研究 / Research

JST さきがけ

JSTの戦略的創造研究推進事業 さきがけ(Precursory Research for Embryonic Science and Technology)。
国が定める戦略目標の達成に向けて、独創的・挑戦的かつ国際的に高水準の発展が見込まれる先駆的な目的基礎研究を推進します。科学技術イノベーションの源泉となる成果を世界に先駆けて創出することを目的とするネットワーク型研究(個人型)です。

新しい社会システムデザインに向けた情報基盤技術の創出

多変数間に潜む高次相互作用の探索と分解

研究者:情報学プリンシプル研究系准教授 杉山 麿人

変数間の相互作用の発見や解析は、多数の変数から構成される多変量データを解析する際の基本的かつ本質的な課題です。近年では、センサ技術やIoTなどの情報技術が急速に発達し、遺伝学や脳科学、社会科学などの基礎科学から、医療などの応用科学まで、幅広い領域で多様な変数に関する多変量データが獲得・収集されています。

それらの多変量データにおける変数間の相互作用の解析は、データの背後に潜む現象を明らかにするための記述的データ分析における最も基本的な解析手順の一つであり、データサイエンスにおける必須の手続きといっても過言ではありません。
これまで機械学習では、Lassoに代表される線形モデルを用いた予測的分析に基づく変数(特徴)選択が発展してきましたが、記述的データ分析には適していませんでした。

そこで、本研究プロジェクトでは、変数間の高次相互作用の探索と分解を実現する解析技術を確立し、基礎理論および実践的アルゴリズムを創出します。離散アルゴリズムを構築することで多数の変数からなる多変量データに潜む高次相互作用を効率的に探索し、情報幾何学の理論を用いてそれらの高次相互作用を分解します。 これによって精緻なデータ解析を実現し、社会システムの根幹に関わる幅広い領域における応用へと繋げます。

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図:多変量データに対する高次相互作用の探索と分解

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