| 研究課題/領域番号 |
21K18312
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| 研究種目 |
挑戦的研究(開拓)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分62:応用情報学およびその関連分野
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
内田 誠一 九州大学, システム情報科学研究院, 教授 (70315125)
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| 研究分担者 |
中島 直樹 九州大学, 大学病院, 教授 (60325529)
加葉田 雄太朗 長崎大学, 情報データ科学部, 助教 (40830097)
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| 研究期間 (年度) |
2021-07-09 – 2024-03-31
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| キーワード | 多目的最適化 / 特異点論 / 医療データ / 機械学習 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では，医療現場における治療方針決定が，多目的最適化問題における解決定問題に帰着することに着眼した．しかし，一般的な多目的最適化は，解を「集合として複数与える」点において，不十分であった．そこで，解集合（パレートフロント）の幾何形状を数学的に捉え，「解集合の広がりの中で他と比べて傑出した点」すなわち「特異点」を利用することつぃた．そして，目的関数を限定（二次関数と正規関数のような単峰性関数）した上で，パレートフロントの特異点の状況と，それを多目的最適化問題の解とすることの解釈を見出し，最終的にそうした理論を実際に医療データに用いて適用した．
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| 自由記述の分野 |
実データ解析，画像情報学，機械学習応用
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
まず「数学者と医学者，そして情報学者のコラボレーションにより，医療問題を多目的最適化問題として捉え，それに対して，医療現場では必須となる『唯一解』がそのままでは得られないこと，そして特異点に注目することで解候補を数個に絞れること」を示した社会的意義を強調したい．「問題の捉え方」も「用語」も異なる三分野の共同研究は，今後も推進すべきと痛感した．学術的には，①シンプルだが一般的な凸関数（二次関数，ガウス関数）を用いた場合のパレートフロントの特異点の挙動を詳細に解析でき，また②それら特異点が最適化問題の解としてどのような意味を持つかについて多面的な説明が与えられた点が，最大の成果と考えている．
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