Upgrade to Pro
— share decks privately, control downloads, hide ads and more …
Speaker Deck
Features
Speaker Deck
PRO
Sign in
Sign up for free
Search
Search
oku-slide-20260209
Search
Sponsored
·
Your Podcast. Everywhere. Effortlessly.
Share. Educate. Inspire. Entertain. You do you. We'll handle the rest.
→
Makito Oku
January 30, 2026
Research
59
0
Share
oku-slide-20260209
富山県の健康診断データを用いたエネルギー地形解析の続報の紹介
奥 牧人
2026/02/09
AMS進捗報告会
Makito Oku
January 30, 2026
More Decks by Makito Oku
See All by Makito Oku
oku-slide-20240802
okumakito
0
210
oku-slide-20231129
okumakito
0
180
oku-slide-20230827
okumakito
0
200
oku-slide-20230213
okumakito
0
290
oku-slide-20221212
okumakito
0
140
oku-slide-20221129
okumakito
0
200
oku-slide-20221115
okumakito
0
410
oku-slide-20220820
okumakito
0
450
oku-slide-stat1-1
okumakito
0
350
Other Decks in Research
See All in Research
Earth AI: Unlocking Geospatial Insights with Foundation Models and Cross-Modal Reasoning
satai
3
760
データサイエンティストの業務変化
datascientistsociety
PRO
0
350
2026年1月の生成AI領域の重要リリース&トピック解説
kajikent
0
910
Multi-Agent Large Language Models for Code Intelligence: Opportunities, Challenges, and Research Directions
fatemeh_fard
0
150
SREはサイバネティクスの夢をみるか? / Do SREs Dream of Cybernetics?
yuukit
3
460
製造業主導型経済からサービス経済化における中間層形成メカニズムのパラダイムシフト
yamotty
0
550
教師あり学習と強化学習で作る 最強の数学特化LLM
analokmaus
2
1k
競合や要望に流されない─B2B SaaSでミニマム要件を決めるリアルな取り組み / Don't be swayed by competitors or requests - A real effort to determine minimum requirements for B2B SaaS
kaminashi
0
1.2k
視覚から身体性を持つAIへ: 巧緻な動作の3次元理解
tkhkaeio
1
230
Thirty Years of Progress in Speech Synthesis: A Personal Perspective on the Past, Present, and Future
ktokuda
0
200
[SITA2025 Workshop] 空中計算による高速・低遅延な分散回帰分析
k_sato
0
140
The mathematics of transformers
gpeyre
0
180
Featured
See All Featured
Designing Experiences People Love
moore
143
24k
How to Get Subject Matter Experts Bought In and Actively Contributing to SEO & PR Initiatives.
livdayseo
0
94
Documentation Writing (for coders)
carmenintech
77
5.3k
The SEO Collaboration Effect
kristinabergwall1
0
410
Bridging the Design Gap: How Collaborative Modelling removes blockers to flow between stakeholders and teams @FastFlow conf
baasie
0
500
Reality Check: Gamification 10 Years Later
codingconduct
0
2.1k
Fashionably flexible responsive web design (full day workshop)
malarkey
408
66k
Designing for Performance
lara
611
70k
Everyday Curiosity
cassininazir
0
190
Crafting Experiences
bethany
1
110
Side Projects
sachag
455
43k
Jess Joyce - The Pitfalls of Following Frameworks
techseoconnect
PRO
1
120
Transcript
富山県の健康診断データを用いた エネルギー地形解析の続報の紹介 奥 牧人 2026/02/09 AMS進捗報告会 1 / 26
