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超高次元データ空間における統計的推定・シミュレーション原理の開発と応用展開

研究課題

研究課題/領域番号 25240036
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 知能情報学
研究機関大阪大学

研究代表者

鷲尾 隆  大阪大学, 産業科学研究所, 教授 (00192815)

研究分担者 伊庭 幸人  統計数理研究所, 大学共同利用機関等の部局等, 教授 (30213200)
Michael E.Houle (MICHAEL E.Houle)  国立情報学研究所, 大学共同利用機関等の部局等, 教授 (90399270)
連携研究者 清水 昌平  滋賀大学, データサイエンス学部, 准教授 (10509871)
河原 吉伸  大阪大学, 産業科学研究所, 准教授 (00514796)
猪口 明博  関西学院大学, 理工学部, 准教授 (70452456)
研究協力者 Ting Kai Ming  Federation University Australia, Faculty of Science and Technology, Professor
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
45,760千円 (直接経費: 35,200千円、間接経費: 10,560千円)
2016年度: 8,710千円 (直接経費: 6,700千円、間接経費: 2,010千円)
2015年度: 13,390千円 (直接経費: 10,300千円、間接経費: 3,090千円)
2014年度: 13,520千円 (直接経費: 10,400千円、間接経費: 3,120千円)
2013年度: 10,140千円 (直接経費: 7,800千円、間接経費: 2,340千円)
キーワード超高次元データ / 機械学習 / データマイニング / 人工知能 / 次元の呪い / シミュレーション / 希少事象 / 統計的推定 / 粒子フィルタ / 知識発見
研究成果の概要

本研究では、(1)超高次元にロバストな統計的推定・シナリオ生成の一般的原理、(2)超高次元データからの統計的推定手法、(3)超高次元状態空間における確率的シナリオ生成手法、(4)開発推定手法・シミュレーション手法の応用、(5)新たな国際的研究コミュニティーの構築を目指した。
この結果、類似性尺度や密度の評価、ロバスト推定、シナリオ探索、検索・クラスタリング、分類、異常検知、希少シナリオ高効率生成、高頻出パターン導出規則抽出の手法を開発した。そしてこれらを適用した生体高分子の運動シミュレーション手法を開発した。研究活動においては、国際会議2件、国際ワークショップ・セミナー7回を開催した。

報告書

(5件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (43件)

すべて 2017 2016 2015 2014 2013 その他

すべて 国際共同研究 (9件) 雑誌論文 (13件) (うち国際共著 6件、 査読あり 12件、 謝辞記載あり 6件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (20件) (うち国際学会 7件、 招待講演 4件) 図書 (1件)

  • [国際共同研究] オーストラリア連邦大学(オーストラリア)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] 航空研究所ONERA-DCSD(フランス)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] ルドルフマクシミリアン大学ミュンヘン校/ハイデルベルク大学(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] シダンスク大学/アーハス大学(デンマーク)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] グーグルマウンテンビュー研究所/ニュージャージー工科大学(米国)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究]

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] オーストラリア連邦大学/メルボルン大学(オーストラリア)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [国際共同研究] グーグルマウンテンビュー研究所/ニュージャージー工科大学(米国)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [国際共同研究] CNRS/IRISA レンヌ研究所/INRIA グルノーブル研究所(フランス)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Defying the gravity of learning curve: a characteristic of nearest neighbour anomaly detectors2017

    • 著者名/発表者名
      Kai Ming Ting, Takashi Washio, Jonathan R. Wells and Sunil Aryal
    • 雑誌名

      Machine Learning

      巻: 106 号: 1 ページ: 55-91

    • DOI

      10.1007/s10994-016-5586-4

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Dimensional Testing for Reverse k-Nearest Neighbor Search2017

    • 著者名/発表者名
      Guillaume Casanova, Elias Englmeier, Michael E. Houle, Peer Kroger, Michael Nett and Arthur Zimek
    • 雑誌名

      The VLDB Endowment

      巻: 10[7] ページ: 769-780

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Efficient Similarity Search within User-Specified Projective Subspaces2016

    • 著者名/発表者名
      Michael E. Houle, Xiguo Ma, Vincent Oria and Jichao Sun
    • 雑誌名

      Information Systems

      巻: 59 ページ: 2-14

    • DOI

      10.1016/j.is.2016.01.008

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] On the Evaluation of Unsupervised Outlier Detection: Measures, Datasets, and an Empirical Study2016

    • 著者名/発表者名
      Guilherme O. Campos, Arthur Zimek, Jorg Sander, Ricardo J. G. B. Campello, Barbora Micenkova, Erich Schubert, Ira Assent, Michael E. Houle
    • 雑誌名

      Data Mining and Knowledge Discovery

      巻: online 号: 4 ページ: 1-37

    • DOI

      10.1007/s10618-015-0444-8

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Half-space mass: a maximally robust and efficient data depth method2015

