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2021 年度 実施状況報告書

3元型時系列高次元小標本データの解析とその社会的応用

研究課題

研究課題/領域番号 20K11701
研究機関筑波大学

研究代表者

イリチュ 美佳 (佐藤美佳)  筑波大学, システム情報系, 教授 (60269214)

研究分担者 清水 信夫  統計数理研究所, データ科学研究系, 助教 (00332130)
青嶋 誠  筑波大学, 数理物質系, 教授 (90246679)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワードConvex clustering / Multidimensional scaling / Fuzzy Clustering / Scales of Clusters / Fuzzy Clustering Models / HDLSS Data / Data Fusion
研究実績の概要

本研究は、データが時点や状態に応じて変化するときに、それらのデータを同時に低次元に布置し、その類似構造を把握すると共に、状態変化を視覚的に検知できる新技術を創製することが主目的である。この方法が完成すれば、時点や状態の変化によって変容する大規模かつ複雑なデータの解析結果を短時間で明確に得ることが可能となる。本年度は、昨年度に引き続き、状態間の相違性を凸クラスタリングと尺度の縮約化の考えを用いることで測る新たな指標の開発に当たると共に、確率的計量を用いて低次元空間に縮約する解析法の開発に当たった。特に、前年度に行った基礎的理論研究に基づき、画像データ、言語データ、ウィルス感染に関わるデータ、計量心理におけるデータ等への応用研究を行い、複雑・大量データに対する本手法の特性についての知見を得た。今後、この技術・知見を基軸として、高次計量を用いた技術に拡張し、超曲面に対する低次元座標布置を得る手法に発展させる計画である。この研究成果は、6編の査読付き国際学術雑誌論文に採録となった。さらに、この研究成果を、米国でonline開催されたCAS2021国際会議で発表し、発表した論文に対して準優秀論文賞 (Award for the Best Papers, Third Prize)を受賞した。また、FIM-IMIP-UMSO国際会議、及びComputational Intelligence, Cyber Security and Computational Models国際会議の2度の国際会議における基調特別講演、3回の招待講演、9回の国際会議発表を含む13回の学会発表を通じて、これらの手法に対する研究成果を発表した。

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

本年度は、昨年度の研究を継続し、データが時点や状態に応じて変化するときに、それらのデータを同時に低次元に布置し、その類似構造を把握すると共に、状態変化を視覚的に検知できる新技術について、基礎研究に基づく種々の応用研究を行うことが主目的であったが、その目的を達成しているため、おおむね順調に進展しているといえる。

今後の研究の推進方策

開発した技術を基軸とし、応用研究の結果から得られた知見を有効利用して、高次計量を用いた技術に拡張し、超曲面に対する低次元座標布置を得る手法に発展させ、より複雑なデータにも適用が可能とするように、手法の汎化性能をあげるための研究を進める必要がある。さらに、開発したモデルについて、論文にまとめ公表する必要がある。

次年度使用額が生じた理由

コロナウィルス感染症対策として、出席を予定していた国際会議、及び国内会議がオンライン開催となり、出張に伴う旅費が削減されたため、次年度使用額が生じた。この分については、翌年度分に請求の助成金と合わせて、基礎研究に必要とされる書籍・論文の購入、及び数値実験に必要とされる備品購入に充てる計画である。

  • 研究成果

    (25件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 10件、 招待講演 7件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Cluster-Scaled Principal Component Analysis2021

    • 著者名/発表者名
      M. Sato-Ilic
    • 雑誌名

      Wiley Interdisciplinary Reviews: Computational Statistics

      巻: - ページ: 1-13

    • DOI

      10.1002/wics.1572

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Indicator for Individuality of Subjects Based on Similarity of Objects2021

    • 著者名/発表者名
      M. Sato-Ilic
    • 雑誌名

      Procedia Computer Science

      巻: 185 ページ: 193-202

    • DOI

      10.1016/j.procs.2021.05.042

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Autocoding based Multi-Class Support Vector Machine by Fuzzy c-Means2021

    • 著者名/発表者名
      Y. Toko, M. Sato-Ilic
    • 雑誌名

      Romanian Statistical Review

      巻: 1 ページ: 27-39

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Classification Method Based On Ensemble Learning Of Deep Learning And Multidimensional Scaling2021

    • 著者名/発表者名
      K. Miyazawa, M. Sato-Ilic
    • 雑誌名

      Intelligent Decision Technologies, Smart Innovation, Systems and Technologies, Springer, Singapore

      巻: 238 ページ: 379-390

    • DOI

      10.1007/978-981-16-2765-1_32

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Individual Differences Assessment Method Based On Cluster Scale Using A Data Reduction Method2021

    • 著者名/発表者名
      K. Nitta, M. Sato-Ilic
    • 雑誌名

      Intelligent Decision Technologies, Smart Innovation, Systems and Technologies, Springer, Singapore

      巻: 238 ページ: 415-426

    • DOI

      10.1007/978-981-16-2765-1_35

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A Hybrid Method of Multi-class SVM and Classification Method Based on Reliability Score for Autocoding of the Family Income and Expenditure Survey2021

