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確率関係モデルによる医療臨床データの高度活用に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 23240043
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 統計科学
研究機関独立行政法人産業技術総合研究所

研究代表者

麻生 英樹  独立行政法人産業技術総合研究所, 知能システム研究部門, 上級主任研究員 (10344194)

研究分担者 橋田 浩一  東京大学大学院, 情報理工学研究科, 教授 (00357766)
赤穂 昭太郎 (赤穗 昭太郎)  産業技術総合研究所, ヒューマンライフテクノロジー研究部門, 研究グループ長 (40356340)
神嶌 敏弘  産業技術総合研究所, ヒューマンライフテクノロジー研究部門, 主任研究員 (50356820)
城 真範  産業技術総合研究所, ヒューマンライフテクノロジー研究部門, 主任研究員 (90357244)
興梠 貴英  東京大学, 医学部附属病院, 臨床登録医 (40401046)
荒牧 英治  京都大学, デザイン学ユニット, 特定准教授 (70401073)
研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2014-03-31
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
47,970千円 (直接経費: 36,900千円、間接経費: 11,070千円)
2013年度: 15,340千円 (直接経費: 11,800千円、間接経費: 3,540千円)
2012年度: 14,560千円 (直接経費: 11,200千円、間接経費: 3,360千円)
2011年度: 18,070千円 (直接経費: 13,900千円、間接経費: 4,170千円)
キーワード医療・福祉 / 機械学習 / 統計数学 / 知識表現 / 循環器・高血圧 / 強化学習
研究概要

本研究課題では、日常の診療行為の中で日々生み出される膨大な臨床情報をより高度に活用するための新たな統計解析手法を開発することを目的とした研究を実施した。治療過程を患者と医師とのインタラクションとみなす立場から、マルコフ決定過程を用いて医療臨床時系列データをモデル化し、強化学習や逆強化学習などの手法を用いて、患者の状態の価値や、医師の処方の価値を評価するという新たな分析の枠組みを提案した。そうした分析を容易に実行するためのツール群を整備し、臨床データを可視化しながら、医師にとって重要な意味のあるデータ群を抽出し、分析することを可能にした。

報告書

(4件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (45件)

すべて 2014 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (15件) (うち査読あり 10件) 学会発表 (27件) (うち招待講演 4件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] アクセスログ分析における接頭部分列からのプラン認識2014

    • 著者名/発表者名
      小島 諒介, 佐藤 泰介
    • 雑誌名

      人工知能学会論文誌

      巻: 29 号: 3 ページ: 301-310

    • DOI

      10.1527/tjsai.29.301

    • NAID

      130003391339

    • ISSN
      1346-0714, 1346-8030
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An Application of Inverse Reinforcement Learning to Medical Records of Diabetes Treatment2013

    • 著者名/発表者名
      麻生英樹、城真範、赤穂昭太郎、神嶌敏弘、橋田浩一、荒牧英治、興梠貴英
    • 雑誌名

      Proceedings of ECMLPKDD2013 Workshop on Reinforcement Learning with Generalized Feedback

    • URL

      http://www.ke.tu-darmstadt.de/events/PBRL-13/papers/02-Asoh.pdf

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 強化学習と逆強化学習による医療臨床データの分析2013

    • 著者名/発表者名
      麻生英樹
    • 雑誌名

      計測と制御

      巻: 52巻 ページ: 1028-1033

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
  • [雑誌論文] The Independence of the Fairness-aware Classifiers2013

    • 著者名/発表者名
      神嶌敏弘、赤穂昭太郎、麻生英樹、佐久間淳
    • 雑誌名

      Proceedings of the 4th IEEE International Workshop on Privacy Aware Data Mining

      巻: なし ページ: 849-848

    • DOI

      10.1109/icdmw.2013.133

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Modeling Medical Records of Diabetes using Markov Decision Processes2013

    • 著者名/発表者名
      麻生英樹、城真範、赤穂昭太郎、神嶌敏弘、橋田浩一、荒牧英治、興梠貴英
    • 雑誌名

      Proceedings of ICML2013 Workshop on Role of Machine Learning in Transforming Healthcare

    • URL

      https://sites.google.com/site/icmlwhealth/workshop-organization/submissions/mlhealth13_submission_2.pdf

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Modeling Medical Records of Diabetes using Markov Decision Processes2013

