2020 Fiscal Year Annual Research Report
Spatio-temporal risk models for Hiroshima and Nagasaki exposures by Fused-lasso
| Project/Area Number |
20H04151
|
|---|
| Allocation Type | Single-year Grants |
|---|
| Research Institution | Radiation Effects Research Foundation |
|---|
Principal Investigator |
山村 麻理子 公益財団法人放射線影響研究所, 統計部, 研究員 (60525343)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
柳原 宏和 広島大学, 先進理工系科学研究科(理), 教授 (70342615)
小田 凌也 広島大学, 情報科学部, 特任助教 (10853682)
大石 峰暉 広島大学, 学術・社会連携室, 特任助教 (00878291)
福井 敬祐 広島大学, 先進理工系科学研究科(理), 准教授 (50760922)
坂田 律 公益財団法人放射線影響研究所, 広島疫学部, 副部長 (60258423)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2025-03-31
|
| Keywords | スパース推定 / fused-lasso / 時空間統計解析 / 情報量規準 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
研究の1年目，2020年度はコロナ禍の中大きく分けて2つの課題を実施した．
1つ目はデータの確認と整理である．放射線影響研究所にある寿命調査に位置情報を加えたデータを取り出し整理した．寿命調査は1950年から追跡調査を行っており，データベースには膨大に使用変数候補となる調査項目を含んでいる．また，追跡の期間がすべて揃っていないものや一部にのみ調査された項目が含まれる．データベースから本研究に使用する変数を決め，倫理上，使用が可能かどうか確認を行った．分析対象として死亡に着目し，死亡を説明する変数，および位置情報を取り出した．
2つ目は分析モデルの作成にむけてfused-lassoを中心とした数学や統計理論の研究を進めた．ポアソン回帰分析やロジスティック回帰分析を用いた分析の際の最適化とそのアルゴリズムに着目し，これらの数学的な展開や最適化で必要となる情報量規準の研究を行い，Rで分析プログラムを作成した．完成したプログラムとRの既存パッケージとの分析結果を比較し，本研究で完成したプログラムの精度が高いことも確認できた．研究発表の場として，13th International KES Conference, Intelligent Decision Technologiesという国際会議において，時空間統計解析とスパース推定に関するセッションの立上げに応募し，開催が認められた．このセッションでの発表となる研究を募集したところ，本研究を遂行する上でスキルアップが必要となる内容についての論文が集まり，本研究の成果と合わせて2021年度に発表する．これらの研究に関しての論文作成は終了しており，現在，印刷中である．さらに，fused-lassoの推定方法を進展させた研究で，分担研究者である広島大学の若手研究者が日本統計学会春季集会で優秀発表賞・統計検定センター長賞を受賞した．
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究の1年目，2020年度はコロナ禍で社会状況が大きく変化した年であった．その為，学会参加やセミナーに関しては参加形態がZoomになる変化等があった．また，コロナ禍に対応するための慣れない業務やリモート環境の整備とそれに慣れることが研究者や学生に課せられ，非常に不透明な研究環境の中，多忙に過ごした1年であった．そのため，国内外の研究者や学生との研究交流は残念ながら少なかったと言える．しかし，この様なコロナ禍という新しい生活が求められる中で，遂行できる研究活動を見つけ，励んだことから，研究は概ね順調に進展できたと思う．
特に，fused-lassoの統計学的な時空間統計解析の手法の開発が進み，学会でのセッションの立上げや春季日本統計学会での受賞にまで至った．寿命調査のデータで実際に分析することはなかったが，時空間統計モデルを作成する際の理論上の課題，分析精度の向上，及びプログラミングについて必要な研究を確認し，シミュレーションや寿命調査以外の公開されているデータで研究が進んでいる．統計モデルの開発については，莫大な寿命調査のデータを最初から使って研究する必要はない．むしろ，先行研究の少ない慣れない個票レベルの寿命調査でモデルを開発するよりは，公開されているデータなど，よく研究に使われるデータを用いる方が開発したモデルの精度も確認できるため良い進捗であるといえる．
モデルの開発の一方で，寿命調査の使用項目と倫理審査委員会への使用審査の方法について確認し，書類の作成を始めている．研究計画を詳細に書く必要があり，放射線影響研究所における本研究の協力研究者と打合せを繰り返し作成している段階である．
|
| Strategy for Future Research Activity |
寿命調査による時空間リスク分析の結果は慎重に検討される必要があることから，これを念頭に置き本研究の時空間統計解析モデルの開発を続ける．検討事項として着目したいのは，本研究で提案する時空間リスク推定モデル，すなわちfused-lassoを用いた推定の精度が高いかどうかである．よって，研究2年目では，fused-lassoおよびスパース推定による時空間統計解析の開発を引き続き進めていくことと共に，本研究で作成した推定モデルが既存研究よりも優れている点や，寿命調査に応用し，先行研究と比較した結果を成果として取り入れていきたい．個票レベルの寿命調査の使用は倫理審査委員会の許可が降りてからとなるが，人年表レベルでの寿命調査は一般公開され，特に放射線疫学の分野で世界中の研究者が使用している．先行研究も充実しており，本研究で開発した推定モデルによる分析結果が妥当であるかどうか，先行研究と比較することができる．そして，個票レベルの寿命調査の使用許可を倫理審査委員会に提出する．申請用紙は詳細に記述することが要求されており，推定結果から分かる放射線の人体への影響など，社会的影響も深く考慮される．交付申請書にも記述したとおり，寿命調査による時空間統計解析は本研究が初めての試みとなり，参考となる先行研究はない．よって，個票レベルの寿命調査による研究の流れは基本的な部分から固めて進めたい．既存の時空間統計分析による試験的な分析を行う．
研究成果の発表として，令和2年度に計画した学会セッションで議長を務める．研究成果に対して，国内外からの研究者の意見を伺い，スキルアップを目指す．令和4年度に発行される学会紙の特集号へ応募を計画し，令和3年度はその準備として，研究成果を蓄積するとともに，本研究分野に関する研究者との研究交流を行い，学会や研究会に参加する．
|