    • 著者名/発表者名
      Bo Chen, Kai Ming Ting, Takashi Washio and Gholamreza Haffari
    • 雑誌名

      Machine Learning

      巻: 100(2) 号: 2-3 ページ: 677-699

    • DOI

      10.1007/s10994-015-5524-x

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Michael E. Houle, Xiguo Ma, Vincent Oria2015

    • 著者名/発表者名
      Effective and Efficient Algorithms for Flexible Aggregate Similarity Search in High Dimensional Spaces
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Knowledge and Data Engineering

      巻: 27(12) 号: 12 ページ: 3258-3273

    • DOI

      10.1109/tkde.2015.2475740

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Rank-based similarity search: Reducing the dimensional dependence2015

    • 著者名/発表者名
      Houle, M.E., and Nett, M.
    • 雑誌名

      IEEE Trans. Pattern Analysis and Machine Intelligence

      巻: 37(1) 号: 1 ページ: 136-150

    • DOI

      10.1109/tpami.2014.2343223

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Multicanonical MCMC for Sampling Rare Events: An Illustrative Review2014

    • 著者名/発表者名
      Iba Y., Saito N., and Akimasa K.
    • 雑誌名

      Annals of the Institute of Statistical Mathematics

      巻: 66(3) 号: 3 ページ: 611-645

    • DOI

      10.1007/s10463-014-0460-2

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 生体高分子の揺らぎとダイナミクス―シミュレーションと実験の統計解析2014

    • 著者名/発表者名
      伊庭幸人, 藤崎弘士, 松永康佑
    • 雑誌名

      統計数理

      巻: 62(2) ページ: 163-170

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [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 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] LiNearN: A new approach to nearest neighbour density estimator2014

    • 著者名/発表者名
      Jonathan R. Wells, Kai Ming Ting and Takashi Washio
    • 雑誌名

      Pattern Recognition

      巻: Online 号: 8 ページ: 1-1

    • DOI

      10.1016/j.patcog.2014.01.013

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Active learning for noisy oracle via density power divergence2013

    • 著者名/発表者名
      Sogawa, Y., Ueno, T., Kawahara, Y., and Washio, T.
    • 雑誌名

      Neural Networks

      巻: 46 ページ: 133-143

    • DOI

      10.1016/j.neunet.2013.05.007

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Density Power Divergenceを用いたロバスト能動回帰学習2013

    • 著者名/発表者名
      十河泰弘, 植野剛, 河原吉伸, 鷲尾隆
    • 雑誌名

      人工知能学会論文誌

      巻: 28 号: 1 ページ: 13-21

    • DOI

      10.1527/tjsai.28.13

    • NAID

      130003362304

    • ISSN
      1346-0714, 1346-8030
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Rare event sampling using multicanonical MCMC and time-reversed simulation2017

    • 著者名/発表者名
      Yukito Iba and Shinichi Takayanagi
    • 学会等名
      Workshop on Simulations Encounter with Data Science - Data Assimilation, Emulators, Rare Events and Design
    • 発表場所
      統計数理研究所,東京都
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] NIPS 2016 Workshop on Adaptive and Scalable Nonparametric Methods in Machine Learning2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshito Baba, Mahito Sugiyama and Takashi Washio
    • 学会等名
      Finding Combinations of Binary Variables with Guaranteed Accuracy
    • 発表場所
      Barcelona, Spain
    • 年月日
      2016-12-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Defying the Gravity of Learning Curves: Are More Samples Better for Nearest Neighbor Anomaly Detectors?2016

    • 著者名/発表者名
      Takashi Washio
    • 学会等名
      SISAP 2016: 9th International Conference on Similarity Search and Applications,
    • 発表場所
      National Institute of Informatics (NII), Tokyo
    • 年月日
      2016-10-24
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] サンプリングを用いた精度保証つき頻出パターンマイニング2016

    • 著者名/発表者名
      馬場 祥人, 杉山 麿人, 鷲尾 隆
    • 学会等名
      第30回人工知能学会全国大会
    • 発表場所
      北九州市国際会議場, 福岡県
    • 年月日
      2016-06-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Beyond tf-idf and cosine distance in documents dissimilarity measure2015

    • 著者名/発表者名
      Sunil Aryal, Kai Ming Ting, Gholamreza Haffari and Takashi Washio
    • 学会等名
      AIRS2015: the 11th Asia Information Retrieval Societies Conference
    • 発表場所
      Brisbane, Australia
    • 年月日
      2015-12-02
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Flexible Aggregate Similarity Search in High-Dimensional Data Sets2015

    • 著者名/発表者名
      Michael E. Houle, Xiguo Ma and Vincent Oria
    • 学会等名
      SISAP2015: the 8th International Conference on Similarity Search and Applications
    • 発表場所
      Glasgow, UK
    • 年月日
      2015-10-12
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Half-space Mass: A maximally robust and efficient data depth method2015

