Collaborative Research: New Regression Models and Methods for Studying Multiple Categorical Responses

合作研究:研究多重分类响应的新回归模型和方法

基本信息

  • 批准号:
    2113590
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 10万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2021
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2021-09-01 至 2025-08-31
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

In many areas of scientific study including bioengineering, epidemiology, genomics, and neuroscience, an important task is to model the relationship between multiple categorical outcomes and a large number of predictors. In cancer research, for example, it is crucial to model whether a patient has cancer of subtype A, B, or C and high or low mortality risk given the expression of thousands of genes. However, existing statistical methods either cannot be applied, fail to capture the complex relationships between the response variables, or lead to models that are difficult to interpret and thus, yield little scientific insight. The PIs address this deficiency by developing multiple new statistical methods. For each new method, the PIs will provide theoretical justifications and fast computational algorithms. Along with graduate and undergraduate students, the PIs will also create publicly available software that will enable applications across both academia and industry.This project aims to address a fundamental problem in multivariate categorical data analysis: how to parsimoniously model the joint probability mass function of many categorical random variables given a common set of high-dimensional predictors. The PIs will tackle this problem by using emerging technologies on tensor decompositions, dimension reduction, and both convex and non-convex optimization. The project focuses on three research directions: (1) a latent variable approach for the low-rank decomposition of a conditional probability tensor; (2) a new overlapping convex penalty for intrinsic dimension reduction in a multivariate generalized linear regression framework; and (3) a direct non-convex optimization-based approach for low-rank tensor regression utilizing explicit rank constraints on the Tucker tensor decomposition. Unlike the approach of regressing each (univariate) categorical response on the predictors separately, the new models and methods will allow practitioners to characterize the complex and often interesting dependencies between the responses.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
在包括生物工程、流行病学、基因组学和神经科学在内的许多科学研究领域,一项重要任务是对多个分类结果和大量预测变量之间的关系进行建模。例如,在癌症研究中,鉴于数千个基因的表达,建模患者是否患有 A、B 或 C 亚型癌症以及高或低死亡率风险至关重要。然而,现有的统计方法要么无法应用,要么无法捕捉响应变量之间的复杂关系,要么导致模型难以解释,从而产生很少的科学见解。 PI 通过开发多种新的统计方法来解决这一缺陷。对于每一种新方法,PI 都将提供理论依据和快速计算算法。 PI 还将与研究生和本科生一起创建公开可用的软件,以支持学术界和工业界的应用。该项目旨在解决多元分类数据分析中的一个基本问题:如何对许多变量的联合概率质量函数进行简约建模给定一组通用的高维预测变量的分类随机变量。 PI 将通过使用张量分解、降维以及凸和非凸优化等新兴技术来解决这个问题。该项目重点关注三个研究方向:(1)条件概率张量低秩分解的潜变量方法; (2) 多元广义线性回归框架中用于内在降维的新的重叠凸罚分; (3) 一种基于直接非凸优化的低秩张量回归方法,利用 Tucker 张量分解的显式秩约束。与单独回归预测变量的每个(单变量)分类响应的方法不同,新的模型和方法将允许从业者描述响应之间复杂且通常有趣的依赖关系。该奖项反映了 NSF 的法定使命,并被认为值得通过以下方式获得支持:使用基金会的智力价值和更广泛的影响审查标准进行评估。

项目成果

期刊论文数量(2)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Envelopes and principal component regression
  • DOI:
    10.1214/23-ejs2154
  • 发表时间:
    2022-07
  • 期刊:
  • 影响因子:
    1.1
  • 作者:
    Xin Zhang;Kai Deng;Qing Mai
  • 通讯作者:
    Xin Zhang;Kai Deng;Qing Mai
An Efficient Convex Formulation for Reduced-Rank Linear Discriminant Analysis in High Dimensions
高维降阶线性判别分析的高效凸公式
  • DOI:
    10.5705/ss.202021.0047
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
  • 影响因子:
    1.4
  • 作者:
    Zeng, Jing;Zhang, Xin;Mai, Qing
  • 通讯作者:
    Mai, Qing
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Xin Zhang其他文献

Separating the radiance contribution of land surface and atmosphere
分离地表和大气的辐射贡献
Electronic topological transition and semiconductor-to-metal conversion of Bi2Te3 under high pressure
高压下Bi2Te3的电子拓扑转变和半导体到金属的转化
  • DOI:
    10.1063/1.4816758
  • 发表时间:
    2013-07
  • 期刊:
  • 影响因子:
    4
  • 作者:
    Junkai Zhang;Cailong Liu;Xin Zhang;Feng Ke;Yonghao Han;Gang Peng;Yanzhang Ma;Chunxiao Gao
  • 通讯作者:
    Chunxiao Gao
A Conservative Memristive System with Amplitude Control and Offset Boosting
具有幅度控制和偏移增强的保守忆阻系统
Detection of Defects in Additively Manufactured Stainless Steel 316L with Compact Infrared Camera and Machine Learning Algorithms
使用紧凑型红外相机和机器学习算法检测增材制造的不锈钢 316L 中的缺陷
  • DOI:
    10.1007/s11837-020-04428-6
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
  • 影响因子:
    2.6
  • 作者:
    Xin Zhang;J. Saniie;A. Heifetz
  • 通讯作者:
    A. Heifetz
Superhydrophobic cellulose acetate/multiwalled carbon nanotube monolith with fiber cluster network for selective oil/water separation
具有纤维簇网络的超疏水醋酸纤维素/多壁碳纳米管整体料用于选择性油/水分离
  • DOI:
    10.1016/j.carbpol.2021.117750
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    11.2
  • 作者:
    Xin Zhang;Bingzhong Wang;Bo Wang;Yuezhan Feng;Wenjuan Han;Chuntai Liu;Changyu Shen
  • 通讯作者:
    Changyu Shen

