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2016 年度 実績報告書

超高次元データ空間における統計的推定・シミュレーション原理の開発と応用展開

研究課題

研究課題/領域番号 25240036
研究機関大阪大学

研究代表者

鷲尾 隆  大阪大学, 産業科学研究所, 教授 (00192815)

研究分担者 伊庭 幸人  統計数理研究所, モデリング研究系, 教授 (30213200)
Michael E.Houle  国立情報学研究所, 大学共同利用機関等の部局等, 客員教授 (90399270)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2017-03-31
キーワード統計的推定 / シミュレーション / 超高次元データ / 次元の呪い / 粒子フィルタ / 機械学習 / データマイニング
研究実績の概要

本研究では、データ解析・シナリオ生成シミュレーションを最新の計算幾何学、モンテカルロ計算と融合し、超高次元データ空間における統計的推定とシミュレーション技術への拡張を目指し、大規模問題におけるクラスタリング、シミュレーション等、大自由度問題へのこれら拡張技術の適用展開を目途とした。大阪大学の研究代表者の研究室と、研究分担者である国立情報学研究所のM.E.Houle客員教授、同じく研究分担者である統計数理研究所の伊庭幸人教授、研究協力者のオーストラリア・フェデレーション大学のKai Ming Ting教授等の共同研究体制を組んだ。
研究代表者の研究室では、超高次元観測データからその背後にある対象状態やその変化シナリオを推定するデータ標本化の研究開発を担当し、プロポーザル分布を用いる方法によって標本分布を最適化してより高精度な推定を行えるように拡張した。また、オーストラリア・フェデレーション大学のKai Ming Ting教授と協力し、超高次元データ空間のデータ分布から機械学習技術による推定を高精度化するデータ質量の理論を定式化し、それを元に異常検知や分類問題の高性能化に成功した。
国立情報学研究所M.E.Houle客員教授は、超高次元データ空間におけるデータ分布次元をデータから高精度に推定する手法を確立し、それをクラスタリングや分類問題に適用してデータ分布次元を用いる有効性を示した。
統計数理研究所伊庭幸人教授は、超高次元自由度空間でのシミュレーション手法を高効率化可能なシナリオ分布生成手法への開発を行った。
これらは何れも本研究が目指した統計的推定とシミュレーション技術として世界初の成果である。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (6件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 4件、 査読あり 4件、 謝辞記載あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] オーストラリア連邦大学(オーストラリア)

    • 国名
      オーストラリア
    • 外国機関名
      オーストラリア連邦大学
  • [国際共同研究] 航空研究所ONERA-DCSD(フランス)

    • 国名
      フランス
    • 外国機関名
      航空研究所ONERA-DCSD
  • [国際共同研究] ルドルフマクシミリアン大学ミュンヘン校/ハイデルベルク大学(ドイツ)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      ルドルフマクシミリアン大学ミュンヘン校/ハイデルベルク大学
  • [国際共同研究] シダンスク大学/アーハス大学(デンマーク)

    • 国名
      デンマーク
    • 外国機関名
      シダンスク大学/アーハス大学
  • [国際共同研究] グーグルマウンテンビュー研究所/ニュージャージー工科大学(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      グーグルマウンテンビュー研究所/ニュージャージー工科大学
  • [国際共同研究]

    • 他の国数
      2
  • [雑誌論文] Defying the gravity of learning curve: a characteristic of nearest neighbour anomaly detectors2017

    • 著者名/発表者名
      Kai Ming Ting, Takashi Washio, Jonathan R. Wells and Sunil Aryal
    • 雑誌名

      Machine Learning

      巻: 106 ページ: 55-91

    • DOI

      DOI:10.1007/s10994-016-5586-4

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Dimensional Testing for Reverse k-Nearest Neighbor Search2017

    • 著者名/発表者名
      Guillaume Casanova, Elias Englmeier, Michael E. Houle, Peer Kroger, Michael Nett and Arthur Zimek
    • 雑誌名

      The VLDB Endowment

      巻: 10[7] ページ: 769-780

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Efficient Similarity Search within User-Specified Projective Subspaces2016

    • 著者名/発表者名
      Michael E. Houle, Xiguo Ma, Vincent Oria and Jichao Sun
    • 雑誌名

      Information Systems

      巻: 59 ページ: 2-14

    • DOI

      DOI: 10.1016/j.is.2016.01.008

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] On the Evaluation of Unsupervised Outlier Detection: Measures, Datasets, and an Empirical Study2016

    • 著者名/発表者名
      Guilherme O. Campos, Arthur Zimek, Jorg Sander, Ricardo J. G. B. Campello, Barbora Micenkova, Erich Schubert, Ira Assent and Michael E. Houle
    • 雑誌名

      Data Mining and Knowledge Discovery

      巻: 30[4] ページ: 891-927

    • DOI

      DOI: 10.1007/s10618-015-0444-8

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Rare event sampling using multicanonical MCMC and time-reversed simulation2017

    • 著者名/発表者名
      Yukito Iba and Shinichi Takayanagi
    • 学会等名
      Workshop on Simulations Encounter with Data Science - Data Assimilation, Emulators, Rare Events and Design
    • 発表場所
      統計数理研究所,東京都
    • 年月日
      2017-03-09 – 2017-03-09
    • 国際学会
  • [学会発表] NIPS 2016 Workshop on Adaptive and Scalable Nonparametric Methods in Machine Learning2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshito Baba, Mahito Sugiyama and Takashi Washio
    • 学会等名
      Finding Combinations of Binary Variables with Guaranteed Accuracy
    • 発表場所
      Barcelona, Spain
    • 年月日
      2016-12-08 – 2016-12-10
    • 国際学会
  • [学会発表] Defying the Gravity of Learning Curves: Are More Samples Better for Nearest Neighbor Anomaly Detectors?2016

    • 著者名/発表者名
      Takashi Washio
    • 学会等名
      SISAP 2016: 9th International Conference on Similarity Search and Applications,
    • 発表場所
      National Institute of Informatics (NII), Tokyo
    • 年月日
      2016-10-24 – 2016-10-26
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] サンプリングを用いた精度保証つき頻出パターンマイニング2016

    • 著者名/発表者名
      馬場 祥人, 杉山 麿人, 鷲尾 隆
    • 学会等名
      第30回人工知能学会全国大会
    • 発表場所
      北九州市国際会議場, 福岡県
    • 年月日
      2016-06-06 – 2016-06-09

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公開日: 2018-01-16  

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