    • 著者名/発表者名
      Bo Chen, Kai Ming Ting, Takashi Washio and Gholamreza Haffari
    • 学会等名
      ECML PKDD2015:Machine Learning and Knowledge Discovery in Databases
    • 発表場所
      Porto, Portugal
    • 年月日
      2015-09-07
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Estimating Local Intrinsic Dimensionality2015

    • 著者名/発表者名
      Laurent Amsaleg, Oussama Chelly, Teddy Furon, Stephane Girard, Michael E. Houle, Ken-ichi Kawarabayashi and Michael Nett
    • 学会等名
      KDD2015: the 21st ACM SIGKDD International Conference on Knowledge Discovery and Data Mining
    • 発表場所
      Sydney, Australia
    • 年月日
      2015-08-10
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] サンプリングを用いた高速頻出パターンマイニング2015

    • 著者名/発表者名
      馬場 祥人, 杉山 麿人, 鷲尾 隆
    • 学会等名
      第9回人工知能学会全国大会
    • 発表場所
      函館未来大学,北海道
    • 年月日
      2015-05-30
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Sampling time-reversed path ensembles using sequential Monte Carlo2015

    • 著者名/発表者名
      Takayanagi S., and Iba Y.
    • 学会等名
      Rare Event Sampling and Related Topics II
    • 発表場所
      統計数理研究所(東京都立川市)
    • 年月日
      2015-03-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Rare event sampling using Markov chain Monte Carlo and sequential Monte Carlo2015

    • 著者名/発表者名
      Iba Y.
    • 学会等名
      Rare Event Sampling and Related Topics II
    • 発表場所
      統計数理研究所(東京都立川市)
    • 年月日
      2015-03-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ビッグデータに基づくモデリング ―生体・医療への適用を例として―2015

    • 著者名/発表者名
      鷲尾 隆
    • 学会等名
      SASユーザー総会2015
    • 発表場所
      東京大学伊藤国際学術研究センター,東京都
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] mp-dissimilarity: A data dependent dissimilarity measure2014

    • 著者名/発表者名
      Aryal S., Ting K.M., Haffari G., and Washio T.
    • 学会等名
      ICDM2014:IEEE International Conference on Data Mining
    • 発表場所
      深せん(中国)
    • 年月日
      2014-12-17
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 粒子モンテカルロ法による時間逆転シミュレーション2014

    • 著者名/発表者名
      伊庭幸人, 高柳慎一
    • 学会等名
      IBIS2014
    • 発表場所
      名古屋工業大学(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2014-11-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Ecient algorithms for similarity search in axisaligned subspaces.2014

    • 著者名/発表者名
      Houle, M.E., Ma, X., Oria, V., and Sun, J.
    • 学会等名
      7th Int. Conf. on Similarity Search and Applications (SISAP)
    • 発表場所
      ロスカボス(メキシコ)
    • 年月日
      2014-10-29 – 2014-10-31
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Improving iForest with relative mass2014

    • 著者名/発表者名
      Aryal S., Ting K.M., Wells J., and Washio T.
    • 学会等名
      PAKDD2014: The 18th Pacific-Asia Conference on Knowledge Discovery and Data Mining
    • 発表場所
      台南市(台湾)
    • 年月日
      2014-05-14
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] A performance comparison of generative and discriminative models in causal and anticausal problems2014

    • 著者名/発表者名
      Blobaum P., Shimizu S., and Washio T.
    • 学会等名
      Seventeenth International Conference on Artificial Intelligence and Statistics
    • 発表場所
      レイキャビック(アイスランド)
    • 年月日
      2014-04-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Estimation of Causal Structures in Longtudinal Data Using Non-Gaussianity2013

    • 著者名/発表者名
      Kento Kadowaki, Shohei Shimizu and Takashi Washio
    • 学会等名
      Proc. of 2013 IEEE International Workshop on Machine Learning for Signal Processing
    • 発表場所
      Southermpton, United Kingdom
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [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
      Naoki Tanaka, Shouhei Shimizu and Takashi Washio
    • 学会等名
      Causality: Perspectives from different disciplines
    • 発表場所
      Vals, Switzerland
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Issues for Modeling from Big Data2013

    • 著者名/発表者名
      Takashi Washio
    • 学会等名
      Workshop on Computation: Theory and Practice
    • 発表場所
      Diliman, Philippines
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [図書] ビッグデータ・マネージメント データサイエンティストのためのデータ利活用技術と事例 第2章第4節ビッグデータからのモデリング手法2014

    • 著者名/発表者名
      鷲尾 隆
    • 総ページ数
      11
    • 出版者
      エヌ・ティ・エス社
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2013-05-15   更新日: 2019-07-29  

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