    • 著者名/発表者名
      Hideki Asoh, Masanori Shiro, Shotaro Akaho, Toshihiro Kamishima, Koiti Hasida, Eiji Aramaki, Takahide Kohro
    • 雑誌名

      Proceedings of ICML2013 Workshop on Role of Machine Learning in Transforming Healthcare

      巻: -

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 多層ニューラルネットワークによる深層表現の学習2013

    • 著者名/発表者名
      麻生 英樹
    • 雑誌名

      人工知能学会誌

      巻: 28巻 ページ: 649-659

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [雑誌論文] An Application of Inverse Reinforcement Learning to Medical Records of Diabetes Treatment2013

    • 著者名/発表者名
      Hideki Asoh, Masanori Shiro, Shotaro Akaho, Toshihiro Kamishima, Koiti Hasida, Eiji Aramaki, Takahide Kohro
    • 雑誌名

      Proceedings of ECMLPKDD 2013 Workshop on Reinforcement Learning with Generalized Feedback

      巻: -

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Infinite Probability Computation by Cyclic Explanation Graphs2013

    • 著者名/発表者名
      Taisuke Sato, Philipp Meyer
    • 雑誌名

      Theory and Practice of Logic Programming

      巻: FirstView Article 号: 6 ページ: 1-29

    • DOI

      10.1017/s1471068413000562

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 逆強化学習による医療臨床データの分析2013

    • 著者名/発表者名
      麻生英樹
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告

      巻: 112巻389号 ページ: 13-17

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [雑誌論文] Considerations on Fairness-aware Data Mining2012

    • 著者名/発表者名
      T. Kamishima, S. Akaho, H. Asoh, J. Sakuma
    • 雑誌名

      Proc. of IEEE ICDM Workshops

      巻: - ページ: 378-385

    • DOI

      10.1109/icdmw.2012.101

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 確率モデルからの記号の創発2012

    • 著者名/発表者名
      麻生英樹
    • 雑誌名

      人工知能学会誌

      巻: 27巻6号 ページ: 546-554

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [雑誌論文] 報酬と行動を伴う時系列データの強化学習を用いたオフライン分析2012

    • 著者名/発表者名
      麻生英樹、興梠貴英、赤穂昭太郎、神嶌敏弘、城真範
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告

      巻: 111巻419号 ページ: 107-112

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [雑誌論文] Fairness-aware Learning through Regularization Approach2011

    • 著者名/発表者名
      T. Kamishima, S. Akaho, J. Sakuma
    • 雑誌名

      Proc. of IEEE ICDM Workshops

      ページ: 643-650

    • DOI

      10.1109/icdmw.2011.83

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fairness-aware Learning through Regularization Approach2011

    • 著者名/発表者名
      神嶌敏弘、赤穂昭太郎、佐久間淳
    • 雑誌名

      Proceedings of the 3rd IEEE International Workshop on Privacy Aspects of Data Mining

      ページ: 643-650

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] The Independence of the Fairness-aware Classifiers2013

    • 著者名/発表者名
      神嶌敏弘、赤穂昭太郎、麻生英樹、佐久間淳
    • 学会等名
      The 4th IEEE International Workshop on Privacy Aware Data Mining
    • 発表場所
      Sheraton Dallas Hotel(ダラス市・アメリカ合衆国)
    • 年月日
      2013-12-07
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] An Application of Inverse Reinforcement Learning to Medical Records of Diabetes Treatment2013

    • 著者名/発表者名
      麻生英樹、城真範、赤穂昭太郎、神嶌敏弘、橋田浩一、荒牧英治、興梠貴英
    • 学会等名
      ECMLPKDD2013 Workshop on Reinforcement Learning with Generalized Feedback
    • 発表場所
      Congress Centre U.Hajk(プラハ市・チェコ共和国)
    • 年月日
      2013-09-23
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Modeling Medical Records of Diabetes using Markov Decision2013

    • 著者名/発表者名
      麻生英樹、城真範、赤穂昭太郎、神嶌敏弘、橋田浩一、荒牧英治、興梠貴英
    • 学会等名
      ICML2013 Workshop on Role of Machine Learning in Transforming Healthcare
    • 発表場所
      Atlanta Marriot Marquies(アトランタ市・アメリカ合衆国)
    • 年月日
      2013-06-20
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 逆強化学習による医療臨床データの分析2013

