スパースモデリングと高次元データ駆動科学の国際活動支援

2017 年度 実績報告書

• 研究領域: スパースモデリングの深化と高次元データ駆動科学の創成
• 研究課題/領域番号: 15K21718
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 岡田 真人 東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (90233345)
• 研究分担者: 駒井 武 東北大学, 環境科学研究科, 教授 (30357024) ; 富樫 かおり 京都大学, 医学研究科, 教授 (90135484) ; 福水 健次 統計数理研究所, 数理・推論研究系, 教授 (60311362) ; 本間 希樹 国立天文台, 水沢VLBI観測所, 教授 (20332166) ; 宮本 英昭 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (00312992)
• 研究期間 (年度): 2015-11-06 – 2018-03-31
• キーワード: スパースモデリング / データ駆動科学 / 津波堆積物 / 火星リモートセンシング / 磁気共鳴医学 / 巨大ブラックホールの撮像

研究実績の概要

地球科学班(A02-1)では，歴史津波堆積物を対象としてSpMのデータ駆動解析による海成堆積物との判別を可能にした．国内外の津波堆積物の地質学的データと数理統計に関する各種情報を統合し，国際共同作業により従来にない精度での高精度判別を達成した．惑星科学班（A02-2)では米国からAlexis Rodriguez博士らを招聘し，火星リモートセンシングデータの解析を進めた．医学班（A01-1)では，藤本晃司がニューヨーク大学・Martijn Cloos准教授と共同研究を実施し，Sparse sampling下での三次元MRFingerprinting法と，ヒト生体脳皮質の定量値を三次元曲面上にマッピングする手法の融合に成功した．岡田知久はミネソタ大学・小林尚治准教授と共同で，高精細な脳血流・代謝をunder sampling下で反復的に再構成する研究を実施，H30年度も継続している．これらの成果は，2018年6月の国際磁気共鳴医学会(ISMRM)で報告する予定である．天文班(A02-3)では，巨大ブラックホールの撮像を目指した国際ミリ波VLBIネットワークの観測を2017年4月に初めて実現した．また，ブラックホール撮像に必要な分解能をスパースモデリングで達成できることが，実データを用いて示された．セミパラメトリックベイズ班（C01-2)では，University College London とのカーネル法による統計的推論に関する研究を推進する目的で，博士課程学生 Wittawat Jitkrittum を招聘した．その研究成果は，機械学習・人工知能分野の最難関国際会議である NIPS 2017 において口頭発表に選ばれ，かつBest Paper Award を受賞した．さらに Oxford大・Gal氏らを招聘し，カーネル法と深層学習との融合に関して議論を行った．

