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2016 年度 実績報告書

大規模複雑データの理論と方法論の総合的研究

研究課題

研究課題/領域番号 15H01678
研究機関筑波大学

研究代表者

青嶋 誠  筑波大学, 数理物質系, 教授 (90246679)

研究分担者 星野 伸明  金沢大学, 経済学経営学系, 教授 (00313627)
金森 敬文  名古屋大学, 情報科学研究科, 教授 (60334546)
植木 優夫  久留米大学, 付置研究所, 准教授 (10515860)
矢田 和善  筑波大学, 数理物質系, 准教授 (90585803)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2020-03-31
キーワード高次元データ / データサイエンス / 統計数学 / ゲノム / マイクロアレイ
研究実績の概要

本研究は、大規模複雑データの統計数理を、理論と方法論から総合的に研究するものである。モデルの構築と評価を担うモデリング技法の開発を目的とし、2年目に当たる平成28年度は、次の3つを研究テーマとした。
(1) 高次元における最適性理論と精度保証付きモデリング
(2) 高次元における非線形構造と従属構造の統計数理
(3) 大規模複雑データの非正則推定論と相補的モデリング
(1)について、青嶋と矢田は、高次元特有のデータ構造の膨張という問題を解決するために、推測の最適性をもった識別関数のクラスに高次元データを変換する方法を考え、小標本でも高精度を保証する精度保証付きモデリングを構築した。植木は、ゲノムデータにおける連鎖不平衡に起因する相関構造の予測についてアルゴリズムを構築し、さらに、隠れた遺伝要因を双方向グラフによって検出する統計手法を開発した。(2)について、青嶋と矢田は、高次元非線形主成分分析を考えた。線形変換では十分に除去できない複雑な高次元非線形ノイズを、多様体上であぶり出して除去するといった方法を考え、新規に非線形ノイズ掃き出し法を導いた。(3)について、金森は、離散ビッグデータに対する統計的手法を開発して統計的性質を理論的に解析し、さらに、これまで深く考察されてこなかった離散データに対するロバスト推定に応用した。星野は、コルチンモデル確率分割族について、周辺分布を求める方法を開発し、また、疎な分割表モデルを用いて匿名データを作成する理論を構築した。上記の研究テーマに沿って、論文発表と学会発表を行い、関連するシンポジウムを久留米シティプラザ・筑波大学・金沢大学・名古屋大学で計4回開催した。大規模複雑データを扱う様々な分野の研究者から高い関心を集め、研究成果や問題提起について活発な意見交換がなされた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

研究計画の2年目として、研究目的を達成するための準備が、ほぼ計画通りに完成しつつある。特に研究テーマ(2)は、当初の計画以上の成果が見えつつある。

今後の研究の推進方策

研究計画の3年目に当たる次年度は、大規模複雑データの非正則推定論と相補的モデリングについて、データ変換法を重点的に研究する。

  • 研究成果

    (30件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (8件) (うち謝辞記載あり 3件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 6件、 招待講演 7件) 図書 (2件) 備考 (2件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [国際共同研究] University of North Carolina/University of South Florida/North Carolina State University(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      University of North Carolina/University of South Florida/North Carolina State University
  • [国際共同研究] University of Hong Kong(香港)

    • 国名
      その他の国・地域
    • 外国機関名
      University of Hong Kong
  • [雑誌論文] Breakdown point of robust support vector machines2017

    • 著者名/発表者名
      Kanamori, T., Fujiwara, S., Takeda, A.
    • 雑誌名

      Entropy

      巻: 19 ページ: -

    • DOI

      10.3390/e19020083

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Detecting genetic association through shortest paths in a bi-directed graph2017

    • 著者名/発表者名
      Ueki, M., Kawasaki, Y., Tamiya, G.
    • 雑誌名

      Genetic Epidemiology

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 高次元の統計学2016

    • 著者名/発表者名
      青嶋 誠
    • 雑誌名

      数学通信

      巻: 21 ページ: 5-15

  • [雑誌論文] 高次元小標本におけるサポートベクターマシンの一致性について2016

    • 著者名/発表者名
      中山優吾, 矢田和善, 青嶋 誠
    • 雑誌名

      京都大学数理解析研究所講究録

      巻: 1999 ページ: 17-27

    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] エビデンスに基づいた匿名化2016

    • 著者名/発表者名
      星野伸明
    • 雑誌名

      日本統計学会誌

      巻: 46 ページ: 1-42

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Efficiency bound of local Z-estimators on discrete sample spaces2016

    • 著者名/発表者名
      Kanamori, T.
    • 雑誌名

      Entropy

      巻: 18 ページ: -

    • DOI

      10.3390/e18070273

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Smooth-threshold multivariate genetic prediction with unbiased model selection2016

    • 著者名/発表者名
      Ueki, M., Tamiya, G.
    • 雑誌名

      Genetic Epidemiology

      巻: 40 ページ: 233-243

    • DOI

      10.1002/gepi.21958

    • 査読あり
  • [雑誌論文] High-dimensional inference on covariance structures via the extended cross-data-matrix methodology2016

    • 著者名/発表者名
      Yata, K., Aoshima, M.
    • 雑誌名

      Journal of Multivariate Analysis

      巻: 151 ページ: 151-166

    • DOI

      10.1016/j.jmva.2016.07.011

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 高次元固有ベクトルの一致性について2017

    • 著者名/発表者名
      矢田和善, 青嶋 誠
    • 学会等名
      日本数学会2017年度年会
    • 発表場所
      首都大学東京(東京都八王子市)
    • 年月日
      2017-03-25
  • [学会発表] 高次元固有ベクトルの推定とその応用2017