    • 著者名/発表者名
      麻生英樹、城真範、神嶌敏弘、赤穂昭太郎、興梠貴英
    • 学会等名
      電子情報通信学会ニューロコンピューティング研究会
    • 発表場所
      北海道大学(札幌市・北海道)
    • 年月日
      2013-01-24
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 報酬と行動を伴う時系列データの強化学習を用いたオフライン分析2012

    • 著者名/発表者名
      麻生英樹、城真範、神嶌敏弘、赤穂昭太郎、興梠貴英
    • 学会等名
      電子情報通信学会ニューロコンピューティング研究会
    • 発表場所
      はこだて未来大学(函館市・北海道)
    • 年月日
      2012-01-27
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 報酬と行動を伴う時系列データの強化学習を用いたオフライン分析2012

    • 著者名/発表者名
      麻生英樹
    • 学会等名
      電子情報通信学会ニューロコンピューティング研究会
    • 発表場所
      はこだて未来大学(北海道)
    • 年月日
      2012-01-27
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Network Consisting of Phase Adjusting Unit2012

    • 著者名/発表者名
      城真範
    • 学会等名
      第17回Alife Robotics
    • 発表場所
      Alife Robotics Co.(大分県)
    • 年月日
      2012-01-21
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Fairness-aware Learning through Regularization Approach2011

    • 著者名/発表者名
      神嶌敏弘
    • 学会等名
      The 3rd IEEE International Workshop on Privacy Aspects of Data Mining
    • 発表場所
      Marriott Pinnacle Downtown(バンクーバー、カナダ)
    • 年月日
      2011-12-11
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 強化学習による心疾患臨床データの分析

    • 著者名/発表者名
      城 真範, 神嶌 敏弘, 橋田 浩一, 赤穂 昭太郎, 麻生 英樹, 荒牧 英治, 興梠 貴英
    • 学会等名
      2013年度人工知能学会全国大会
    • 発表場所
      富山国際会議場(富山県)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Modeling Medical Records of Diabetes using Markov Decision Processes

    • 著者名/発表者名
      Hideki Asoh, Masanori Shiro, Shotaro Akaho, Toshihiro Kamishima, Koiti Hasida, Eiji Aramaki, Takahide Kohro
    • 学会等名
      ICML2013 Workshop on Role of Machine Learning in Transforming Healthcare
    • 発表場所
      Atlanta Marriot Marquies(アトランタ市、アメリカ合衆国)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 経験と対話からの言語記号の創発-Bayesian Linguistics に向けて

    • 著者名/発表者名
      麻生 英樹
    • 学会等名
      第31回日本ロボット学会学術講演会
    • 発表場所
      首都大学東京(東京都)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] MDPと強化学習による医療臨床データの分析

    • 著者名/発表者名
      麻生 英樹
    • 学会等名
      計測自動制御学会特別企画シンポジウム「強化学習の夢と未来」
    • 発表場所
      青山学院大学(東京都)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] An Application of Inverse Reinforcement Learning to Medical Records of Diabetes Treatment

    • 著者名/発表者名
      Hideki Asoh, Masanori Shiro, Shotaro Akaho, Toshihiro Kamishima, Koiti Hasida, Eiji Aramaki, Takahide Kohro
    • 学会等名
      ECMLPKDD 2013 Workshop on Reinforcement Learning with Generalized Feedback
    • 発表場所
      Congress Centre U Hajk(プラハ市、チェコ共和国)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Analysis of the Drug Prescribing Patterns of Physicians in Patients with both Cardiac and Renal Failure

    • 著者名/発表者名
      Mizuki Morita, Masanori Shiro, Shotaro Akaho, Hideki Asoh, Toshihiro Kamishima, Eiji Aramaki, Koiti Hasida, Takahide Kohro
    • 学会等名
      生命医薬情報学連合大会
    • 発表場所
      タワーホール船堀(東京都)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 心不全治療薬の予測精度比較による最適分類

    • 著者名/発表者名
      城 真範, 森田 瑞樹, 赤穂 昭太郎, 麻生 英樹, 神嶌 敏弘, 荒牧 英治, 橋田 浩一, 興梠 貴英
    • 学会等名
      第16回情報論的学習理論ワークショップ
    • 発表場所
      東京工業大学蔵前会館(東京都)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 慢性心疾患における処方パターンを使った状態悪化の抽出

