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2023 年度 実施状況報告書

属性付き関係データ解析のための予測モデルの検討と不確実性評価法の構築

研究課題

研究課題/領域番号 21K17718
研究機関統計数理研究所

研究代表者

奥野 彰文  統計数理研究所, 統計基盤数理研究系, 助教 (40897972)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2025-03-31
キーワードニューラルネット / 確率的最適化
研究実績の概要

一般の設定においてニューラルネットなど万能近似能力を持つモデルを推定する場合に,入力と出力が可逆であるという制約をかけるとどの程度推定が難しくなるのか理論的に評価した結果が数理統計学の国際誌であるElectronic Journal of Statisticsに採択された.またニューラルネットを利用した順序回帰についての結果が計算機統計学の著名な国際誌であるJournal of Computational and Graphical Statisticsに採択された.力学系の予測問題について,緩和時系列を導入することで,よりシンプルなモデルで複雑な力学系を予測できる場合があることを示した論文がIEEE Accessに採択された.また申請者が以前出版した,リンク予測問題のロバスト化 (Okuno and Shimodaira, AISTATS2019)で利用したロバストダイバージェンスについて,より一般の確率モデルを利用した場合の効率的な最適化法についての結果がAnnals of the Institute of Statistical Mathematics (AISM)に採択された.AISMに採択された結果を利用し,ニューラルネットワークの新しい正則化法について議論した結果をプレプリント(arXiv:2308.02293)として公開している.

これらの研究成果について,日本統計学会連合大会および情報論的学習理論ワークショップなどで講演したほか,CMStatisticsなど3件の国際学会/ワークショップで英語での講演を行った.また得られた研究成果について,日本語での解説をJxiv.537, Jxiv.549, Jxiv.616, Jxiv.642などに公開している.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

計算機統計および数理統計の著名な国際学術誌であるJournal of Computational and Graphical StatisticsやElectronic Journal of Statisticsにそれぞれ主著論文が採択されたほか,IEEE Access, AISMにもそれぞれ主著論文が採択され,また単著のプレプリントを2件公開した.国際会議・国内会議それぞれで講演を行い,情報論的学習理論ワークショップ(IBIS2023)では優秀プレゼンテーション賞として表彰されている.これまでに執筆した論文の日本語での解説も4件公開し,当初の計画以上に進展していると考えている.

今後の研究の推進方策

昨年度に引き続き,ニューラルネットなど表現能力の高いモデルを用いた統計的推定の研究を進める.申請書に記述したグラフ埋め込み・リンク予測を利用する共同研究が進行中であり,リンク予測で利用したデータの相関構造を利用したクラスタリング法の基礎科学系研究への応用も進行中である.これらの共同研究を今後も精力的に進めるほか,前年度に投稿したニューラルネットの正則化に関する結果をリンク予測の問題などにも適用したいと考えている.

次年度使用額が生じた理由

予定が変更になり,計画していた出張が中止となったため

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Minimax Analysis for Inverse Risk in Nonparametric Planer Invertible Regression2024

    • 著者名/発表者名
      Akifumi Okuno, Masaaki Imaizumi
    • 雑誌名

      Electronic Journal of Statistics

      巻: 18 ページ: 355-394

    • DOI

      10.1214/23-EJS2202

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Autoregressive With Slack Time Series Model for Forecasting a Partially-Observed Dynamical Time Series2024

    • 著者名/発表者名
      Akifumi Okuno, Yuya Morishita, Yoh-ichi Mototake
    • 雑誌名

      IEEE Access

      巻: 12 ページ: 24621-24630

    • DOI

      10.1109/ACCESS.2024.3365724

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] An Interpretable Neural Network-based Nonproportional Odds Model for Ordinal Regression2024

    • 著者名/発表者名
      Akifumi Okuno, Kazuharu Harada
    • 雑誌名

      Journal of Computational and Graphical Statistics

      巻: - ページ: 1~10

    • DOI

      10.1080/10618600.2024.2321208

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Minimizing robust density power-based divergences for general parametric density models2024

    • 著者名/発表者名
      Akifumi Okuno
    • 雑誌名

      Annals of the Institute of Statistical Mathematics

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1007/s10463-024-00906-9

    • 査読あり
  • [学会発表] A stochastic optimization approach to minimize robust density power-based divergences for general parametric density models2023

    • 著者名/発表者名
      Akifumi Okuno
    • 学会等名
      ISI-ISM-ISSAS meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] Optimal nonparametric classification via radial distance2023

    • 著者名/発表者名
      Akifumi Okuno, Ruixing Cao, Kei Nakagawa, and Hidetoshi Shimodaira
    • 学会等名
      16th International Conference of the ERCIM WG on Computational and Methodological Statistics (CMStatistics 2023)
    • 国際学会
  • [学会発表] Statistical estimation with integral-based loss functions2023

    • 著者名/発表者名
      Akifumi Okuno
    • 学会等名
      International Symposium on Recent Advances in Theories and Methodologies for Large Complex Data
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 非線形モデルの学習での高次変動正則化2023

    • 著者名/発表者名
      奥野彰文
    • 学会等名
      核融合プラズマ学会2023
  • [学会発表] ニューラルネットを用いた解釈可能な非平行連続順序回帰モデルの提案2023

    • 著者名/発表者名
      奥野彰文、原田和治
    • 学会等名
      統計関連学会連合大会2023
  • [学会発表] 局所動径回帰を用いた最適なノンパラメトリック分類 と株価予測への応用2023

    • 著者名/発表者名
      奥野彰文、操瑞行、中川慧、下平英寿
    • 学会等名
      統計関連学会連合大会2023
  • [学会発表] 誤差の大きなデータに対するクラスタリング手法と天文学データへの 応用2023

    • 著者名/発表者名
      服部公平、奥野彰文
    • 学会等名
      統計関連学会連合大会2023
  • [学会発表] 一般の確率モデルに対するロバストダイバージェンスの最小化2023

    • 著者名/発表者名
      奥野彰文
    • 学会等名
      情報論的学習理論ワークショップ2023

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公開日: 2024-12-25  

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