時空間データに対する非負値行列因子分解における変化係数の導入と展開

时空数据非负矩阵分解中变异系数的引入和扩展

• 批准号: 22K11930
• 负责人: 佐藤 健一
• 金额: $ 2.25万
• 依托单位: Shiga University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2027-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K11930/
• 关键词: 非負値行列因子分解; 変化係数

本研究では, NMFの係数行列を変化係数として考え, その統計的な推測方法の開発を目的とする. NMFは様々な分野で利用されてきたが, 空間データ, あるいは, 時間と空間を持つ時空間データでの利用はあまり例がなく, 新型コロナ感染数においても適用例はあるものの係数行列に外部変数を組み入れた回帰構造がないためにリスク要因の探索に至っていない. 一方で, NMFの係数行列に回帰構造を入れた場合の変化係数としては, 申請者が従来研究を進めてきた成長曲線モデルの平均構造と形式的には等価である. つまり, 佐藤(2020)から, 未知回帰係数行列Θと測定時点に関わる既知計画行列X, 位置情報などの共変量Aを用いて, 観測行列Yは次のように近似できる.Y≒XΘAそれゆえ, NMFの近似式Y≒HUと比較すると, 係数行列Uを共変量Aで回帰する構造, U=ΘAとすることで変化係数の導入が可能となる. 大きな違いとしては, 成長曲線モデルにおける基底行列は既知として多項式曲線やスプライン基底を与えるのに対して, NMFでは目的関数の最適化によって自動的に基底関数が求まる. このようにNMFに変化係数を導入することで形式的に成長曲線モデルとして記述できることに着目した研究は国内外に例がなく, 新規性が高い. 当該年度では，Aを基知として，Θの最適化について検討した．より具体的には，Aに位置情報などの説明変数を仮定した．当該年度では，Aを基知として，Θの最適化について検討した．この問題が従来のtri-NMFの問題に帰着でき，その最適化が利用できることを確認できた．

在本研究中，我们将NMF的系数矩阵视为变异系数，并旨在为其开发一种统计估计方法。尽管它已被应用于一些新的空间数据中，但其使用的例子并不多。冠状病毒感染后，由于没有将外部变量纳入系数矩阵的回归结构，一直无法探索危险因素。另一方面，NMF系数矩阵中包含回归结构时的变化系数为：它在形式上等价于申请人过去一直在研究的增长曲线模型的平均结构，换句话说，从Sato(2020)中，未知的回归系数矩阵θ，已知的与测量时间相关的设计矩阵X。 、位置信息等。使用 的协变量 A，观测矩阵 Y 可以近似如下。系数矩阵 U 在协变量 A 上回归的结构，U = θA，使得引入变异系数成为可能。主要区别在于增长曲线模型中的基础矩阵是已知的，并且是多项式曲线或样条曲线另一方面，在NMF中，通过优化目标函数自动找到基函数。国内外有一些研究重点是通过在NMF中引入变化系数，可以形式化地求出基函数。描述为增长曲线模型 没有，在本财年，我们考虑以A为基础对θ进行优化，这是非常新颖的。更具体地说，我们假设了解释变量，例如 A 的位置信息。今年我们考虑以A为基础对θ进行优化。我们确认这个问题可以简化为传统的三 NMF 问题并且可以使用它的优化。

项目成果

Soft Clustering Based on Non-negative Matrix Factorization for Longitudinal Data

基于纵向数据非负矩阵分解的软聚类

• DOI: 10.5023/jappstat.51.1
• 发表时间: 2022
• 作者: Satoh Kenichi

Daily meals in context: A quantitative analysis of elementary school students' drawings

上下文中的日常膳食：小学生绘画的定量分析

• DOI: 10.3389/fcomm.2023.1008108
• 发表时间: 2023
• 影响因子: 2.4
• 作者: Kinoshita L; Goto A; Okabe S; Satoh K; Honda K; Ueda K; Murakami M; Nollet KE
• 通讯作者: Nollet KE

Factors Associated with Behavioral and Psychological Symptoms of Dementia during COVID-19

COVID-19 期间与痴呆症行为和心理症状相关的因素

• DOI: 10.3390/ijerph191610094
• 发表时间: 2022-08-15
• 作者: Kuroda, Yujiro;Sugimoto, Taiki;Satoh, Kenichi;Suemoto, Claudia K.;Matsumoto, Nanae;Uchida, Kazuaki;Kishino, Yoshinobu;Sakurai, Takashi
• 通讯作者: Sakurai, Takashi

Recommendations for Optimising a Human Resource Development Training Programme for a Nuclear Accident Based on the Personal Backgrounds of Radiological Technologists: Experiences from the Fukushima Daiichi Nuclear Power Station Accident

基于放射技术人员个人背景优化核事故人力资源开发培训方案的建议——福岛第一核电站事故的经验

• DOI: 10.6009/jjrt.2022-1307
• 发表时间: 2022
• 作者: Ohba Takashi;Mabune Koichi;Kanno Shuichi;Hasegawa Arifumi
• 通讯作者: Hasegawa Arifumi

Risk factors associated with hospitalization in patients with asymptomatic or mild COVID-19 in public accommodation facilities in Tokyo

东京公共住宿设施中无症状或轻度 COVID-19 患者住院的相关危险因素

• DOI: 10.1016/j.jiac.2022.06.002
• 发表时间: 2022-10
• 影响因子: 2.2
• 作者: Sakamoto, Yohei;Satoh, Kenichi;Tanaka, Takuma;Yamaguchi, Takayuki;Miyamoto, Tomomi;Sawaki, Kenji;Miyajima, Makiko;Nakaharai, Kazuhiko;Hoshina, Tokio;Horino, Tetsuya;Nakazawa, Yasushi;Ikenoue, Tatsuyoshi;Yoshida, Masaki
• 通讯作者: Yoshida, Masaki