    • 著者名/発表者名
      森田 瑞樹, 城 真範, 赤穂 昭太郎, 麻生 英樹, 神嶌 敏弘, 荒牧 英治, 橋田 浩一, 興梠 貴英
    • 学会等名
      第16回情報論的学習理論ワークショップ
    • 発表場所
      東京工業大学蔵前会館(東京都)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Deep Learning と内部表現の学習

    • 著者名/発表者名
      麻生 英樹
    • 学会等名
      計測自動制御学会システム・情報部門学術講演会
    • 発表場所
      ピアザ淡海(滋賀県)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] The Independence of the Fairness-aware Classifiers

    • 著者名/発表者名
      Toshihiro Kamishima, Shotaro Akaho, Hideki Asoh, Jun Sakuma
    • 学会等名
      The 4th IEEE International Workshop on Privacy Aspects of Data Mining
    • 発表場所
      Sheraton Dallas Hotel(ダラス市、アメリカ合衆国)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Analysing Clinical Data with Reinforcement Learning and Inverse Reinforcement Learning

    • 著者名/発表者名
      Hideki Asoh
    • 学会等名
      医療臨床データへのMDP/POMDPの応用に関するワークショップ
    • 発表場所
      東京大学(東京都)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Catching Specific Treatment Patterns in Clinical Records with LASSO

    • 著者名/発表者名
      Mizuki Morita
    • 学会等名
      医療臨床データへのMDP/POMDPの応用に関するワークショップ
    • 発表場所
      東京大学(東京都)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Pilot Studies for Clinical Simulation

    • 著者名/発表者名
      Eiji Aramaki
    • 学会等名
      医療臨床データへのMDP/POMDPの応用に関するワークショップ
    • 発表場所
      東京大学(東京都)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Analysis of Medical Records by Generative Models

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke Kojima, Taisuke Sato
    • 学会等名
      医療臨床データへのMDP/POMDPの応用に関するワークショップ
    • 発表場所
      東京大学(東京都)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Arresting Treatment Patterns for Individual Patients in Clinical Big Data: An Exploratory Procedure

    • 著者名/発表者名
      Mizuki Morita, Masanori Shiro, Shotaro Akaho, Toshihiro Kamishima, Hideki Asoh, Eiji Aramaki, Koiti Hasida, Takahide Kohro
    • 学会等名
      AAAI 2014 Spring Symposium: : Big data becomes personal: knowledge into meaning -For better health, wellness and well-being-
    • 発表場所
      Stanford University(パロアルト市、アメリカ合衆国)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 記号創発のメカニズムとモデルー自己組織系からノンパラメトリックベイズまで

    • 著者名/発表者名
      麻生英樹
    • 学会等名
      計測自動制御学会第18回創発システムシンポジウム
    • 発表場所
      同志社びわこリトリートセンター (滋賀県)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] エピソード時系列データ分析のための強化学習ツールRLearn

    • 著者名/発表者名
      麻生英樹
    • 学会等名
      第15回情報論的学習理論ワークショップ
    • 発表場所
      筑波大学東京キャンパス文京校舎(東京都)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Considerations on Fairness-aware Data Mining

    • 著者名/発表者名
      Toshihiro Kamishima
    • 学会等名
      IEEE ICDM2012 International Workshop on Discrimination and Privacy-Aware Data Mining
    • 発表場所
      Sheraton Brussels Hotel (ブリュッセル市、ベルギー)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 逆強化学習による医療臨床データの分析

    • 著者名/発表者名
      麻生英樹
    • 学会等名
      電子情報通信学会ニューロコンピューティング研究会
    • 発表場所
      北海道大学(北海道)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考] 研究プロジェクトホームページ

    • URL

      https://staff.aist.go.jp/h.asoh/medical-data/

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [備考] 研究ワークショップ開催 医療臨床データへのMDP/POMDP の応用に関するワークショップ、2014年2月22日、東京大学(文京区・東京都)

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [備考] 確率関係モデルによる医療臨床データの高度活用に関する研究

    • URL

      http://staff.aist.go.jp/h.asoh/medical-data/index.html

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

URL: 

公開日: 2011-04-06   更新日: 2019-07-29  

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