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複数データセットからの高次元因果ネットワーク推定法の開発と生命科学への応用

研究課題

研究課題/領域番号 24700275
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 統計科学
研究機関大阪大学

研究代表者

清水 昌平  大阪大学, 産業科学研究所, 准教授 (10509871)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2015年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2014年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2013年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2012年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード因果探索 / 非ガウス性 / 構造方程式モデル / 複数データセット / 因果構造探索 / 国際情報交換 / 米国 / 潜在共通原因 / 因果推論 / 因果方向推定 / 非ガウス / LiNGAM
研究成果の概要

因果探索のためのモデルであるLiNGAMモデルにおいて複数データセットを融合する場合の推定原理の確立と、それに基づく直接推定法の開発を行った。また、未観測交絡変数がある場合へと拡張した。ヘテロ集団に対応するために未観測クラスがある場合も研究した。この拡張は、非線形モデルへの拡張とみなすこともできる。また、時間的に因果構造が変化するような場合へも拡張した。生命科学への応用としては、脳活動計測データの模擬テータや実データに適用し、実用上の課題を見つけるとともに、分析から得られた情報を神経科学の共同研究者にフィードバックした。

報告書

(5件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 2013 実施状況報告書
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (34件)

すべて 2016 2015 2014 2013 2012 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 謝辞記載あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (24件) (うち国際学会 4件、 招待講演 14件) 備考 (3件)

  • [国際共同研究] University of Helsinki(フィンランド)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [国際共同研究] University of North Carolina(米国)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] A non-Gaussian approach for causal discovery in the presence of hidden common causes2015

    • 著者名/発表者名
      Shohei Shimizu
    • 雑誌名

      Advanced Methodologies for Bayesian Networks, Lecture Notes in Computer Science

      巻: 9505 ページ: 222-223

    • DOI

      10.1007/978-3-319-28379-1_16

    • ISBN
      9783319283784, 9783319283791
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Discriminative and Generative Models in Causal and Anticausal Settings2015

    • 著者名/発表者名
      Patrick Blobaum, Shohei Shimizu, Takashi Washio
    • 雑誌名

      Advanced Methodologies for Bayesian Networks, Lecture Notes in Computer Science

      巻: 9505 ページ: 209-221

    • DOI

      10.1007/978-3-319-28379-1_15

    • ISBN
      9783319283784, 9783319283791
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Bayesian estimation of causal direction in acyclic structural equation models with individual-specific confounder variables and non-Gaussian distributions2014

    • 著者名/発表者名
      Shohei Shimizu and Kenneth Bollen
    • 雑誌名

      Journal of Machine Learning Research

      巻: 15 ページ: 2629-2652

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] ParceLiNGAM : A causal ordering method robust against latent confounders2014

    • 著者名/発表者名
      Tashiro, T., Shimizu, S., Hyvarinen, A. and Washio, T
    • 雑誌名

      Neural Computation

      巻: 26(1) 号: 1 ページ: 57-83

    • DOI

      10.1162/neco_a_00533

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Joint estimation of linear non-Gaussian acyclic models2012

    • 著者名/発表者名
      S. Shimizu
    • 雑誌名

      Neurocomputing

      巻: 81 ページ: 104-107

    • DOI

      10.1016/j.neucom.2011.11.005

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Non-Gaussian structural equation models for causal discovery2016

    • 著者名/発表者名
      Shohei Shimizu
    • 学会等名
      2016 Probabilistic Graphical Model Workshop: Sparsity, Structure and High-dimensionality
    • 発表場所
      統計数理研究所 (東京都)
    • 年月日
      2016-03-23
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 因果探索: 基本から最近の発展までを概説2016

    • 著者名/発表者名
      清水昌平
    • 学会等名
      第23回情報論的学習理論と機械学習研究会 (IBISML)
    • 発表場所
      統計数理研究所 (東京都)
    • 年月日
      2016-03-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 因果探索: 観察データから因果仮説を探索する2016

    • 著者名/発表者名
      清水昌平
    • 学会等名
      日本社会心理学会: 第3回春の方法論セミナー
    • 発表場所
      上智大学 (東京都)
    • 年月日
      2016-03-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 因果探索と非ガウス性2016

    • 著者名/発表者名
      清水昌平
    • 学会等名
      第11回協定講座シンポジウム: 計算科学とビジュアル・アナリティクス
    • 発表場所
      神戸大学 (兵庫県)
    • 年月日
      2016-03-06
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Statistical estimation of causal directions based on observational data2016

    • 著者名/発表者名
      Shohei Shimizu
    • 学会等名
      The 3rd CiNet Conference - Neural Mechanism of Decision Making: Achievements and New Directions
    • 発表場所
      大阪大学 (大阪府)
    • 年月日
      2016-02-05
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Non-Gaussian methods for causal discove2016

    • 著者名/発表者名
      Shohei Shimizu
    • 学会等名
      International Workshop on Causal Inference
    • 発表場所
      統計数理研究所 (東京都)
    • 年月日
      2016-01-07
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] A non-Gaussian approach for causal discovery in the presence of hidden common causes2015

    • 著者名/発表者名
      Shohei Shimizu
    • 学会等名
      Second Workshop on Advanced Methodologies for Bayesian Networks (AMBN2015)
    • 発表場所
      慶應義塾大学 (神奈川県)
    • 年月日
      2015-11-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 因果探索: データから因果の方向性等を調べる2015

    • 著者名/発表者名
      清水昌平
    • 学会等名
      日本行動計量学会 第43回大会
    • 発表場所
      首都大学東京 (東京都)
    • 年月日
      2015-09-02
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 非ガウス性を利用した因果構造探索2015

