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2019 年度 実績報告書

時空間データの大規模化・多様化に向けた固有ベクトル空間フィルタリングの高度化

研究課題

研究課題/領域番号 17K12974
研究機関統計数理研究所

研究代表者

村上 大輔  統計数理研究所, データ科学研究系, 助教 (20738249)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード空間回帰 / 空間統計 / 大規模データ / 地理情報科学
研究実績の概要

本年度は、まずは昨年度に引き続き大規模な地理空間データに着目した回帰モデリング手法の高速化・多様化を行った。高速化に関しては、昨年度までに実施した計算時間の短縮に加え、消費メモリの理論的な上限の存在しない回帰モデリング手法の開発を行うことができた。また既存の回帰アルゴリズムとの比較により、大規模データ用の既存の最速のアルゴリズムを上回る計算効率でのモデリングが可能となったことを確認している。多様化に関しては、空間データのみならず、時空間データ、階層構造を持つデータ、noisyなデータを含む幅広いデータに応用可能なように上記手法を拡張した。結果として、大規模な空間・時空間データを取り扱うための高速・多様な回帰モデリング手法を確立することができた。また開発した各手法は全てフリーの統計ソフトウェアのRパッケージspmoranとscgwrに実装・公開した。以上に加え、研究計画に従って開発した各手法を幅広い実問題に応用した。具体的には次の通りである:住宅地価解析への応用により水害リスクが過少評価されている地区を推定した;地域生産額のパネルデータへの応用により鉄道開業が与えた影響を面的に評価した;町丁目別の犯罪件数データへの応用により「例えば万引きは人口密集地で起きるが、自転車盗は周辺にくらべて人口が密集していない地域で起こりやすい」などの犯罪リスクの決定要因を解析した。以上の結果に基づいて、開発手法の手法の修正・高度化を行い、より実用に役立つ手法へとの拡張を試みた。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 3件、 査読あり 3件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] テキサス大学ダラス校/Montclair State University(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      テキサス大学ダラス校/Montclair State University
  • [国際共同研究] National University of Ireland(アイルランド)

    • 国名
      アイルランド
    • 外国機関名
      National University of Ireland
  • [国際共同研究] Wuhan University(中国)

    • 国名
      中国
    • 外国機関名
      Wuhan University
  • [雑誌論文] Investigating high-speed rail construction's support to county level regional development in China: An eigenvector based spatial filtering panel data analysis2020

    • 著者名/発表者名
      Yu Danlin、Murakami Daisuke、Zhang Yaojun、Wu Xiwei、Li Ding、Wang Xiaoxi、Li Guangdong
    • 雑誌名

      Transportation Research Part B: Methodological

      巻: 133 ページ: 21~37

    • DOI

      10.1016/j.trb.2019.12.006

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Spatially varying coefficient modeling for large datasets: Eliminating N from spatial regressions2019

    • 著者名/発表者名
      Murakami Daisuke、Griffith Daniel A.
    • 雑誌名

      Spatial Statistics

      巻: 30 ページ: 39~64

    • DOI

      10.1016/j.spasta.2019.02.003

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A memory-free spatial additive mixed modeling for big spatial data2019

    • 著者名/発表者名
      Murakami Daisuke、Griffith Daniel A.
    • 雑誌名

      Japan Journal of Statistics and Data Science

      巻: 0 ページ: 0

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] A precompression approach for fast spatial mixed effects modeling2019

    • 著者名/発表者名
      Murakami Daisuke、Griffith Daniel A.
    • 学会等名
      Spatial Statistics 2019
    • 国際学会
  • [学会発表] Scalable geographically weighted regression for big data2019

    • 著者名/発表者名
      Murakami, D.、Tsutsumida, N.、Yoshida, T.、Nakaya, T.、Lu, B.
    • 学会等名
      GeoComputation 2019
    • 国際学会
  • [学会発表] 大規模な地理空間データのための空間混合効果モデリング2019

    • 著者名/発表者名
      村上大輔
    • 学会等名
      統計関連学会連合大会
  • [学会発表] ビッグデータのための空間加法混合モデリング:不動産要因分析への応用2019

    • 著者名/発表者名
      Murakami Daisuke、Griffith Daniel A.
    • 学会等名
      地理情報システム学会第28回研究発表大会
  • [備考] spmoran

    • URL

      https://cran.r-project.org/web/packages/spmoran/index.html

  • [備考] scgwr

    • URL

      https://cran.r-project.org/web/packages/scgwr/index.html

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公開日: 2021-01-27  

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