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2018 年度 実績報告書

非スパースモデリングによるビッグデータの新展開

研究課題

研究課題/領域番号 17K19956
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 矢田 和善  筑波大学, 数理物質系, 准教授 (90585803)
石井 晶  東京理科大学, 理工学部情報科学科, 助教 (20801161)
赤平 昌文  筑波大学, 数理物質系(名誉教授), 名誉教授 (70017424)
研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2019-03-31
キーワード非スパースモデリング / スパイクノイズ / ビッグデータ / 人工知能 / ディープラーニング
研究実績の概要

本研究課題の最終年度として、非スパースモデリング技法の確立に取り組んだ。青嶋と矢田と赤平は、前年度までの研究によって、ビッグデータの潜在構造とノイズ構造について、非スパース性の評価基準を与え、非スパースなノイズ構造をスパース化するデータ変換法を開発した。青嶋と矢田は、一般に、ビッグデータのノイズが非スパース構造をもつ場合、このデータ変換による前処理を行わないと、潜在構造分析における様々な統計的推測に漸近正規性が成立しないことを証明した。データ変換を施すことで、非スパースノイズが除去されて潜在情報が浮き彫りになり、潜在構造の非スパース性を利用した非スパースモデリング技法を確立するに至った。さらに、青嶋と矢田と石井は、非スパースなノイズがある特殊な構造をもつ場合には、潜在構造とノイズ構造を同時に解析することで、データ変換よりも優れた性能をもつ非スパースモデリング技法が構築できることを示した。非スパースモデリング技法は、高精度かつ高速で汎用性が非常に高く、特徴量の抽出にも高速化が期待できる。本研究の成果は世界的に注目され、多数の招待講演を行った。特に、青嶋は台湾Academia Sinicaで開催された国際学会で基調講演を行い、矢田はハンガリーで開催されたIWAPの国際学会で招待講演、石井は日本数学会年会で特別講演を行った。さらに、本研究の成果の一部分は、青嶋・矢田による著書「高次元の統計学」(共立出版)の一部分になっている。

  • 研究成果

    (23件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 10件、 招待講演 11件) 図書 (1件) 備考 (1件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [国際共同研究] Princeton University(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      Princeton University
  • [国際共同研究] Academia Sinica(中国)

    • 国名
      中国
    • 外国機関名
      Academia Sinica
  • [国際共同研究] Seoul National University(韓国)

    • 国名
      韓国
    • 外国機関名
      Seoul National University
  • [雑誌論文] Equality tests of high-dimensional covariance matrices under the strongly spiked eigenvalue model2019

    • 著者名/発表者名
      Ishii Aki、Yata Kazuyoshi、Aoshima Makoto
    • 雑誌名

      Journal of Statistical Planning and Inference

      巻: 202 ページ: 99~111

    • DOI

      10.1016/j.jspi.2019.02.002

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 日本統計学会賞受賞者特別寄稿論文:高次元統計解析: 理論と方法論の新しい展開2018

    • 著者名/発表者名
      青嶋 誠
    • 雑誌名

      日本統計学会誌

      巻: 48 ページ: 89~111

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] High-Dimensional Quadratic Classifiers in Non-sparse Settings2018

    • 著者名/発表者名
      Aoshima Makoto、Yata Kazuyoshi
    • 雑誌名

      Methodology and Computing in Applied Probability

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1007/s11009-018-9646-z

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Distance-based classifier by data transformation for high-dimension, strongly spiked eigenvalue models2018

    • 著者名/発表者名
      Aoshima Makoto、Yata Kazuyoshi
    • 雑誌名

      Annals of the Institute of Statistical Mathematics

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1007/s10463-018-0655-z

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Inference on high-dimensional mean vectors under the strongly spiked eigenvalue model2018

    • 著者名/発表者名
      Ishii Aki、Yata Kazuyoshi、Aoshima Makoto
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Statistics and Data Science

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1007/s42081-018-0029-z

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 統計的推測理論の深化と進展のヒストリー2018

    • 著者名/発表者名
      赤平 昌文
    • 雑誌名

      日本統計学会誌

      巻: 47 ページ: 51~76

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Non-Sparse Modeling for High-Dimensional Data2019

    • 著者名/発表者名
      Aoshima Makoto
    • 学会等名
      Waseda International Symposium ``Introduction of General Causality to Various Data & its Applications"
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] A high-dimensional quadratic classifier under the strongly spiked eigenvalue model2019

    • 著者名/発表者名
      Yata Kazuyoshi、Ishii Aki、Aoshima Makoto
    • 学会等名
      The 14th Workshop on Stochastic Models, Statistics and their Application
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 強スパイク固有値モデルにおける高次元統計的推測2019

    • 著者名/発表者名
      石井晶
    • 学会等名
      日本数学会2019年度年会
    • 招待講演
  • [学会発表] Tests of High-Dimensional Mean Vectors and Its Application Under the SSE Model2019

    • 著者名/発表者名
      Aki Ishii、Yata Kazuyoshi、Aoshima Makoto
    • 学会等名
      Waseda International Symposium ``Introduction of General Causality to Various Data & its Applications"
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] High-Dimensional Statistical Analysis: Non-Sparse Modeling, Geometric Representations and New PCAs2018

    • 著者名/発表者名
      Aoshima Makoto
    • 学会等名
      2018 Workshop on High-Dimensional Statistical Analysis
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] New techniques in high-dimensional statistical analysis2018

    • 著者名/発表者名
      Aoshima Makoto
    • 学会等名
      Waseda International Symposium ``Introduction of General Causality to Various Data & Its Innovation of The Optimal Inference"
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] High-dimensional statistical analysis under spiked models2018

    • 著者名/発表者名
      Aoshima Makoto
    • 学会等名
      The Fourth Conference of the International Society for Nonparametric Statistics
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Inference on high-dimensional mean vectors under the strongly spiked eigenvalue model2018

    • 著者名/発表者名
      Yata Kazuyoshi、Aoshima Makoto
    • 学会等名
      The Ninth International Workshop on Applied Probability
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Tests of high-dimensional mean vectors under the SSE model2018

    • 著者名/発表者名
      Aki Ishii、Yata Kazuyoshi、Aoshima Makoto
    • 学会等名
      International Symposium on Statistical Theory and Methodology for Large Complex Data
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Equality tests of high-dimensional covariance matrices on the basis of strongly spiked eigenvalues2018

    • 著者名/発表者名
      Aki Ishii、Yata Kazuyoshi、Aoshima Makoto
    • 学会等名
      Waseda International Symposium ``Introduction of General Causality to Various Data & Its Innovation of The Optimal Inference"
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Equality tests for high-dimensional covariance matrices2018

    • 著者名/発表者名
      Aki Ishii、Yata Kazuyoshi、Aoshima Makoto
    • 学会等名
      The 27th South Taiwan Statistics Conference
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] 高次元の統計学2019

    • 著者名/発表者名
      青嶋 誠、矢田 和善
    • 総ページ数
      120
    • 出版者
      共立出版
    • ISBN
      978-4-320-11263-6
  • [備考] 青嶋研究室ホームページ

    • URL

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

  • [学会・シンポジウム開催] International Symposium on Statistical Theory and Methodology for Large Complex Data2018

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公開日: 2019-12-27  

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