2026/03/07 更新

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ヒロセ ヨシヒロ
廣瀬 善大
HIROSE YOSHIHIRO
所属
学部 総合数理学部 専任准教授
職名
専任准教授
外部リンク

学位

  • 博士(情報理工学) ( 東京大学 )

研究キーワード

  • 情報幾何

  • 統計科学

研究分野

  • 情報通信 / 統計科学

経歴

  • 明治大学   総合数理学部   専任准教授

    2021年4月 - 現在

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    国・地域:日本国

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  • 北海道大学   国際連携研究教育局   准教授(兼担)

    2018年7月 - 2021年3月

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  • 北海道大学   情報科学研究院   准教授

    2017年4月 - 2021年3月

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  • 東京大学   情報理工学系研究科   助教

    2012年4月 - 2017年3月

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所属学協会

委員歴

  • 日本統計学会   和文誌編集委員  

    2023年5月 - 現在   

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    団体区分:学協会

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  • 情報処理北海道シンポジウム2020 実行委員  

    2020年   

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  • 情報処理学会北海道支部 幹事  

    2019年4月 - 2021年5月   

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    団体区分:学協会

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  • FIT2020現地実行委員  

    2019年 - 2020年   

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    団体区分:学協会

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  • 情報処理北海道シンポジウム2019 実行委員  

    2019年   

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  • IBIS2019プログラム委員  

    2019年   

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    団体区分:学協会

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  • 統計検定問題策定委員会 研究分科会 委員  

    2014年4月 - 2017年3月   

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    団体区分:学協会

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論文

  • Excited States of Metal-Adsorbed Dimethyl Disulfide: A TDDFT Study with Cluster Model 査読

    Keijiro Toda, Yoshihiro Hirose, Emiko Kazuma, Yousoo Kim, Tetsuya Taketsugu, Takeshi Iwasa

    The Journal of Physical Chemistry A   126 ( 26 )   4191 - 4198   2022年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:American Chemical Society (ACS)  

    DOI: 10.1021/acs.jpca.2c02354

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  • ハンディキャップのある対戦に対するBradley-Terryモデルの適用 査読

    新沼 広大, 廣瀬 善大, 今井 英幸

    情報処理学会論文誌   63 ( 2 )   704 - 712   2022年2月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

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  • Holonomic extended least angle regression 査読

    Marc Härkönen, Tomonari Sei, Yoshihiro Hirose

    Information Geometry   3 ( 2 )   149 - 181   2020年10月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Springer Science and Business Media LLC  

    Abstract

    One of the main problems studied in statistics is the fitting of models. Ideally, we would like to explain a large dataset with as few parameters as possible. There have been numerous attempts at automatizing this process. Most notably, the Least Angle Regression algorithm, or LARS, is a computationally efficient algorithm that ranks the covariates of a linear model. The algorithm is further extended to a class of distributions in the generalized linear model by using properties of the manifold of exponential families as dually flat manifolds. However this extension assumes that the normalizing constant of the joint distribution of observations is easy to compute. This is often not the case, for example the normalizing constant may contain a complicated integral. We circumvent this issue if the normalizing constant satisfies a holonomic system, a system of linear partial differential equations with a finite-dimensional space of solutions. In this paper we present a modification of the holonomic gradient method and add it to the extended LARS algorithm. We call this the holonomic extended least angle regression algorithm, or HELARS. The algorithm was implemented using the statistical software , and was tested with real and simulated datasets.

    DOI: 10.1007/s41884-020-00035-1

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    その他リンク: https://link.springer.com/article/10.1007/s41884-020-00035-1/fulltext.html

  • Regularization Methods Based on the Lq-Likelihood for Linear Models with Heavy-Tailed Errors 査読

    Yoshihiro Hirose

    Entropy   22 ( 9 )   1036 - 1036   2020年9月

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:MDPI AG  

    We propose regularization methods for linear models based on the Lq-likelihood, which is a generalization of the log-likelihood using a power function. Regularization methods are popular for the estimation in the normal linear model. However, heavy-tailed errors are also important in statistics and machine learning. We assume q-normal distributions as the errors in linear models. A q-normal distribution is heavy-tailed, which is defined using a power function, not the exponential function. We find that the proposed methods for linear models with q-normal errors coincide with the ordinary regularization methods that are applied to the normal linear model. The proposed methods can be computed using existing packages because they are penalized least squares methods. We examine the proposed methods using numerical experiments, showing that the methods perform well, even when the error is heavy-tailed. The numerical experiments also illustrate that our methods work well in model selection and generalization, especially when the error is slightly heavy-tailed.