    • 著者名/発表者名
      清水昌平
    • 学会等名
      2015年日本生態学会関東地区会シンポジウム「非ガウス性/非線形性/非対称性からの因果推論手法:その使いどころ・原理・実装を学ぶ」
    • 発表場所
      東京大学 (東京都)
    • 年月日
      2015-08-06
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 構造方程式モデルによる因果探索と非ガウス性2015

    • 著者名/発表者名
      清水昌平
    • 学会等名
      数学協働プログラム(数学・数理科学と諸科学・産業との協働によるイノベーション創出のための研究促進プログラム) ワークショップ: 確率的グラフィカルモデル
    • 発表場所
      電気通信大学, 東京
    • 年月日
      2015-03-20
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Estimation of causal direction in the presence of latent confounders and linear non-Gaussian structural equation models2014

    • 著者名/発表者名
      Shohei Shimizu
    • 学会等名
      Causal Modeling and Machine Learning (Post-ICML workshop)
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 年月日
      2014-06-25
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] A non-Gaussian approach for estimating possible causal direction in the presence of latent confounders2014

    • 著者名/発表者名
      Shohei Shimizu
    • 学会等名
      Conference on Statistics and Causality 2014
    • 発表場所
      Vienna, Austria
    • 年月日
      2014-05-23
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 潜在クラスが存在する場合のベイズ的アプローチによる非ガウス因果構造推定法2014

    • 著者名/発表者名
      田中 直樹, 清水昌平, 鷲尾 隆
    • 学会等名
      第28回人工知能学会全国大会
    • 発表場所
      ひめぎんホール, 愛媛
    • 年月日
      2014-05-13
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 潜在交絡変数が存在する場合のベイズ的アプローチによる非ガウス因果構造推定法2013

    • 著者名/発表者名
      田中直樹, 清水昌平, 鷲尾 隆
    • 学会等名
      第27回人工知能学会全国大会
    • 発表場所
      富山国際会議場(富山)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Estimation of causal direction in the presence of latent confounders using a Bayesian LiNGAM mixture model2013

    • 著者名/発表者名
      N. Tanaka, S. Shimizu and T. Washio
    • 学会等名
      Causality: Perspectives from Different Disciplines
    • 発表場所
      Vals (Switzerland)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 経時データにおける非ガウス性を用いた因果構造探索2013

    • 著者名/発表者名
      門脇健人, 清水昌平, 鷲尾隆
    • 学会等名
      第27回人工知能学会全国大会
    • 発表場所
      富山国際会議場(富山)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] K. Kadowaki, S. Shimizu and T. Washio2013

    • 著者名/発表者名
      K. Kadowaki, S. Shimizu and T. Washio
    • 学会等名
      23rd IEEE International Workshop on Machine Learning for Signal Processing (MLSP2013)
    • 発表場所
      Southampton (United Kingdom)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Bootstrapping confidence intervals in linear non-Gaussian causal model2012

    • 著者名/発表者名
      Kittitat Thamvitayakul, 清水昌平, 鷲尾 隆, 田代竜也
    • 学会等名
      第26回人工知能学会全国大会
    • 発表場所
      山口県教育会館 (山口)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 非ガウス性を用いた線形非巡回なデータ生成過程部分の発見と同定2012

    • 著者名/発表者名
      田代竜也, 清水昌平, 鷲尾 隆
    • 学会等名
      第26回人工知能学会全国大会
    • 発表場所
      山口県教育会館 (山口)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 構造方程式モデルによる因果推論: 因果構造探索に関する最近の発展2012

    • 著者名/発表者名
      清水昌平
    • 学会等名
      日本行動計量学会第40回大会
    • 発表場所
      新潟県立大学 (新潟)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Estimation of causal orders in a linear non-Gaussian acyclic model: a method robust against latent confounders2012

    • 著者名/発表者名
      T. Tashiro, S. Shimizu, Aapo Hyvarinen, T. Washio
    • 学会等名
      22nd Int. Conf. on Articial Neural Networks (ICANN2012)
    • 発表場所
      Lausanne (Switzerland)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 非ガウス構造方程式モデルにおける因果順序の推定: 潜在交絡変数に頑健な方法2012

    • 著者名/発表者名
      田代竜也, 清水昌平, Aapo Hyvarinen, 鷲尾 隆
    • 学会等名
      第3回Latent Dynamicsワークショップ
    • 発表場所
      東京大学 (東京)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 因果構造探索と非ガウス構造方程式モデル2012

    • 著者名/発表者名
      清水昌平
    • 学会等名
      人工知能学会 第87回 人工知能基本問題研究会 (SIG-FPAI)
    • 発表場所
      慶應義塾大学 (神奈川)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Bootstrap confidence intervals in DirectLiNGAM2012

    • 著者名/発表者名
      K. Thamvitayakul, S. Shimizu, T. Ueno, T. Washio, T. Tashiro
    • 学会等名
      2012 IEEE 12th International Conference on Data Mining Workshops (ICDMW2012)
    • 発表場所
      Brussels (Belgium)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [備考] 清水昌平

    • URL

      https://sites.google.com/site/sshimizu06/indexj

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書 2014 実施状況報告書
  • [備考] 未観測交絡変数に頑健な因果構造推定法

    • URL

      http://www.ar.sanken.osaka-u.ac.jp/~sshimizu/code/Plingamcode.html

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [備考] Publications

    • URL

      http://www.ar.sanken.osaka-u.ac.jp/~sshimizu/publications.html

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書

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公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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