Web Syllabus(講義概要)
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尤度とモデリングの数理
英文名Likelihood Principles for data modelling
科目概要データサイエンス学科3年後期、3群科目、選択、講義、2単位
科目責任者 島津 秀康
担当者(※は実務経験のある教員) 島津 秀康力丸 佑紀
講義室

授業の目的

モデルのパラメータ推定法をより一般的な枠組みで整理し直し理論的理解を深める。

教育内容

推定量に関する諸概念と最尤原理から導かれる推測理論の考え方を学ぶ。最尤推定法の復習からはじめ、対数尤度のテイラー展開からスコア関数やフィッシャー情報量、対数尤度比といった基本概念が導出されることを確認する。

教育方法

パワーポイントや板書により講義を行う。また適宜課題を提出し、その解答を示すことにより知識の定着を図る。適宜基礎的な数学も復習しながら進める。
講義中の課題についての重要なコメントは受講者全員で共有する。講義に関する時間外での質問はイントラネット上で対応し、受講者全員で共有する。

卒業・学位授与の方針と当該科目の関連

DP4、DP5

授業内容(シラバス)

項目内容担当者日時
1最小二乗法と最尤原理最小二乗法と誤差に正規分布を仮定した場合の関係を学ぶ島津 秀康
9/16②
2確率分布と尤度関数尤度関数、対数尤度関数の定義を学び、概念を理解する島津 秀康
9/22②
3尤度最大化と曲率1スコア関数、フィッシャー情報量、尤度比の概念から最尤推定法の理論を学ぶ島津 秀康
9/29②
4尤度最大化と曲率2具体例を通してスコア関数、フィッシャー情報量、尤度比の概念から最尤推定法の考え方を理解する島津 秀康
10/6②
5区間推定尤度比から推定量の信頼区間を構成する考え方を学ぶ島津 秀康
10/13②
6尤度比検定尤度比を用いた統計的検定の考え方を学ぶ島津 秀康
10/20②
7指数分布族1指数分布族を例にパラメータ推定のための尤度推論の具体例を議論する島津 秀康
10/27②
8指数分布族2尤離度の概念を尤度比との関連させ理解する島津 秀康
10/28②
9指数分布族3尤離度分析、分散分析の尤度比の観点から解釈する島津 秀康
11/4②
10スコア関数の統計的性質スコア関数の確率的ばらつきを学ぶ力丸 佑紀
11/10②
11フィッシャー情報量の統計的性質フィッシャー情報量の確率的ばらつきを学ぶ力丸 佑紀
11/17②
12尤度比の統計的性質尤度比の確率的ばらつきを学ぶ力丸 佑紀
12/1②
13情報量基準モデル選択基準として知られる赤池情報量基準の理論的背景を学ぶ力丸 佑紀
12/8②
14情報量基準に関連する話題幾つかの情報量基準について議論する力丸 佑紀
12/15②
15まとめ全体の確認と復習島津 秀康
力丸 佑紀
12/22②
No. 1
項目
最小二乗法と最尤原理
内容
最小二乗法と誤差に正規分布を仮定した場合の関係を学ぶ
担当者
島津 秀康
日時
9/16②
No. 2
項目
確率分布と尤度関数
内容
尤度関数、対数尤度関数の定義を学び、概念を理解する
担当者
島津 秀康
日時
9/22②
No. 3
項目
尤度最大化と曲率1
内容
スコア関数、フィッシャー情報量、尤度比の概念から最尤推定法の理論を学ぶ
担当者
島津 秀康
日時
9/29②
No. 4
項目
尤度最大化と曲率2
内容
具体例を通してスコア関数、フィッシャー情報量、尤度比の概念から最尤推定法の考え方を理解する
担当者
島津 秀康
日時
10/6②
No. 5
項目
区間推定
内容
尤度比から推定量の信頼区間を構成する考え方を学ぶ
担当者
島津 秀康
日時
10/13②
No. 6
項目
尤度比検定
内容
尤度比を用いた統計的検定の考え方を学ぶ
担当者
島津 秀康
日時
10/20②
No. 7
項目
指数分布族1
内容
指数分布族を例にパラメータ推定のための尤度推論の具体例を議論する
担当者
島津 秀康
日時
10/27②
No. 8
項目
指数分布族2
内容
尤離度の概念を尤度比との関連させ理解する
担当者
島津 秀康
日時
10/28②
No. 9
項目
指数分布族3
内容
尤離度分析、分散分析の尤度比の観点から解釈する
担当者
島津 秀康
日時
11/4②
No. 10
項目
スコア関数の統計的性質
内容
スコア関数の確率的ばらつきを学ぶ
担当者
力丸 佑紀
日時
11/10②
No. 11
項目
フィッシャー情報量の統計的性質
内容
フィッシャー情報量の確率的ばらつきを学ぶ
担当者
力丸 佑紀
日時
11/17②
No. 12
項目
尤度比の統計的性質
内容
尤度比の確率的ばらつきを学ぶ
担当者
力丸 佑紀
日時
12/1②
No. 13
項目
情報量基準
内容
モデル選択基準として知られる赤池情報量基準の理論的背景を学ぶ
担当者
力丸 佑紀
日時
12/8②
No. 14
項目
情報量基準に関連する話題
内容
幾つかの情報量基準について議論する
担当者
力丸 佑紀
日時
12/15②
No. 15
項目
まとめ
内容
全体の確認と復習
担当者
島津 秀康
力丸 佑紀
日時
12/22②

到達目標

区間推定や統計的検定のアイディアとの関係、尤離度や情報量との関係を理解し、不確実性の伴う状況下での意思決定に理論の有用性と限界を説明できるようになることを目標とする。

評価方法

講義内での課題(40%)とレポート(60%)の結果から総合的に評価する。

準備学習(予習・復習等)

【講義時間外に必要な学修時間:60時間】
予習:講義中に事前に指定する次回講義内容について1-2年次の内容を復習し、疑問点を明らかにしておくこと。
復習:講義中に出題する課題について解答を作成し、講義後に配布する模範解答と比較・検討する。

備考・その他

【科目ナンバリング:FU301-MT03】
【関連科目:確率の数理、データ解析とその数理Ⅰ・Ⅱ、データモデリング演習】

教材

種別書名著者・編者発行所
教科書(なし)
参考書情報量規準小西貞則・北川源四郎朝倉書店
参考書In All LikelihoodYudi PawitanOxford University Press
教科書
署名
著者・編者
発行所
参考書
署名
情報量規準
著者・編者
小西貞則・北川源四郎
発行所
朝倉書店
参考書
署名
In All Likelihood
著者・編者
Yudi Pawitan
発行所
Oxford University Press