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講演抄録/キーワード
講演名 2015-06-19 10:00
ガウス過程状態空間モデルに基づく準周期的な非線形現象の予測手法の検討
玉森 聡松井知子統計数理研)・北沢真澄QOL
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抄録 (和) 世の中では生物の個体数,太陽活動,気候変動,経済活動,生体リズムなど準周期的にその様相が変動する非線形な現象が広く観察される.本研究ではこれら現象の準周期性を捉えるために位相成分を表現する潜在変数を導入し,ガウス過程状態空間モデルを適用することで不確実性を伴う時間発展をモデル化する.状態空間モデルの記述に必要な,未知の非線形関数のモデルパラメータを粒子マルコフ連鎖モンテカルロ法により推定し,位相成分を逐次的に予測する方法について検討する.手法の有効性を検証するために女性の基礎体温と月経周期をモデル化対象として次回月経開始日の逐次予測実験を行った.評価指標には平均二乗誤差と平均絶対誤差の2指標を採用した.前回月経開始日から固定日数後を予測日とする手法と比較して予測精度が改善されることを示す. 
(英) Many non-linear phenomena which exhibit quasiperiodic fluctuations can be widely observed in the world; population of organisms, solar activity, climate change, economic activity, biological rhythm, and so on. In this paper, we propose a method based on GP-SSM to capture such nonlinearity and quasiperiodicity, where the phase component is newly introduced as latent (state) variable to represent the quasiperiodicity. The proposed method enables to estimate the joint posterior distribution of the state variable, the model parameters, and the function of the model simultaneously by using Particle Markov Chain Monte Carlo method. We also develop the method to predict the phase component sequentially. The performance of the proposed method was evaluated in the prediction accuracy of menstrual cycle length by using the female basal body temperature data. The results showed that the prediction accuracy was improved compared with the conventional method which adopts a predicted day after a fixed period from the last menstruation.
キーワード (和) 周期変動 / 非線形性 / 準周期性 / ガウス過程 / 状態空間モデル / / /  
(英) periodic fluctuations / nonlinearity / quasiperiodicity / Gaussian process / state space model / / /  
文献情報 信学技報, vol. 115, no. 98, PRMU2015-49, pp. 101-106, 2015年6月.
資料番号 PRMU2015-49 
発行日 2015-06-11 (PRMU, SP, WIT) 
ISSN Print edition: ISSN 0913-5685  Online edition: ISSN 2432-6380

研究会情報
研究会 WIT SP ASJ-H PRMU  
開催期間 2015-06-18 - 2015-06-19 
開催地(和) 新潟大学駅南キャンパス「ときめいと」 
開催地(英)  
テーマ(和) 福祉/音声/聴覚/パターン認識メディア理解一般 
テーマ(英)  
講演論文情報の詳細
申込み研究会 PRMU 
会議コード 2015-06-WIT-SP-H-PRMU 
本文の言語 日本語 
タイトル(和) ガウス過程状態空間モデルに基づく準周期的な非線形現象の予測手法の検討 
サブタイトル(和)  
タイトル(英) Study on prediction of quasiperiodic nonlinear phenomena based on Gaussian process state space model 
サブタイトル(英)  
キーワード(1)(和/英) 周期変動 / periodic fluctuations  
キーワード(2)(和/英) 非線形性 / nonlinearity  
キーワード(3)(和/英) 準周期性 / quasiperiodicity  
キーワード(4)(和/英) ガウス過程 / Gaussian process  
キーワード(5)(和/英) 状態空間モデル / state space model  
キーワード(6)(和/英) /  
キーワード(7)(和/英) /  
キーワード(8)(和/英) /  
第1著者 氏名(和/英/ヨミ) 玉森 聡 / Akira Tamamori / タマモリ アキラ
第1著者 所属(和/英) 統計数理研究所 (略称: 統計数理研)
The Institute of Statistical Mathematics (略称: ISM)
第2著者 氏名(和/英/ヨミ) 松井 知子 / Tomoko Matsui / マツイ トモコ
第2著者 所属(和/英) 統計数理研究所 (略称: 統計数理研)
The Institute of Statistical Mathematics (略称: ISM)
第3著者 氏名(和/英/ヨミ) 北沢 真澄 / Masumi Kitazawa / キタザワ マスミ
第3著者 所属(和/英) キューオーエル株式会社 (略称: QOL)
QOL Corporation (略称: QOL)
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講演者
発表日時 2015-06-19 10:00:00 
発表時間 25 
申込先研究会 PRMU 
資料番号 IEICE-PRMU2015-49,IEICE-SP2015-18,IEICE-WIT2015-18 
巻番号(vol) IEICE-115 
号番号(no) no.98(PRMU), no.99(SP), no.100(WIT) 
ページ範囲 pp.101-106 
ページ数 IEICE-6 
発行日 IEICE-PRMU-2015-06-11,IEICE-SP-2015-06-11,IEICE-WIT-2015-06-11 


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