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複雑化データの情報抽出のための次元・変数縮約と同時推定及び計算環境の研究

研究課題

研究課題/領域番号 21K11799
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
研究機関岡山理科大学

研究代表者

森 裕一  岡山理科大学, 経営学部, 教授 (80230085)

研究分担者 黒田 正博  岡山理科大学, 経営学部, 教授 (90279042)
飯塚 誠也  岡山大学, 全学教育・学生支援機構, 教授 (60322236)
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
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード数量化 / カテゴリカルデータ / クラスタリング / 変数選択 / 加速化 / 主成分分析 / 非計量主成分分析 / 次元縮約 / 非計量多変量手法
研究開始時の研究の概要

マーケティングや心理学分野での応用を想定し、尺度混在や非構造のデータなど,複雑な構造をもつデータに対して,潜在的な構造や特徴を抽出する手法を提案する。そのために,複雑性を構成する尺度混在データの統一的処理と非構造部分のデータ変換を施した上で,情報の縮約と分析に価値を付加しない特徴量の削減を,分析の対象とする手法と同時に実行することで,効果的な情報抽出をめざす。また,それらを対話的に考察できるインタフェースと高速な計算が可能な環境を提供する。

研究成果の概要

本研究では、(i)情報損失を最小限に抑えた大規模さの軽減、(ii)縮約した情報や複雑性の関係の効率的な把握、(iii)尺度混在データやテキストデータの処理を可能とする手順の提供、(iv)計算の効率化を実現することを目的とし、尺度混在と高次元のデータを既存手法で扱える手法や手順を開発した。既存手法は、主成分分析、ファジィc平均法、テキストマイニングで、非計量主成分分析による数量化、数量化と次元縮約の同時推定、トピックモデルとヒートマップを利用し、複雑性と大規模性の軽減を実現した。また、効率的に結果を得るために、変数縮減と計算加速化を提案し、性能評価を行うことで、提案手法の有効性を確認した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

数量化と次元縮約を同時に行うことで、個々の手法を別々に適用する方法では観察できなかった知見が得られること、このことにより、量的データのために開発されたすべての手法をカテゴリカルデータに適用できるようになることが本研究の学術的な特色である。また、アルゴリズム面で大規模性を克服しようとすることは、迅速に処理結果が得られる計算環境を提供するという点で独創性がある。これらの手法はマーケティングや社会心理学の個別課題を念頭に開発しているが、手法の良い点はお互いに利用し合うことで分野横断的な成果が得られる。さらに、提案手法がデータ分析の発見的情報把握の強力なツールとして活用されることも期待される。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2024 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 6件、 招待講演 1件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [雑誌論文] 数量化と次元縮約を伴ったファジィc-平均法2024

    • 著者名/発表者名
      赤木辰伎・森 裕一・黒田正博・飯塚誠也
    • 雑誌名

      経営とデータサイエンス

      巻: 6 ページ: 80-93

    • 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] ビッグファイブパーソナリティとデザイン選択の関連性について2023

    • 著者名/発表者名
      千足南々子・森 裕一
    • 雑誌名

      経営とデータサイエンス

      巻: 5 ページ: 125-135

    • 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] テキストマイニングによる傾向・様相の分析2023

    • 著者名/発表者名
      稲田 愛・森 裕一
    • 雑誌名

      経営とデータサイエンス

      巻: 5 ページ: 41-53

    • 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] Speeding up the convergence of the alternating least squares algorithm using vector ε acceleration and restarting for nonlinear principal component analysis2022

    • 著者名/発表者名
      Kuroda, M., Mori, Y., IIzuka, M.
    • 雑誌名

      Computational Statistics

      巻: - 号: 1 ページ: 243-262

    • DOI

      10.1007/s00180-022-01225-4

    • 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] Variable Selection in Nonlinear Principal Component Analysis2022

    • 著者名/発表者名
      Katayama, H., Mori, Y., Kuroda, M.
    • 雑誌名

      Principal Component Analysis

      巻: -

    • DOI

      10.5772/intechopen.103758

    • ISBN
      9781803557656, 9781803557663
    • 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
  • [学会発表] ファジィクラスタリングにおける高次元質的データの扱い2024

    • 著者名/発表者名
      赤木辰伎・森 裕一・黒田正博・飯塚誠也
    • 学会等名
      北海道大学情報基盤センター萌芽型共同研究集会「第43回大規模データ科学に関する研究会」
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Clustering with quantification and dimension reduction2023

    • 著者名/発表者名
      Akaki, T., Mori, Y., Kuroda, M., Iizuka, M.
    • 学会等名
      The 8th Japanese-German Symposium on Classification
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Dimension-reduced fuzzy clustering for categorical data2023

    • 著者名/発表者名
      Akaki,T., Mori,Y., Kuroda, M., Iizuka, M.
    • 学会等名
      The 12th Conference of the Asian Regional Section of the International Association for Statistical Computing (IASC-ARS2023)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Acceleration and quantification with dimension reduction in fuzzy clustering2023

    • 著者名/発表者名
      Akaki,T., Mori,Y., Kuroda, M., Iizuka, M.
    • 学会等名
      Statistical Computing And Robust Inference For High Dimensional Data (SCRI2023)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Acceleration of Computation in Fuzzy Clustering2022

    • 著者名/発表者名
      Mori,Y., Akaki,T., Kuroda, M.
    • 学会等名
      The IASC-ARS Interim Conference 2022
    • 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] 質的データの項目精選-項目反応理論を利用した項目選択の検討-2022

    • 著者名/発表者名
      片山浩子,森 裕一
    • 学会等名
      日本計算機統計学会第36回シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Item Selection for qualitative data2022

    • 著者名/発表者名
      Katayama, H., Nishiyama, C., Mori, M.
    • 学会等名
      The 11th Conference of the Asian Regional Section of the International Association for Statistical Computing (IASC-ARS2022)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Partial least squares for qualitative data2022

    • 著者名/発表者名
      Nishiyama, C., Katayama, H., Mori, M.
    • 学会等名
      The 11th Conference of the Asian Regional Section of the International Association for Statistical Computing (IASC-ARS2022)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 質的データの項目選択2021

    • 著者名/発表者名
      片山浩子,西山ちとせ,森裕一
    • 学会等名
      日本消費経済学会第46回全国大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会・シンポジウム開催] 岡山理科大学マネジメント学会 第9回研究会「Deep learning and Computational aspects」2022

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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