: - ページ: 51125115-51125115

    • DOI

      10.1145/3511808.3557817

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Partial Discharge Detection for Underground Transmission Lines Using Nonnegative Matrix Factorization2022

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Tanabe, Yasuko Matsubara, and Yasushi Sakurai
    • 雑誌名

      The 2022 IEEE International Conference on Big Data (BTSD)

      巻: - ページ: 3447-3454

    • DOI

      10.1109/bigdata55660.2022.10020673

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The Chance of Winning Election Impacts on Social Media Strategy2022

    • 著者名/発表者名
      Taichi Murayama, Akira Matsui, Kunihiro Miyazaki, Yasuko Matsubara, Yasushi Sakurai
    • 雑誌名

      International AAAI Conference on Web and Social Media (ICWSM 2023)

      巻: - ページ: 0-0

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 大規模疫病データのための将来予測アルゴリズム2021

    • 著者名/発表者名
      木村 輔, 松原 靖子, 川畑 光希, 櫻井 保志
    • 雑誌名

      情報処理学会論文誌

      巻: 14 ページ: 10-19

    • NAID

      170000184858

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] オンライン活動データストリームのための非線形モデル解析2021

    • 著者名/発表者名
      川畑光希,松原靖子,本田崇人,櫻井保志
    • 雑誌名

      情報処理学会論文誌

      巻: 14 ページ: 31-40

    • NAID

      170000185023

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 複合イベントストリームのための特徴自動抽出2021

    • 著者名/発表者名
      中村 航大, 松原 靖子, 川畑 光希, 梅田 裕平, 和田 裕一郎, 櫻井 保志
    • 雑誌名

      情報処理学会論文誌

      巻: 14 ページ: 24-35

    • NAID

      170000185675

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 超小型IoTデバイスのためのマイクロエッジAI技術2023

    • 著者名/発表者名
      松原靖子
    • 学会等名
      文科省と附置研センターとの定例ランチミーティング
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] IoTビッグデータのためのリアルタイム自律型AI技術の開発と製造業DXへの展開2023

    • 著者名/発表者名
      松原靖子
    • 学会等名
      2023年度 JST-理研合同AIPシンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 複合ビッグデータストリームの動的空間モデリングと最適化に関する研究2023

    • 著者名/発表者名
      松原靖子
    • 学会等名
      総務省ICTイノベーションフォーラム2023 特別講演 研究開発奨励賞
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 超分散小型IoTエッジノードのための自己進化型リアルタイム学習基盤2023

    • 著者名/発表者名
      松原靖子
    • 学会等名
      情報処理学会全国大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] データ駆動型研究を促進する大規模かつ多種類の生体光学データのためのデータベース基盤の開発2023

    • 著者名/発表者名
      山中 卓也, 熊本 康昭, 西村 隆宏, 久保 俊貴, Heqi Xi, 藤田 克昌, 松原 靖子, 櫻井 保志
    • 学会等名
      第16回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム (DEIM2024) 論文集, T5-A-5-04
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 動的モード分解を活用した高速将来予測アルゴリズム2023

    • 著者名/発表者名
      千原 直己, 松原 靖子, 藤原 廉, 櫻井 保志
    • 学会等名
      第16回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム (DEIM2024) 論文集, T2-B-6-02
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 子宮収縮圧データのための潜在ステージ進行推定2023

    • 著者名/発表者名
      田村 優香, 松原 靖子, 木村 輔, 町村 栄聡, 遠藤 誠之, 木村 正, 櫻井 保志
    • 学会等名
      第16回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム (DEIM2024) 論文集, T2-A-9-04
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 大規模疫病データストリームのための将来予測アルゴリズム2022

    • 著者名/発表者名
      木村輔, 松原靖子, 川畑光希, 櫻井保志
    • 学会等名
      第15回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム (DEIM2023) 論文集, 2b-1-1
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 制御応答時系列データストリームにおける予測アルゴリズム2022

    • 著者名/発表者名
      藤原廉, 松原靖子, 木村輔, 櫻井保志
    • 学会等名
      第15回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム (DEIM2023) 論文集, 2b-1-2
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 時系列テンソルデータのための将来予測2022

    • 著者名/発表者名
      小幡紘平,川畑光希,松原靖子,櫻井保志
    • 学会等名
      第15回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム (DEIM2023) 論文集, 2b-2-2
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Webデータにおけるパターンの自動抽出2022