研究成果

• [国際共同研究] Planetary Science Institute/ニューヨーク大学/ハーバード大学(米国)
  • 国名: 米国
  • 外国機関名: Planetary Science Institute/ニューヨーク大学/ハーバード大学
  • 他の機関数: 6
• [国際共同研究] マックスプランク電波天文研究所/マックスプランク研究所 (Intelligent Systems)(ドイツ)
  • 国名: ドイツ
  • 外国機関名: マックスプランク電波天文研究所/マックスプランク研究所 (Intelligent Systems)
• [国際共同研究] University College London/University of Warwick/University of Oxford(英国)
  • 国名: 英国
  • 外国機関名: University College London/University of Warwick/University of Oxford
• [国際共同研究] 電波天文研究所(イタリア)
  • 国名: イタリア
  • 外国機関名: 電波天文研究所
• [国際共同研究] Unversity of Leiden(オランダ)
  • 国名: オランダ
  • 外国機関名: Unversity of Leiden
• [国際共同研究]
  • 他の国数: 4
• [雑誌論文] Superresolution Interferometric Imaging with Sparse Modeling Using Total Squared Variation -- Application to Imaging the Black Hole Shadow (2018)
  • 著者名/発表者名: K. Kuramochi, K. Akiyama, S. Ikeda, F. Tazaki, V. L. Fish, H. Y. Pu, K. Asada, M. Honma
  • 雑誌名: The Astrophysical Journal 巻: 858(1) ページ: 56:1-14
  • DOI: 10.3847/1538-4357/aab6b5
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] A wide and collimated radio jet in 3C84 on the scale of a few hundred gravitational radii (2018)
  • 著者名/発表者名: G. Giovannini, T. Savolainen, M. Orienti, M. Nakamura,H. Nagai, M. Kino, M. Giroletti, K. Hada, G. Bruni, Y. Y. Kovalev, J. M. Anderson, F. D’Ammando, J. Hodgson, M. Honma, T. P. Krichbaum, S.-S. Lee, R. Lico, M. M. Lisakov, A. P. Lobanov, L. Petrov, B. W. Sohn, K. V. Sokolovsky, P. A. Voitsik, J. A. Zensus, S. Tingay
  • 雑誌名: Nature Astronomy 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • DOI: 10.1038/s41550-018-0431-2
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Restoration Measures After the 2011 Tohoku-oki Tsunami and Their Impact on Tsunami Research (2017)
  • 著者名/発表者名: Catherine Chague‐Goff, Kazuhisa Goto, Daisuke Sugawara, Yuichi Nishimura, Takeshi Komai
  • 雑誌名: The 2011 Japan Earthquake and Tsunami: Reconstruction and Restoration 巻: - ページ: 229-247
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] The ALMA Phasing System: A Beamforming Capability for Ultra-high-resolution Science at (Sub)Millimeter Wavelengths (2017)
  • 著者名/発表者名: L. D. Matthews, G. B. Crew, S. S. Doeleman, 他 40名 (7番目 Kazunori Akiyama, 19番目 Mareki Honma),
  • 雑誌名: Publications of the Astronomical Society of the Pacific 巻: 130 ページ: 015002: 1-28
  • DOI: 10.1088/1538-3873/aa9c3d
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Superresolution Full-polarimetric Imaging for Radio Interferometry with Sparse Modeling (2017)
  • 著者名/発表者名: K. Akiyama, S. Ikeda, M. Pleau, V. L. Fish, F. Tazaki, K. Kuramochi, A. E. Broderick, J. Dexter, M. Moscibrodzka, M. Gowanlock, M. Honma, S. S. Doeleman
  • 雑誌名: The Astronomical Journal 巻: 153(4) ページ: 159: 1-10
  • DOI: 10.3847/1538-3881/aa6302
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Density Estimation in Infinite Dimensional Exponential Families (2017)
  • 著者名/発表者名: Bharath Sriperumbudur, Kenji Fukumizu, Arthur Gretton, Aapo Hyvarinen, Revant Kumar
  • 雑誌名: The Journal of Machine Learning Research 巻: 18(1) ページ: 1830-1888
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [学会発表] Age-related changes in cortical thickness and R1 values measured at 7T (2018)
  • 著者名/発表者名: K. Fujimoto, Y. Urushibata, H. Kuribayashi, T. Kober, T. Isa, T. Okada
  • 学会等名: Proceedings of Internal Society of Magnetic Resonance in Medicine 2018: 7048
  • 国際学会
• [学会発表] Test-retest reproducibility of quantitative proton MRS using short-TE STEAM and semi-LASER sequences in young adult volunteer brains at 7T (2018)
  • 著者名/発表者名: T. Okada, H. Kuribayashi, L. G. Kaiser, Y. Urushibata, N. Salibi, R. T. Seethamraju, A. Sinyeob, T. Isa, K. Fujimoto
  • 学会等名: Proceedings of Internal Society of Magnetic Resonance in Medicine 2018: 0828
  • 国際学会
• [学会発表] Evidence of pervasive collapse over a buried volatile-rich crust on Mercury (2018)
  • 著者名/発表者名: J. A. P. Rodriguez, D. L. Domingue, J. S. Kargel, V. R. Baker, L. F. Teodoro, D. C. Berman, H. Miyamoto, M. Banks
  • 学会等名: 49th Lunar and Planetary Science Conf (LPI Contrib No 2083), 1309
  • 国際学会
• [学会発表] Ice viscosity reduction resulting from regolith insulation on Mars (2018)
  • 著者名/発表者名: Reid A. Parsons, H. Miyamoto
  • 学会等名: 49th Lunar and Planetary Science Conf (LPI Contrib No 2083), 1927
  • 国際学会
• [学会発表] GRASP with Motion Compensation for DCE-MRI of the Abdomen (2017)
  • 著者名/発表者名: K. Fujimoto, L. Feng, R. Otazo, K. Block, H. Rusinek, N. Wake, H. Chandarana
  • 学会等名: Proceedings of Internal Society of Magnetic Resonance in Medicine 2017: 2009
  • 国際学会
• [学会発表] Optimizing change detection for planetary remote sinsing datasets (2017)
  • 著者名/発表者名: Reid A. Parsons, H. Miyamoto
  • 学会等名: International meeting on "High-Dimensional Data-Driven Science"
  • 国際学会
• [学会発表] A Linear-Time Kernel Goodness-of-Fit Test (2017)
  • 著者名/発表者名: W. Jitkrittum, W. Xu, Z. Szabo, K. Fukumizu, A. Gretton
  • 学会等名: Advances in Neural Information Processing Systems 30 (NIPS 2017)
  • 国際学会
• [図書] Kernel Mean Embedding of Distributions: A Review and Beyond (2017)
  • 著者名/発表者名: Krikamol Muandet, Kenji Fukumizu, Bharath K. Sriperumbudur, Bernhard Scholkopf
  • 総ページ数: 154
  • 出版者: Now Publishers Inc
  • ISBN: 1680832883