    • 著者名/発表者名
      矢田和善, 青嶋 誠
    • 学会等名
      京都大学数理解析研究所RIMS研究集会「Bayes Inference and Its Related Topics」
    • 発表場所
      京都大学(京都府京都市)
    • 年月日
      2017-03-06
  • [学会発表] 高次元小標本におけるSVM について2017

    • 著者名/発表者名
      中山優吾, 矢田和善, 青嶋 誠
    • 学会等名
      京都大学数理解析研究所RIMS研究集会「Bayes Inference and Its Related Topics」
    • 発表場所
      京都大学(京都府京都市)
    • 年月日
      2017-03-06
  • [学会発表] High-dimensional statistical analysis based on the inference of eigenstructures2017

    • 著者名/発表者名
      Aoshima, M.
    • 学会等名
      Waseda International Symposium “High Dimensional Statistical Analysis for Time Spatial Processes & Quantile Analysis for Time Series”
    • 発表場所
      早稲田大学(東京都新宿区)
    • 年月日
      2017-02-28
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 高次元小標本におけるバイアス補正SVM2017

    • 著者名/発表者名
      中山優吾, 矢田和善, 青嶋 誠
    • 学会等名
      日本学術振興会科学研究費による研究集会「統計的モデリングと計算アルゴリズムの数理と展開」
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2017-02-18
  • [学会発表] 高次元固有値・固有ベクトルの一致推定量について2017

    • 著者名/発表者名
      矢田和善, 青嶋 誠
    • 学会等名
      日本学術振興会科学研究費による研究集会「統計的モデリングと計算アルゴリズムの数理と展開」
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2017-02-18
  • [学会発表] 比の推定と Density Ridge2017

    • 著者名/発表者名
      金森敬文
    • 学会等名
      JST&CREST AIPチャレンジシンポジウム「ビッグデータ利活用のための基盤構築とその応用」
    • 発表場所
      名古屋工業大学(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2017-02-16
    • 招待講演
  • [学会発表] 統計学の話題と研究の可能性2017

    • 著者名/発表者名
      青嶋 誠
    • 学会等名
      CiRfSE ワークショップ「数理科学の話題と研究の可能性」
    • 発表場所
      筑波大学(茨城県つくば市)
    • 年月日
      2017-01-24
    • 招待講演
  • [学会発表] Statistical Inference using Graph-based Divergences on Discrete Sample2016

    • 著者名/発表者名
      Kanamori, T.
    • 学会等名
      Symposium on Statistical Analysis for Large Complex Data
    • 発表場所
      筑波大学(茨城県つくば市)
    • 年月日
      2016-11-21
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Smooth-threshold multivariate genetic prediction with unbiased model selection2016

    • 著者名/発表者名
      Ueki, M., Tamiya, G.
    • 学会等名
      Annual Meeting of the American Society for Human Genetics
    • 発表場所
      Vancouver (Canada)
    • 年月日
      2016-10-19
    • 国際学会
  • [学会発表] On the marginals of a random partitioning distribution2016

    • 著者名/発表者名
      Hoshino, N.
    • 学会等名
      International Conference on Statistical Distributions and Applications 2016
    • 発表場所
      Niagara Falls (Canada)
    • 年月日
      2016-10-15
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 高次元小標本におけるサポートベクターマシンの漸近的性質とバイアス補正2016

    • 著者名/発表者名
      中山優吾, 矢田和善, 青嶋 誠
    • 学会等名
      2016年度統計関連学会連合大会
    • 発表場所
      金沢大学(石川県金沢市)
    • 年月日
      2016-09-05
  • [学会発表] Inference on High-Dimensional Covariance Structures via the Extended Cross-Data-Matrix Methodology2016

    • 著者名/発表者名
      Yata, K., Aoshima, M.
    • 学会等名
      The Eighth International Workshop on Applied Probability
    • 発表場所
      Toronto (Canada)
    • 年月日
      2016-06-23
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 高次元の統計学(再び)2016

    • 著者名/発表者名
      青嶋 誠
    • 学会等名
      「統計数理および金融数理研究」セミナー
    • 発表場所
      早稲田大学(東京都新宿区)
    • 年月日
      2016-04-25
    • 招待講演
  • [学会発表] Smooth-threshold multivariate genetic prediction with unbiased model selection2016

    • 著者名/発表者名
      Ueki, M., Tamiya, G.
    • 学会等名
      The 13th International Congress of Human Genetics
    • 発表場所
      国立京都国際会館(京都府京都市)
    • 年月日
      2016-04-06
    • 国際学会
  • [図書] 機械学習のための連続最適化2016

    • 著者名/発表者名
      金森敬文, 鈴木大慈, 竹内一郎, 佐藤一誠
    • 総ページ数
      352 (1-188,307-331)
    • 出版者
      講談社
  • [図書] ゲノムデータ解析2016

    • 著者名/発表者名
      冨田誠, 植木優夫
    • 総ページ数
      116
    • 出版者
      共立出版
  • [備考] 青嶋研究室ホームページ

    • URL

      http://www.math.tsukuba.ac.jp/~aoshima-lab/jp/

  • [備考] 青嶋研究室ホームページ 科研費基盤研究(A) シンポジウム

    • URL

      http://www.math.tsukuba.ac.jp/~aoshima-lab/jp/kiban_A.html

  • [学会・シンポジウム開催] International Symposium on Statistical Analysis for Large Complex Data2016

    • 発表場所
      筑波大学(茨城県つくば市)
    • 年月日
      2016-11-21 – 2016-11-23

URL: 

公開日: 2018-01-16   更新日: 2022-08-22  

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