平成12（2000）年度　一般研究２実施報告書

課題番号	12−共研−2020			専門分類		3
研究課題名	非線形ダイナミック現象の解明：予測論的接近とその脳波データ解析への応用
フリガナ 代表者氏名	オザキ トオル 尾崎 統			ローマ字		Ozaki, Tohru
所属機関	統計数理研究所
所属部局	予測制御研究系
職　　名	教授
所在地
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配分経費	研究費	0千円	旅　費		0千円		研究参加者数	29　人

研究目的と成果（経過）の概要

従来は主にEEGやMEGなどの時系列データの非線形時系列モデルによる解析、　Zetterberg　モデルのよ
うな非線形力学系モデルの推定などを行って来た。脳科学者との交流の中で時間的分解能はEEGやMEG
に及ばないが空間的分解能の高い　fMRI　データの時間的変動の解析が緊急の課題であることを知った。
時系列解析の問題としては超高次元時系列モデルとして捉えられるこの問題に、数年前から内外の脳科
学者と連携して取り組むことを始めた。
解析する実験データは生理学的意味を持った設計のもとに集積されるべきであり、国立岡崎研究機構、
生理学研究所の定藤教授のグループと密接に連携しながら生理学的にもっとも興味あるものに限定し
て研究を進めている。
データはすでに定藤教授のグループから入手して予備的解析を行っっている(結果の一部は昨年12月
モントリオール大学の数学研究センターで開かれた　Workshop on Mathematical Methods on Brain
Mapping　での講演で発表した。　Workshop　のホームページアドレスは
http://euclid.math.mcgill.ca/keith/workshop/workshop00.htm)。従来の研究では視覚野の位置特定
の為に視覚刺激をしない状態の　fMRI　計測データと刺激をしているデータとを合わせてその相関関係を
調べて大脳皮質のある場所が視覚刺激に反応しているか否かを量的に把握する形をとる。したがって時
間に関する分解能はあまりシャープでない。この研究ではこれを外生変数(刺激)付き空間時系列モデ
ルを使うことによってワンパスのデータつまり　fMRI　測定装置を使った1回の実験データ(刺激と無刺
激をくり返す)で空間的にも　fMRI　の空間分解能を最大限利用しながら時間的にもサンプリング間隔に
合わせて時事刻々の血流量変化をディテクトする方法に取って替えることが可能である。結果の一部は
研究代表者のホームページに図示してある(アドレスはhttp//1335.58.103.138/project/#1E)。

当該研究に関する情報源（論文発表、学会発表、プレプリント、ホームページ等）

研究口頭発表
Ozaki,T.,Miwakeichi,F.,Sadato,N.,Honda,M.,Valdes-Sosa,P.An innovation approach to
dynamic brain imaging of fMRI data,at ISM Symposium,"Statistical Research in Complex Systems",
Institute of Statistical Mathematics,March,8-9th,2001
Jimenez,J.C.and Ozaki,T.:Estimating continuous-discrete State Space Models and Applications,
at ISM Symposium"Statistical Research in Complex Systems",Institute of Statistical Mathematics,
March,8-9th,2001
Galka,A.& Ozaki,T.:Quantification of Nonstationary Structure in High-dimensional Time Series
at ISM Symposium,"Statistical Research in Complex Systems",Institute of Statistical
Mathematics,March,8-9th,2001
Miwakeichi,F.,Valdes-Sosa,P.and Ozaki,T.:Modeling Spike & Wave Data through Structured
Non-Paramentric Regression at ISM Symposium,"Statistical Research in Complex Systems",Institute
of Statistical Mathematics,March,8-9th,2001
Ozaki,T.,Miwakeichi,F.,Y.,Sadato,N.,Honda,M,Valdes-Sosa,P.:An Innovation Approach to
Dynamic Brain image Mapping,科学研究費シンポジウム、大阪大学、基礎工学部、February,15-16th,
2001
Jimenez,J.C.(National Institute of Cybernetics,Mathematics & Physics,Cuba),Ozaki,T.:
Estimation of Stochastic Differential Equations and Applications,科学研究費シンポジウム、大
阪大学、基礎工学部、February,15-16th,2001
Peng,Hui(Central South University,China),Ozaki,T.(ISM),Toyoda,Y.(Japan Bailey):A Fast
Computational Method for RBF-Neural Net & RBF-AR Model Identification with Applications,科学
研究費シンポジウム、大阪大学、基礎工学部、February,15-16th,2001
Ozaki,Miwakeichi,F.,Sadato,N.,Honda,M.and Valdes-Sosa,P."An Innovation Approach to Dynamic
Brain Imaging"at Workshop on Mathematical Mthods in Brain Mapping,Centre de Recherches
Mathematiques,Universite de montreal,December 10-11,2000
論文発表
1)Ozaki,T.,Valdes-Sosa,P.,Haggan-Ozaki,V.and Shi,Z.(2000)"Prediction-based
Characterization of Chaotic Phenomena in Bio-Sciences",in Nonlinear Ohenomena in Biological &
Physical Sciences,Edited by S.K.Malik,M.K.Chandrashekaran,and N.Pradhan,Indian National
Science Academy,New Delhi.65-121.
2)Miwakeichi,F.,Ramirez-Padron,R.,Valdes-Sosa,P.and Ozaki,T.(2000)"A comparison of
nonlinear non-parametric models for epilepsy data",Computers in Biology and Medicin.
3)Shi,,Z.,Tamura,Y.and Ozaki,T.(2000)"Monitoring the Stability of BWR Oscillation by
Nonlinear Time Series Modeling",Annals of Nuclear Energy.
4)Ozaki,T.,Jimenez,J.C.and Ozaki,V.H.(2000)"Role of theLikelihood Function in the
Estimation of Chaos Models",J.of Time Series Analysis,Vol.21,363-387.

研究会を開催した場合は、テーマ・日時・場所・参加者数を記入してください。

研究参加者一覧
氏名	所属機関
Gillian Hughes	UMIST
Andy Inoannides	理化学研究所
Andreas Galka	Kiel大学
石黒 真木夫	統計数理研究所
内田 直	東京都精神医学研究所
加藤 比呂子	NTTコミュニケーション研究所
川島 隆太	東北大学
Keith Worsley	MacGill大学
Govindan, S.R.B.	Indian Institute of Technology
定藤 規弘	生理学研究所
T. Subba Rao	Manchester大学
下平 英寿	統計数理研究所
庄司 功	筑波大学
施 招雲	統計数理研究所
瀧澤 由美	統計数理研究所
田辺 國士	統計数理研究所
田村 義保	統計数理研究所
西村 千秋	東邦大学
Jimenez-Sobrino, Juan Carlos	統計数理研究所
福田 寛	東北大学
Pedro Valdes-Sosa	キューバ国立神経科学センター
Jorge Bosch	キューバ国立神経科学センター
Jorge Riera	理化学研究所
本田 学	生理学研究所
三分一 史和	総合研究大学院大学
Rajamoni N. Sreenivasan	インド国立精神神経科学研究所（NIMHANS)
Luke P. Dugdale	Manchester大学
Rolando Biscay	Havana大学