数学・数理科学と共に拓く豊かな未来 数学・数理科学と諸科学・産業の恊働による研究を促進するための「議論の場」を提供
項目 内容
研究集会等の名称 Workshop on complex systems modeling and estimation challenges in big data
採択番号 2014W01
該当する重点テーマ ビッグデータ、複雑な現象やシステム等の構造の解明
キーワード complex systems, Monte Carlo method, heavy tailed process
主催機関
  • 統計数理研究所
運営責任者
  • 松井 知子
開催日時 2014/07/30 00:00 ~ 2014/07/31 00:00
開催場所 The Institute of Statistical Mathematics
最終プログラム

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July 30th (Wednesday)

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  • 9:30-11:00 “Efficient Implementation of MCMC When Using An Unbiased Likelihood Estimator (video lecture)” by Arnaud Doucet
  • 11:00-12:00 “Sequential Monte-Calro Samplers for Bayesian Inference in Complex Systems” by Francois Septier
  • Lunch and Discussion
  • 14:00-15:30 “Workshop Session 2: Panel Discussions on Estimation Challenges in Big Data” by MC: Gareth Peters and Panel: Konstantin Markov, Kazuya Takeda, Nourddine Azzaoui, Jen-Tzung Chien, Mario Wuthrich, Ido Nevat, Daniel P. Palomar
  • Coffee Break
  • 16:00-18:00 “Bi-measures, Spectral-measures and Other Characterizations for Heavy Tail Processes” by Nourddine Azzaoui
  • 18:00-21:00 Dinner and Discussion

 

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July 31st (Thursday)

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  • 9:00-11:00 “Dependence Modeling and Copulas” by Gareth Peters
  • 11:00-12:00 “Dependence Modeling for Spatial Channel Estimation” by Tor Andre Myrvol
  • Lunch and Discussion
  • 13:30-14:30 “Robust Estimation of Mean and Covariance Matrix for Heavy-Tail Distributions and Outliers” by Daniel Palomar
  • 14:30-15:00 “Fusion of Multi-modal Features in Particle Filter with Dual Weight of Belief and Plausibility for Track-Before-Detect Multiple Target Tracking” by Norikazu Ikoma
  • Closing Remarks by Tomoko Matsui
参加者数 数学・数理科学:12、 諸科学:3、 産業界:0、 その他:0
当日の論点

統計や機械学習の理論、方法論から経済や工学の応用にわたる、異なる分野の研究者が一堂に集い、主に以下の課題について基礎理論、モデリング、計算手法にわたり議論して、各分野での最先端 の技術や知見を共有する。 

  • Modeling of complex spatial and temporal systems
  • Understanding of dependence in complex systems
  • Estimation in big data
  • High dimensions
  • Heavy tail 
研究の現状と課題(既にできていること、できていないことの切り分け)

本ワークショップを通して、次の技術・知見を共有した。

  • MH(Metropolis-Hastings)法による高次元データの分布の尤度計算には正確性や収束性の面で問題がある。MH法を改良したPseudo-marginal MH法を用いれば、それらの問題が改善される。
  • 複雑なシステムでは複雑なnon-Gaussian、非線形なモデルが用いられる。それらのモデル推定ではMC(Monte Carlo)法が用いられることが多いが、頑健性に問題がある。MC法の代わりに、SMC(Sequential Monte-Carlo)samplerを利用するば、より頑健な推定ができる。
  • コミュニケーションネットワーク、言語、医療、保険、運転のさまざまなビッグデータについて、同じように利用できるアプローチがいくつかある。
  • 環境や経済の分野では、稀に起こる事象(災害など)こそ解析が求められる。しかし、稀に起こる〜分布の裾の事象は一般に解析が難しい。裾の重い分布の解析には、Copula法が有効である。 
新たに明らかになった課題、今後解決すべきこと

時間的、空間的に変化する多種多様な大量データについて、

  • 時空間モデリングに関する理論・方法
  • データに内在する依存構造を解明するための理論・方法
  • データの裾の分布を解析するための理論・方法

を確立することが必要である。

今後の展開・フォローアップ

本ワークショップの内容をまとめて、SpringerBriefから2冊の本を発表することを計画している。