Xin Zhang的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Xin Zhang', 18)}}的其他基金

Conference: Theory and Foundations of Statistics in the Era of Big Data
会议:大数据时代的统计学理论与基础
  • 批准号:
    2403813
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 10万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Global Centers Track 1: Global Nitrogen Innovation Center for Clean Energy and Environment (NICCEE)
全球中心轨道 1:全球清洁能源与环境氮创新中心 (NICCEE)
  • 批准号:
    2330502
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 10万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Aviation-to-Grid: Grid flexibility through multiscale modelling and integration of power systems with electrified air transport
航空到电网:通过多尺度建模以及电力系统与电气化航空运输的集成实现电网灵活性
  • 批准号:
    EP/W028905/1
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 10万
  • 项目类别:
    Research Grant
Digitalisation of Electrical Power and Energy Systems Operation (DEEPS)
电力和能源系统运行数字化 (DEEPS)
  • 批准号:
    MR/W011360/2
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    $ 10万
  • 项目类别:
    Fellowship
Digitalisation of Electrical Power and Energy Systems Operation (DEEPS)
电力和能源系统运行数字化 (DEEPS)
  • 批准号:
    MR/W011360/1
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 10万
  • 项目类别:
    Fellowship
Belmont Forum Collaborative Research: Guiding the pursuit for sustainability by co-developing a Sustainable Agriculture Matrix (SAM)
贝尔蒙特论坛合作研究:通过共同开发可持续农业矩阵(SAM)来指导对可持续发展的追求
  • 批准号:
    2137033
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 10万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
CAREER: Sustainable Nitrogen Management across Spatial and System Scales
职业:跨空间和系统尺度的可持续氮管理
  • 批准号:
    2047165
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 10万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
INFEWS: U.S.-China: Managing agricultural nitrogen to achieve sustainable Food-Energy-Water Nexus in China and the U.S.
INFEWS:中美:管理农业氮以实现中国和美国可持续的食品-能源-水关系
  • 批准号:
    2025826
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 10万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Tensor and Subspace Learning Methods with Applications to Medical Imaging
张量和子空间学习方法及其在医学成像中的应用
  • 批准号:
    2053697
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    $ 10万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
CAREER: Quantification of Cellular Proteome Stress and Recovery Using Chemical Methods
职业:使用化学方法量化细胞蛋白质组压力和恢复
  • 批准号:
    1944973
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 10万
  • 项目类别:
    Standard Grant

相似国自然基金

新细胞因子FAM19A4联合CTLA-4抗体在肿瘤治疗的功能和机制研究
  • 批准号:
    32370967
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    50 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于国人脊柱矢状位序列新分型的腰椎-躯干三维运动研究
  • 批准号:
    82302739
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
新媒体环境下信息茧房的形成演化机理及破解策略研究
  • 批准号:
    72371026
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    41 万元
  • 项目类别:
    面上项目
弹性超声预测免疫调节型三阴性乳腺癌新辅助化疗联合免疫治疗的机制研究
  • 批准号:
    82371978
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    48 万元
  • 项目类别:
    面上项目
新烟碱农药为前体的氯代消毒副产物形成机制与毒性效应研究
  • 批准号:
    42307532
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

Collaborative Research: REU Site: Earth and Planetary Science and Astrophysics REU at the American Museum of Natural History in Collaboration with the City University of New York
合作研究:REU 地点:地球与行星科学和天体物理学 REU 与纽约市立大学合作,位于美国自然历史博物馆
  • 批准号:
    2348998
  • 财政年份:
    2025
  • 资助金额:
    $ 10万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: REU Site: Earth and Planetary Science and Astrophysics REU at the American Museum of Natural History in Collaboration with the City University of New York
合作研究:REU 地点:地球与行星科学和天体物理学 REU 与纽约市立大学合作,位于美国自然历史博物馆
  • 批准号:
    2348999
  • 财政年份:
    2025
  • 资助金额:
    $ 10万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: New to IUSE: EDU DCL:Diversifying Economics Education through Plug and Play Video Modules with Diverse Role Models, Relevant Research, and Active Learning
协作研究:IUSE 新增功能:EDU DCL:通过具有不同角色模型、相关研究和主动学习的即插即用视频模块实现经济学教育多元化
  • 批准号:
    2315700
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 10万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: Resolving the LGM ventilation age conundrum: New radiocarbon records from high sedimentation rate sites in the deep western Pacific
合作研究:解决LGM通风年龄难题:西太平洋深部高沉降率地点的新放射性碳记录
  • 批准号:
    2341426
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 10万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Collaborative Research: Resolving the LGM ventilation age conundrum: New radiocarbon records from high sedimentation rate sites in the deep western Pacific
合作研究:解决LGM通风年龄难题:西太平洋深部高沉降率地点的新放射性碳记录
  • 批准号:
    2341424
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 10万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了