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2013 年度 実績報告書

高次元データにおける多数の仮説の信頼度計算

研究課題

研究課題/領域番号 24300106
研究機関大阪大学

研究代表者

下平 英寿  大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (00290867)

研究分担者 金森 敬文  名古屋大学, 情報科学研究科, 准教授 (60334546)
清水 昌平  大阪大学, 産業科学研究所, 准教授 (10509871)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2016-03-31
キーワード統計的推測 / ブートストラップ / スケーリング則 / 仮説検定 / モデル選択 / 情報幾何 / 高次漸近理論 / GPGPU
研究概要

理論的な考察に関していくつかの進展があった.マルチスケール・ブートストラップ法の高次漸近理論についてある種の正規性を仮定して4次の精度まで解析的な結果を得ることができた.頻度論的な不偏検定の観点から,通常のブートストラップ確率は仮説領域の境界曲率の影響によるバイアスがあり1次の精度しかないこと,および,ダブルブートストラップ法は3次の精度であることは以前から知られている.4次の精度まで評価すると,ダブルブートストラップ法は「曲率の曲率」の影響によるバイアスがあること,および,このバイアスがマルチスケール・ブートストラップ法によって解消することがわかった.このほかに,様々な幾何学的考察をすすめ,また,高次元・小標本の場合の漸近論の取り扱いを検討した.
ブートストラップの応用を意識した研究でもいくつかの成果が得られた.(1)ガウシアングラフィカルモデルによるネットワーク推定においてLassoと一種のグループLassoをつなぐ正則化項のクラスを検討して,スパースなグラフの推定精度が高くなるような工夫を行った.(2)階層型クラスタリングのブートストラップの計算機実装についてGPGPU化を進め,GPGPUとCPUのハイブリッド計算を効率化する方法を検討した.(3)ネットワークデータの統計解析における優先的選択関数のノンパラメトリック推定法を考案してYouTubeのフォロー関係データに適用した.(4)因果解析のモデルが有向グラフでは表現できない未観測交絡変数がある場合の因果分析法の検討を進め,時間情報の利用や推定精度の向上にも取り組んだ.(5)機械学習の目的に合わせて損失関数を設計するために,さまざまなデータ変換に対して不変なダイバージェンスのクラスを導出した.

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

理論,実装,応用のそれぞれの観点で,成果が得られている.次年度への準備も比較的順調に進んでいる.

今後の研究の推進方策

当初計画にしたがって研究を進める.理論的な側面についてはアイデアの方向性に応じて研究の進捗を見ながら調整する.

次年度の研究費の使用計画

予定より旅費および人件費の使用が少なかった.状況の変化として,当初計画のあと研究代表者が所属機関を異動したこともあり,学生等の体制が整いつつも不十分だった.
次年度は体制が整いつつあり,人件費の増加が予定されている.

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (11件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] ParceLiNGAM: A causal ordering method robust against latent confounders2014

    • 著者名/発表者名
      T. Tashiro, S. Shimizu, Aapo Hyvarinen and T. Washio
    • 雑誌名

      Neural Computation

      巻: 26 ページ: 57-83

    • DOI

      10.1162/NECO_a_00533

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Bregman extension of quasi-Newton updates II: analysis of robustness properties2013

    • 著者名/発表者名
      T. Kanamori, A. Ohara
    • 雑誌名

      Journal of Computational and Applied Mathematics

      巻: 253 ページ: 104-122

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Conjugate Relation between Loss Functions and Uncertainty Sets in Classification Problems2013

    • 著者名/発表者名
      T. Kanamori, A. Takeda, T. Suzuki
    • 雑誌名

      Journal of Machine Learning Research

      巻: 14 ページ: 1461-1504

    • 査読あり
  • [学会発表] Higher-order accuracy of multiscale double-bootstrap resampling for testing regions

    • 著者名/発表者名
      Hidetoshi SHIMODAIRA
    • 学会等名
      Bernoulli Society Satellite Meeting to the ISI World Statistics Congress
    • 発表場所
      東京大学(東京都文京区)
    • 招待講演
  • [学会発表] 階層型クラスタリングにおけるブートストラップ法のGPGPU化とCPU/GPU負荷分散

    • 著者名/発表者名
      永田 晴久,下平 英寿
    • 学会等名
      2013年度 統計関連学会連合大会
    • 発表場所
      大阪大学(大阪府豊中市)
  • [学会発表] マルチスケール・ダブルブートストラップ法による領域の検定

    • 著者名/発表者名
      下平 英寿
    • 学会等名
      2013年度 統計関連学会連合大会
    • 発表場所
      大阪大学(大阪府豊中市)
  • [学会発表] 複雑ネットワークの生成モデルにおける優先的選択関数のノンパラメトリック推定

    • 著者名/発表者名
      THE THONG PHAM,Paul Sheridan,下平 英寿
    • 学会等名
      2013年度 統計関連学会連合大会
    • 発表場所
      大阪大学(大阪府豊中市)
  • [学会発表] ガウシアングラフィカルモデルのスパース推定における正則化項の検討

    • 著者名/発表者名
      小倉 幸弘, 廣瀬 慧, 下平 英寿
    • 学会等名
      日本計算機統計学会 第27回シンポジウム
    • 発表場所
      崇城大学ホール(熊本県熊本市)
  • [学会発表] 経時データにおける非ガウス性を用いた因果構造探索

    • 著者名/発表者名
      門脇健人, 清水昌平, 鷲尾隆
    • 学会等名
      第27回人工知能学会全国大会
    • 発表場所
      富山国際会議場 (富山県富山市)
  • [学会発表] 潜在交絡変数が存在する場合のベイズ的アプローチによる非ガウス因果構造推定法

    • 著者名/発表者名
      田中直樹, 清水昌平, 鷲尾 隆
    • 学会等名
      第27回人工知能学会全国大会
    • 発表場所
      富山国際会議場 (富山県富山市)
  • [学会発表] Estimation of causal direction in the presence of latent confounders using a Bayesian LiNGAM mixture model

    • 著者名/発表者名
      N. Tanaka, S. Shimizu, T. Washio
    • 学会等名
      Causality: Perspectives from Different Disciplines
    • 発表場所
      Hotel Therme Vals (Vals, Switzerland)
  • [学会発表] Estimation of causal structures in longitudinal data using non-Gaussianity

    • 著者名/発表者名
      K. Kadowaki, S. Shimizu, T. Washio
    • 学会等名
      23rd IEEE International Workshop on Machine Learning for Signal Processing (MLSP2013)
    • 発表場所
      Chilworth Manor Hotel & Conference Centre (Southampton, United Kingdom)
  • [学会発表] アファイン不変な統計的ダイバージェンスとその応用

    • 著者名/発表者名
      金森敬文,藤澤洋徳
    • 学会等名
      2013年度 統計関連学会連合大会
    • 発表場所
      大阪大学(大阪府豊中市)
  • [学会発表] ヘルダー不等式とスケール不変ダイバージェンス

    • 著者名/発表者名
      金森敬文
    • 学会等名
      統計多様体の幾何学の新展開
    • 発表場所
      京都大学数理解析研究所(京都府京都市)

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公開日: 2015-05-28   更新日: 2019-06-06  

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