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2023 年度 実施状況報告書

コピュラの情報幾何学的特徴付けによるグラフィカルモデリング

研究課題

研究課題/領域番号 21K11781
研究機関東京大学

研究代表者

清 智也  東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 教授 (20401242)

研究分担者 田中 潮  大阪公立大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (60516897)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2026-03-31
キーワードコピュラモデル / グラフィカルモデル / 情報幾何 / 測度集中 / 統計的推測 / ベイズ予測
研究実績の概要

昨年度に引き続き、コピュラモデルや従属モデルの構築法・推測法について調べた。ここでコピュラとは周辺分布が一様分布となるような同時分布のことであり、確率変数の従属性を記述するときに用いられる。本課題の主な対象は最小情報コピュラおよび最小情報従属モデルと呼ばれるクラスである。これらはグラフィカルモデルなど幅広い応用が期待される反面、正規化関数が陽に計算できないという困難があるため、正規化関数を計算せずに推定する方法をこれまで構築してきた。今年度はその推定法であるconditional Kullback-Leibler scoreおよびBesag擬似尤度法について、漸近分散や存在条件を求めた。この結果を昨年度までに得られた結果と合わせて論文にまとめた。さらに並べ替え検定からモデルを導出できるという点について、非専門家向けの雑誌にて発表した。
また、離散分布の数量化に関するStein型等式ならびにPoinare不等式、関連する測度集中不等式の研究も引き続き行なった。特に今年度は数量化の間隔について詳しく評価した。
その他の関連する成果として、従属モデルを含む一般の統計モデルに対するベイズ予測問題の考察が挙げられる。特に、群が作用するような統計モデルに対する右不変事前分布と左不変事前分布の比が調和関数となることを示し、この性質を利用してより良いベイズ予測分布を構成する方法を導くことができた。また、多変量解析や方向統計学の分野で現れる非心カイ二乗分布の畳み込みの累積分布関数と密度関数に関するいくつかの性質を明らかにした。

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

最小情報コピュラや最小情報従属モデルの推定法に関する研究は、それぞれ査読付き論文誌に採択された。また次年度の研究計画も明確になっている。

今後の研究の推進方策

最小情報従属モデルについて、これまでは独立同一分布(ランダム標本)を念頭に考察を進めてきたが、マルコフ連鎖モデルに拡張できることが概ね確認できている。この結果を精緻化し、論文にまとめることが第一の推進方策である。また離散分布の数量化については技術的な問題が残っているが、問題の仮定をうまく緩和することで解決するという方針で進めていく。

次年度使用額が生じた理由

本年度に得られた研究成果を国際学会で発表するために必要な費用として次年度使用額が生じている。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2024 2023 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件) 図書 (1件)

  • [国際共同研究] University of Kent(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      University of Kent
  • [国際共同研究] Australian National University(オーストラリア)

    • 国名
      オーストラリア
    • 外国機関名
      Australian National University
  • [雑誌論文] A proper scoring rule for minimum information bivariate copulas2024

    • 著者名/発表者名
      Chen Yici and Sei Tomonari
    • 雑誌名

      Journal of Multivariate Analysis

      巻: 201 ページ: 105271~105271

    • DOI

      10.1016/j.jmva.2023.105271

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Minimum information dependence modelling2023

    • 著者名/発表者名
      Sei Tomonari and Yano Keisuke
    • 雑誌名

      Bernoulli

      巻: - ページ: -

    • 査読あり
  • [学会発表] Minimum information dependence model and its conditional inference2024

    • 著者名/発表者名
      Sei, T. and Yano, K.
    • 学会等名
      IMS-APRM 2024
    • 国際学会
  • [学会発表] 相関係数縮小事前分布によるベイズ予測2024

    • 著者名/発表者名
      清 智也
    • 学会等名
      科研費シンポジウム「ベイズ統計学の最前線: 理論から実践まで」
  • [学会発表] Stein identity and Poincar'e inequality for a discrete metric measure space2024

    • 著者名/発表者名
      Tomonari Sei and Ushio Tanaka
    • 学会等名
      2024 The Mathematical Society of Japan ANNUAL MEETING, The Mathematical Society of Japan
  • [学会発表] Some open problems on minimum information dependence models2023

    • 著者名/発表者名
      Sei, T.
    • 学会等名
      OCAMI Workshop: Statistical Theories and Machine Learning Using Geometric Methods
    • 国際学会
  • [学会発表] Stein identity, Poincare inequality and exponential integrability on a metric measure space2023

    • 著者名/発表者名
      Sei, T. and Tanaka, U.
    • 学会等名
      OCAMI Workshop: Statistical Theories and Machine Learning Using Geometric Methods
    • 国際学会
  • [学会発表] 非正則な共分散行列に対する客観的総合指標2023

    • 著者名/発表者名
      村上 湧哉, 清 智也
    • 学会等名
      日本品質管理学会 第131回研究発表会
  • [学会発表] 従属性のモデリングと条件付き推測2023

    • 著者名/発表者名
      清 智也
    • 学会等名
      統計サマーセミナー 2023
    • 招待講演
  • [図書] 測度論からの数理統計学2023

    • 著者名/発表者名
      綿森 葉子、田中 秀和、田中 潮
    • 総ページ数
      240
    • 出版者
      共立出版
    • ISBN
      9784320114975

URL: 

公開日: 2024-12-25  

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