    DOI: 10.3390/e22091036

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  • Second-order matching prior family parametrized by sample size and matching probability 査読

    Toyoto Tanaka, Yoshihiro Hirose, Fumiyasu Komaki

    Statistical Papers   61 ( 4 )   1701 - 1717   2020年7月

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    担当区分:責任著者   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1007/s00362-018-1001-5

    Scopus

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  • Paired comparison models with age effects modeled as piecewise quadratic splines 査読

    Kenji Araki, Yoshihiro Hirose, Fumiyasu Komaki

    International Journal of Forecasting   35 ( 2 )   733 - 740   2019年4月

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    担当区分:責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1016/j.ijforecast.2018.02.006

    Scopus

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  • An Estimation Procedure for Contingency Table Models Based on the Nested Geometry 査読

    廣瀬善大, 駒木文保

    Journal of the Japan Statistical Society   45   57 - 75   2015年

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:英語  

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  • An Information-Geometrical Path Algorithm for Poisson Regression 査読

    廣瀬善大

    Proceedings of the 60th ISI World Statistics Congress   2329 - 2334   2015年

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:英語  

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  • Edge selection based on the geometry of dually flat spaces for Gaussian graphical models 査読

    Yoshihiro Hirose, Fumiyasu Komaki

    Statistics and Computing   23 ( 6 )   793 - 800   2013年11月

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1007/s11222-012-9347-3

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  • An Extension of Least Angle Regression Based on the Information Geometry of Dually Flat Spaces 査読

    Yoshihiro Hirose, Fumiyasu Komaki

    JOURNAL OF COMPUTATIONAL AND GRAPHICAL STATISTICS   19 ( 4 )   1007 - 1023   2010年12月

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1198/jcgs.2010.09064

    Web of Science

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書籍等出版物

  • 基礎から学ぶ 情報理論 [第2版]

    中村篤祥, 喜田拓也, 湊真一, 廣瀬善大( 担当: 共著)

    ムイスリ出版  2020年3月 

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MISC

  • Least Angle Regression in Tangent Space and LASSO for Generalized Linear Models

    Yoshihiro Hirose

    arXiv:1907.08100   2019年

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:機関テクニカルレポート,技術報告書,プレプリント等  

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  • An Information-Geometric Estimation Method for Autoregressive Models

    Danilo Guimarães Gonçalves, Yoshihiro Hirose, Hideyuki Imai

    2019年

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    担当区分:責任著者   掲載種別:機関テクニカルレポート,技術報告書,プレプリント等  

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  • 一般化線形回帰問題と情報幾何

    廣瀬善大

    京都大学数理解析研究所講究録   1916   103 - 122   2014年

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    記述言語:日本語  

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  • 双対平坦空間の情報幾何を利用した統計的推定

    廣瀬善大, 駒木文保

    京都大学数理解析研究所講究録   1834   26 - 44   2013年

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    記述言語:日本語  

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受賞

  • Outstanding Poster Award 1st Prize

    2019年8月   Data Science Statistics & Visualisation (DSSV2019)  

    廣瀬 善大

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  • 小川研究奨励賞

    2016年9月   日本統計学会  

    廣瀬 善大

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  • Second Position in Poster Session

    2012年12月   Young Statisticians Meet -An International Conferenc, India  

    廣瀬 善大

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  • 最優秀報告賞

    2007年9月   統計関連学会連合  

    廣瀬 善大

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共同研究・競争的資金等の研究課題

  • Lq-尤度,q-独立性とq-指数型分布族による統計的推測

    研究課題/領域番号:24K14865  2024年4月 - 2027年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(C)

    廣瀬 善大

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    配分額:4550000円 ( 直接経費:3500000円 、 間接経費:1050000円 )

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  • オッズ比の一致に関する情報幾何とベイズ統計

    研究課題/領域番号:21K11777  2021年4月 - 2024年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(C)  基盤研究(C)

    廣瀬 善大

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    担当区分:研究代表者 

    配分額:4160000円 ( 直接経費:3200000円 、 間接経費:960000円 )

