平成10（1998）年度　共同研究Ｂ実施報告書

課題番号	10−共研−9			専門分類		3
研究課題名	脳神経データ非線形時系列解析
フリガナ 代表者氏名	オザキ　トオル 尾崎　統			ローマ字
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	6　人

研究目的と成果（経過）の概要

脳神経学者の間で計測した脳神経データの特徴づけ、なかでも非線形力学系による時々刻々の状態の特徴づけが関心事となっている。特にてんかん患者の脳波データは決定論的な色合いが強いが、これを確率非線形力学系を用いて表現することを当面の目標としている。


共同研究者のP.Valdes-Sosa博士は今年度総合研究大学院大学の国際シンポジウムに招待講演者として来日。また同時期に統計数理研究所において開かれた非線形時系列国際ミニワークショップにも参加、講演。この機会を利用して共同研究の成果を持ちより検討を行った。
また共同研究員の一人R.Biscay博士も今回初めての来日が実現し（高橋産業経済研究財団の援助により）研究討論に参加した。両名来日中、理化学研究所、脳科学総合研究センターを訪問しセミナーで講演したほか、脳機能ダイナミックス研究チームリーダー、A.Ioannides博士らと研究討論、意見交換をおこなった。
また9月にはパリ大学滞在中のキューバ神経科学センターのJ.Riera博士を招き都立精神医学研究所の内田直博士、日本科学技術事業団、心象プロジェクトグループリーダーの関原謙介博士らと共に研究会合を持った。またインドのタタ研究所精神医学研究所のPradhan教授のグループから共同研究参加の希望があり検討をはじめた。
本年度の研究の特徴は上記のように我々共同研究グループの回りに大きな繋がりの輪が出来て具体的な解析を期待する脳波、脳磁気波データが大量に集まったこと。これらのデータ解析の手法としてはいままでどおり力学系モデルから出発するトップダウンアプローチと時系列モデルから出発するボトムアップアプローチの両方から攻めている。

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）

T.Ozaki, J.C.Jimenez, R.Biscay and P.Valdes(1998) "Nonlinear Time Series Models and Neural Dynamical Systems", Research Memo. No.657, Institute of Statistical Mathematics, To appear in "Nonlinear Dynamics & Brain Functioning", Nova Science Publishers, edited by N.Pradhan, P.E.Rapp & R.Sreenivasan
Shoji, I. and Ozaki, T.(1998) "Estimation for nonlinear stochastic differential equations by a local linearization method", Stochastic Analysis and Applications, 16, 733-752, 1998.
Shoji, I. and Ozaki, T.(1998) "A statistical method of estimation and simulation for systems of stochastic differential equations", Biometrika, 85, 240-243, (1998),
Z.Shi, Y.Tamura and T.Ozaki(1998) "Nonlinear time series modeling by radial basis function-based state-dependent autoregressive model", International Journal of Systems Science, to apperar.
Z.Shi, Y.Tamura and T.Ozaki(1998) "RBF neural network is more suitable for function approximation than modeling in nonlinear time series analysis", in Proceeding of the Fifth International Conference on Neural Information
J.C.Jimenez, I.Shoji and T.Ozaki(1998) "Simulation of stochastic differential equations through the local linearization method. A comparative study", J. of Statistical Physics, to appear
P.Valdes, J.Bosch, J.C.Jimenez, N.Trujillo, R.Biscay, F.Morales, J.L.Hernandez, T.Ozaki(1998), "The Statistical Identification of Nonlinear Brain Dynamics: A Progress Report", Research memorandum No.705, Institute of Statistical Mathematics, Tokyo, 1998. in "Nonlinear Dynamics & Brain Functioning", Nova Science Publishers, edited by N.Pradhan, P.E.Rapp & R.Sreenivasan

Pedro Valdes-Sosa (キューバ神経科学センタ); The Statistical Analysis of Nonlinear Brain Dynamics
P. A. Valdes-Sosa (Cuban Neuroscience Center) "Statistical Problems in Functional Brain Imaging"
T. Ozaki (The Institute of Statistical Mathematics) ”Nonlinear Predictions through Nonlinear Time Series Models, Stochastic Differential Equation Models and Dynamical Systems"

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。

昨年度に引き続きアルファ波を生成する力学系モデルの推定問題に取り組む。本年度はパラメトリックARモデルを用いた探索的分析、ノン−パラメトリックモデルから力学系モデルを探り当てる方法の模索、直接パラメトリック連続時間力学系モデル（遅れなしと遅れつきのZetterbergモデル）をデータから非線形フィルターを使って推定する問題などに取り組む。その他、連続時間力学系モデルの離散化の基礎的問題の解明、計算手法の実用化と操作性の向上をはかる。以上の脳神経データ非線形時系列モデル推定問題の課題を生体のフィードバックシステム同定の立場からよりひろい視点に立って検討すること。

研究参加者一覧
氏名	所属機関
Valdes Pedro,A.	キューバ神経科学センター
加藤　比呂子	ＮＴＴ
庄司　功	筑波大学
Biscay Roland	キューバ神経科学センター
Jimenez J.,Carlos	キューバ神経科学センター