    • 著者名/発表者名
      塚本圭祐,村山太一,天方大地,松原靖子,櫻井保志,原隆浩
    • 学会等名
      第15回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム (DEIM2023) 論文集, 4a-6-5
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 時系列解析によるエンジン主軸受の摩耗予測2022

    • 著者名/発表者名
      釣谷周平,松原靖子,水谷雅巳,佐藤正彦,櫻井保志
    • 学会等名
      第15回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム (DEIM2023) 論文集, 5c-8-1
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 大規模Webデータにおけるキーワード・地域ごとの拡散パターン抽出2022

    • 著者名/発表者名
      村山太一, 松原靖子, 櫻井保志
    • 学会等名
      第15回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム (DEIM2023) 論文集, 4c-9-3
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 時系列ビッグデータのリアルタイム解析技術に関する研究2022

    • 著者名/発表者名
      松原靖子
    • 学会等名
      第4回 キャタピラーSTEM賞 授賞式・特別講演
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] IoTビッグデータのためのリアルタイム非線形解析技術2022

    • 著者名/発表者名
      松原靖子
    • 学会等名
      総務省ICTイノベーションフォーラム2022 特別講演 成果展開推進賞
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 時系列ビッグデータのリアルタイム解析:新技術と挑戦2021

    • 著者名/発表者名
      櫻井保志, 松原靖子
    • 学会等名
      第14回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Real-time Modeling and Forecasting for Big Time-series Data: Theory and Industrial Challenges2021

    • 著者名/発表者名
      Yasuko Matsubara
    • 学会等名
      Korea-Japan Database Workshop 2021 (KJDB2021)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 時系列ビッグデータのリアルタイム解析技術に関する研究2021

    • 著者名/発表者名
      松原靖子
    • 学会等名
      第4回 キャタピラーSTEM賞 授賞式・特別講演
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Nonlinear Dynamics of Information Diffusion in Social Networks2021

    • 著者名/発表者名
      松原靖子
    • 学会等名
      電気通信普及財団第一回 財団賞 特別講演・交流会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 複合イベントストリームのための多方向特徴自動抽出2021

    • 著者名/発表者名
      中村 航大, 松原 靖子, 川畑 光希, 梅田 裕平, 和田 裕一郎, 櫻井 保志
    • 学会等名
      第14回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム (DEIM2021)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] AEセンサデータの時系列解析によるパワーモジュール寿命予測2021

    • 著者名/発表者名
      佐藤颯, 松原靖子, 菅沼克昭, 陳伝トウ, 張政, 末武愛士, 若杉直樹, 櫻井保志
    • 学会等名
      第14回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム (DEIM2021)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 半導体製造工程における稼働状態推定と設備故障予測2021

    • 著者名/発表者名
      村尾淳, 松原靖子, 佐藤颯, 櫻井保志
    • 学会等名
      第14回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム (DEIM2021)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [備考] 開発技術の解説

    • URL

      https://www.dm.sanken.osaka-u.ac.jp/technology/

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] ソフトウェアの公開

    • URL

      https://www.dm.sanken.osaka-u.ac.jp/~yasuko/software.html

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [産業財産権] エンジン主軸受の摩耗予測装置、方法、及びプログラム2023

    • 発明者名
      櫻井保志、釣谷周平、松原靖子、et al.
    • 権利者名
      国立大学法人大阪大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2023-135455
    • 出願年月日
      2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [産業財産権] FORECASTING APPARATUS,FORECASTING METHOD,AND STORAGE MEDIUM2023

    • 発明者名
      K K, Y Matsubara, T H, Y S
    • 権利者名
      国立大学法人大阪大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 外国
  • [産業財産権] FORECASTING APPARATUS, FORECASTING METHOD, AND PROGRAM2023

    • 発明者名
      Y Matsubara, Y Sakurai
    • 権利者名
      国立大学法人大阪大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 外国
  • [産業財産権] センサシステム2023

    • 発明者名
      A.T., T.S., et al.
    • 権利者名
      国立大学法人大阪大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2023-142586
    • 出願年月日
      2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [産業財産権] EVENT FORECASTING SYSTEM, EVENT FORECASTING METHOD, AND STORAGE MEDIUM2022

    • 発明者名
      T Honda, Y Matsubara, K K, Y S
    • 権利者名
      国立大学法人大阪大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 外国
  • [産業財産権] 予測装置、予測方法およびプログラム2021

    • 発明者名
      川畑光希, 松原靖子, 本田崇人, 櫻井保志
    • 権利者名
      国立大学法人大阪大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 外国

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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