    • 著者名/発表者名
      Y. Toko, M. Sato-Ilic
    • 雑誌名

      Intelligent Decision Technologies, Smart Innovation, Systems and Technologies, Springer, Singapore

      巻: 238 ページ: 403-413

    • DOI

      10.1007/978-981-16-2765-1_34

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Hypothesis tests for high-dimensional covariance structures2021

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

      Annals of the Institute of Statistical Mathematics

      巻: 73 ページ: 599-622

    • DOI

      10.1007/s10463-020-00760-5

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 論説:高次元小標本における統計的仮説検定2021

    • 著者名/発表者名
      青嶋誠, 石井晶, 矢田和善
    • 雑誌名

      数学

      巻: 73 ページ: 360-379

    • 査読あり
  • [学会発表] Fusion of Statistical and Computational Thinking and Its Application to Fuzzy Cluster-Scaled Statistical Analysis (Plenary talk)2021

    • 著者名/発表者名
      M. Sato-Ilic
    • 学会等名
      International Conference on FIM-IMIP-UMSO
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Cluster-Scaled Statistical Data Science (Plenary talk)2021

    • 著者名/発表者名
      M. Sato-Ilic
    • 学会等名
      5th International Conference on Computational Intelligence, Cyber Security and Computational Models
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Clustering Models based on Cluster-Scales2021

    • 著者名/発表者名
      M. Sato-Ilic
    • 学会等名
      Global Summit and Expo on Robot Intelligence Technology and Applications
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Discrimination of the Labeled High-Dimension Low-Sample Data for Healthcare2021

    • 著者名/発表者名
      M. Sato-Ilic
    • 学会等名
      International Conference on FIM-IMIP-UMSO
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Indicator for Individuality of Subjects Based on Similarity of Objects2021

    • 著者名/発表者名
      M. Sato-Ilic
    • 学会等名
      Complex Adaptive Systems 2021
    • 国際学会
  • [学会発表] データサイエンスにおける機械学習とその発展2021

    • 著者名/発表者名
      佐藤美佳
    • 学会等名
      第6回DSの世界、立正大学データサイエンス学部
    • 招待講演
  • [学会発表] A Classification Method Based On Ensemble Learning Of Deep Learning And Multidimensional Scaling2021

    • 著者名/発表者名
      K. Miyazawa, M. Sato-Ilic
    • 学会等名
      13th Knowledge-Based and Intelligent Information & Engineering Systems - Intelligent Decision Technologies
    • 国際学会
  • [学会発表] Individual Differences Assessment Method Based On Cluster Scale Using A Data Reduction Method2021

    • 著者名/発表者名
      K. Nitta, M. Sato-Ilic
    • 学会等名
      13th Knowledge-Based and Intelligent Information & Engineering Systems - Intelligent Decision Technologies
    • 国際学会
  • [学会発表] A Hybrid Method of Multi-class SVM and Classification Method Based on Reliability Score for Autocoding of the Family Income and Expenditure Survey2021

    • 著者名/発表者名
      Y. Toko, M. Sato-Ilic
    • 学会等名
      13th Knowledge-Based and Intelligent Information & Engineering Systems - Intelligent Decision Technologies
    • 国際学会
  • [学会発表] Autocoding based on Multi-Class Support Vector Machine by Fuzzy c-means Method2021

    • 著者名/発表者名
      Y. Toko, M. Sato-Ilic
    • 学会等名
      The Annual Conference on the Use of R in Official Statistics
    • 国際学会
  • [学会発表] ファジィ区間データに対する主成分分析2021

    • 著者名/発表者名
      益居 秀,佐藤 美佳
    • 学会等名
      第37回ファジィシステムシンポジウム
  • [学会発表] Hybrid autocoding method for the Family Income and Expenditure Survey2021

    • 著者名/発表者名
      床 裕佳子,佐藤美佳
    • 学会等名
      日本分類学会第40回大会
  • [学会発表] 区間組成データに対する重み付き回帰分析2021

    • 著者名/発表者名
      藤本聖,佐藤美佳
    • 学会等名
      日本分類学会シンポジウム
  • [学会発表] 高次元小標本の統計学:非スパース性と巨大ノイズ(特別講演)2021

    • 著者名/発表者名
      青嶋誠
    • 学会等名
      統計数理研究所リスク解析戦略研究センターシンポジウム
    • 招待講演
  • [学会発表] Visualizing characteristics of aggregated symbolic data2021

    • 著者名/発表者名
      J. Nakano, Y. Yamamoto, N. Shimizu
    • 学会等名
      63rd ISI World Statistics Congress 2021
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 周辺分布と2変数ごとの関連性に基づいたカテゴリー変数の同時確率の生成2021

    • 著者名/発表者名
      清水信夫, 中野純司, 山本由和
    • 学会等名
      2021年度統計関連学会連合大会
  • [図書] Advances in Fuzzy Clustering Used in Indicator for Individuality (4章), Advances in Selected Artificial Intelligence Areas - World Outstanding Women in Artificial Intelligence -2022

    • 著者名/発表者名
      M. Sato-Ilic
    • 総ページ数
      19
    • 出版者
      Springer, Switzerland
    • ISBN
      978-3-030-93052-3

URL: 

公開日: 2022-12-28  

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