    本研究課題ではオッズ比と呼ばれる量を調べる.オッズ比は,イベントの起こりやすさの目安となるオッズ(イベントが起こる確率と起こらない確率の比)の比として定義される量である.オッズ比は尤度比とも関連しており,統計学の多くの問題と関連している.
    2021年度は,主に理論的な研究の一部と先行研究の調査を行った.研究計画ではベイズ統計や幾何学的な視点からの研究を実施予定であるが,2021年度は特に,オッズ比を含む自然パラメータと呼ばれるパラメータのグループに対して,幾何学的な観点からの統計的推定を考えた.さらに,自然パラメータと対をなす期待値パラメータと呼ばれるパラメータのグループについても推定を考えた.この研究は,今後も本研究課題において,統計モデルの幾何学を調べ利用する上で役に立つものである.幾何学の視点からの研究はまだ計画の一部のみを実施したところであるが,一部の成果については学会発表を行った.なお,ベイズ統計との関連については2022年度から調べることとした.
    また,他分野への応用を見据えた共同研究や相談を実施した.特に,尤度と関連の深いスパース推定・正則化と呼ばれる分野の手法を用いて,化学分野の問題(励起状態と軌道との関連)について研究を行った.この共同研究については2022年度中に論文を投稿し,学会等でも成果を公表する予定である.さらに,オッズ比を頻繁に利用する分野である医学分野の研究者との研究相談を行い,本研究課題の今後の展開について検討を進めている.

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  • オッズ比に基づく統計的手続きの拡張と一般化

    研究課題/領域番号:18K18008  2018年4月 - 2021年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 若手研究  若手研究

    廣瀬 善大

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    担当区分:研究代表者 

    配分額:4160000円 ( 直接経費:3200000円 、 間接経費:960000円 )

    オッズ比と呼ばれるパラメータ・統計量についての研究を実施した.2019年度は,特に幾何学的な側面についての調査を進め,パラメータ推定の手法を提案した.
    前年度(2018年度)からベイズ統計学的なアプローチによりオッズ比の一側面を調べた.その際に幾何学的な疑問が出てきたため,2019年度は,パラメータ推定の観点から,情報幾何学的な道具を用いて,関連する問題を調べた.オッズ比は指数型分布族と呼ばれる確率分布を扱う枠組みの中で,ある特殊な性質をもつ便利なパラメータになっていることが知られている.本研究では,同様の性質をもつパラメータの推定について,スパース推定と関連した推定アルゴリズムを提案した.提案手法では,特に,複雑な計算をもちいない効率的な計算にもとづいた推定を目指し,そのためにある種の近似による推定を行う.ただし,幾何学的な観点から,その近似が自然なものとして解釈されるという事実にもとづいた手法になっている.数値実験による評価から,提案手法がおおまかには代表的な既存手法と同程度の性能をもつ手法になっていることが確認された.パラメータ推定を行う問題の設定により,提案手法と既存手法との性能の優劣に違いが出うることが確認された.しかし,計算コストの観点からは提案手法の方がより簡便であるという利点がある.さらに,提案手法は,代表的な計算ソフトやパッケージのみを用いて実現できる手法であるため,プログラミング等の作業をほとんど必要とせず,使いやすいという利点ももつ.なお,得られた成果は論文として投稿・査読中である.

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  • 次世代地震計測と最先端ベイズ統計学との融合によるインテリジェント地震波動解析

    2017年 - 2022年

    科学技術振興機構  戦略的な研究開発の推進 戦略的創造研究推進事業 CREST 

    平田 直

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    わが国では、千点以上の観測点で得られる高精度地震計測データが常時収集されていますが、これに加えて、建造物、電気・ガスのライフライン、スマートフォンが持つ加速度計等のデータを活用する次世代の地震計測ビッグデータベースが構築されつつあります。本研究は、最先端ベイズ統計学を武器に、多種多様な地震計測データを包括的に解析するためのアルゴリズム群開発に取り組み、地震防災・減災や地震現象の解明に役立てます。

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    J-GLOBAL

  • 予測の問題と条件付き正規化最尤分布

    研究課題/領域番号:26730014  2014年4月 - 2018年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 若手研究(B)  若手研究(B)

    廣瀬 善大

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    担当区分:研究代表者 

    配分額:3770000円 ( 直接経費:2900000円 、 間接経費:870000円 )

    本研究課題の興味の対象は「条件付き正規化最尤分布」と呼ばれる確率分布,および関連して現れる確率分布の評価尺度「条件付きリグレット」であった.過去の観測値を固定した場合,過去の観測値を平均化した場合とも,カルバック-ライブラー情報量リスクと呼ばれる評価尺度のもとでは,条件付き正規化最尤分布よりも性能のよい確率分布が存在することが分かった.その確率分布は,条件付きリグレットリスクについて,最悪の観測値が与えられた場合の性能を最大化するものであった.また,この確率分布は,条件付き正規化最尤分布をベイズ予測全体の空間に射影して得られる確率分布でもあった.

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