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2012 年度 実施状況報告書

災害予兆発見時における災害終息状況予測

研究課題

研究課題/領域番号 24310121
研究種目

基盤研究(B)

研究機関九州工業大学

研究代表者

廣瀬 英雄  九州工業大学, 情報工学研究院, 教授 (60275401)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
キーワード信頼性工学 / パンデミック
研究概要

24年度は主に、予兆発見時に終息値を予測するための、打ち切りデータにおける信頼性分野の問題に対して、微分方程式などの構造を持った数学モデルを開発し、その下で予測を行うことに注力した(例えば、2003年香港でのSARSの例では、尤度を用いた方法では危険側の終息値予測になるが、微分方程式を用いると安全側の予測が可能になる)。
このことを信頼性分野で問題になる確率分布に適応させていくことにより、従来不可能であったワイブル分布モデルにおける初期観測値を用いて終息値を予測することが可能になる。このことによる実用的効果は、ワイブル分布が工学系信頼性分野に限らず医薬系など多くの分野で用いられているため、かなり大きいと思われる。
ワイブル分布についてはこの研究成果をいくつかの国際会議で発表し、査読付きジャーナルにも掲載した。
一方、パンデミック予測そのものについても、決定論的な微分方程式だけでなく、確率的変動を加えた確率微分方程式による予測法を開拓し、それを国際会議等で発表した。

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

ワイブル分布については当初の予想どおりの結果が得られ、それをジャーナルに公表することができた。背後分布がロジスティック分布の場合にも微分方程式などの構造を持った数学モデルを開発し、予兆発見時に終息値を予測する方法について研究を進めた結果、かなり困難ではあったが、現実的なパラメータを持つような場合にはワイブル分布と同様な結果が得られた。

今後の研究の推進方策

年度の途中で、機械学習分野の推薦システムを応用した、1)季節性の感染病の流行予測、2)降雨予測、などを展開することができた。今後は、当初の研究予定(打ち切りデータにおける信頼性分野の問題(ワイブル分布、ロジスティック分布、ガンマ分布、対数正規分布)に加え、推薦システムとの融合研究も目指す。

次年度の研究費の使用計画

前年度に引き続き、海外での国際会議などに発表する旅費や参加費が主な使用計画となる。
前年度未使用が発生した事由は、海外での国際会議出席予定を変更したからである。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (1件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Estimation of the number of failures in the Weibull model using the ordinary differential equation2012

    • 著者名/発表者名
      H. Hirose
    • 雑誌名

      European Journal of Operational Research

      巻: 223 ページ: 722-731

    • DOI

      10.1016/j.ejor.2012.07.011

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Extended Cumulative Exposure Model (ECEM) and Its Application to Oil Insulation Test2012

    • 著者名/発表者名
      H. Hirose, T. Sakumura
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Reliability

      巻: 61 ページ: 625-633

    • 査読あり
  • [学会発表] Seasonal Infectious Disease Spread Prediction Using Matrix Decomposition Method2013

    • 著者名/発表者名
      H. Hirose, T. Nakazono, M. Tokunaga, T. Sakumura, S. M. Sumi, J. Sulaiman
    • 学会等名
      the 4th International Conference on Intelligent Systems, Modelling and Simulation(ISMS 2013)
    • 発表場所
      Bangkok, Thailand
    • 年月日
      20130129-20130131
  • [図書] 統計検定1級テキスト「統計学」2013

    • 著者名/発表者名
      日本統計学会
    • 総ページ数
      312(237-258)
    • 出版者
      東京図書

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公開日: 2014-07-16  

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