紹介する論文 主に以下の論文の内容を話します。 M. Kokubo, I. Kimura, M. Oku, K. Tobe,
Y. Nagata, K. Ueda: Orthogonality-guided feature selection for energy landscape analysis of health transitions, NOLTA, 17(1):211-227 (2026). https://doi.org/10.1587/nolta.17.211 2 / 26
Outline はじめに 手法 適用例 まとめ 3 / 26
Outline はじめに 手法 適用例 まとめ 4 / 26
前の論文のおさらい 昨年5月に発表: R. Ito, et al., Front. Endocrinol. (2025) 富山県の
特定健診 のデータ約5000人分を エネルギー地形解析 データは北陸予防医学協会から頂いたもの 糖尿病 の発症前の経路が、肥満 と 非肥満 で異なる点を発見 5 / 26
もっと改善できないか? もっと 状態数 を増やし、多様な経路 を見つけたい。 最も健康な状態 (全変数が良い値) から最も不健康な状態 (全変数 が悪い値)
へ至るまでの 中間状態・経路 を詳細に知りたい。 6 / 26
基本的なアイデア 前提条件 エネルギー地形解析 (ELA) の変数は、あまり増やせない。 計算時間、推定精度、可視化などの理由による。 提案手法 1. 変数の数は固定し、全ての組み合わせ についてELAを計算
今回は10変数の中から6個を選択、計210通り 2. その中で、新規提案スコア が最大のものを選択 → 状態数が多く、かつ、経路も不自然でない結果が得られる。 7 / 26
Outline はじめに 手法 適用例 まとめ 8 / 26
エネルギー地形解析のおさらい エネルギー地形解析 (Energy Landscape Analysis, ELA) 時系列データを解析する手法の一つ 特に、複数の安定状態間を遷移するような系に有効 増田先生や渡部先生が開発し、脳画像データ等に適用 わたなべ
変数を 二値化 する点が特徴的 Ezaki+, Phil. Trans. R. Soc. A (2017); Masuda+, PLOS Complex Syst. (2025). † † 9 / 26
話の流れ 提案手法の説明に入る前に、エネルギー地形解析の分かりづらい点を 改めて説明します。 二値化のイメージ イジングモデルは何のために使われているのか ここでいう状態とは何か 10 / 26
二値化のイメージ 元のデータ空間を 座標軸ごとに二分割 するので、全体としては 複数のブロック状の領域に分かれる。 各領域に何個の点が含まれるかを調べておく。 各領域を頂点とし、隣り合う領域間に枝を張った 遷移グラフ を 作る。これは直接遷移可能かどうかを表す。
11 / 26
イジングモデルの役割 各領域に含まれる点の数から、確率が計算できる。 これとなるべく合うように、イジングモデル のパラメータを調節 し、確率を再計算 する (0は に変換)。0%の頂点は無くなる。 −1 E(z)
= − 1 2 z ⊤ J z − h ⊤ z, P (z) = 1 Z exp(−E(z)). 12 / 26
パターンと状態 遷移グラフの各頂点を パターン と呼ぶことにする。 6変数だと64パターンもあるので、もう少しまとめたい。 各パターンからスタートし、確率の最も高い方に動き続けたと き、収束先が同じものをまとめる。これを 状態 と呼ぶ。 13
/ 26
ここまでのまとめ 元のデータ空間をブロック状に分割し、それらを複数繋げたもの を 状態 と呼んでいる。 同じ状態内の点を同一視することで、大域的な遷移を捉える。 以降では、各状態で確率が最大のパターンに着目する。 14 / 26
新指標の考え方 新指標は、状態や経路の数が多い ほど高いことが望ましい。 例えば、000, 011, 111の3パターンがあるなら、100が加わると 経路が増える。そのとき得点が増えるようにしたい。 見方を変えると、 と 分解
できる。 111 = 011 + 100 15 / 26
直交分解スコア 直交分解スコア (Orthogonal Decomposition Score, ODS) 一言でいうと、ELAで得られた状態集合が持つ「分解」の総数 構成パターンは3つ以上でも可 例、 全て0のパターンは使わない
構成パターン同士は、1が重なってはダメ、繰り上がりも無し 例、 ベクトルで考えると内積が0、直交性を要請 複数の分解の仕方があるときは、別々にカウント 例、 111 = 100 + 010 + 001 111 ≠ 011 + 110 111 = 110 + 001 = 100 + 011 16 / 26
例 No 分解 1 状態2 + 状態3 = 状態4 2
状態2 + 状態5 = 状態6 3 状態3 + 状態5 = 状態7 4 状態2 + 状態3 + 状態5 = 状態8 5 状態4 + 状態5 = 状態8 6 状態2 + 状態7 = 状態8 7 状態3 + 状態6 = 状態8 → 分解が7つあるので、ODS=7 17 / 26
Outline はじめに 手法 適用例 まとめ 18 / 26
使用データ 北陸予防医学協会のデータ に適用 19 / 26
候補の10変数 変数名 フルネーム 説明 HbA1c Hemoglobin A1c 長期間の血糖値を反映 PG Plasma
Glucose 血糖値 BMI Body Mass Index 体格指数、体重/身長 WC Waist Circumference ウエスト、腹囲 TG Tri-Glyceride 中性脂肪 HDL High-Density Lipoprotein 善玉コレステロール ALT ALanine amino-Transferase 肝臓のマーカー γ-GTP γ-Glutamyl Trans-Peptidase 肝臓のマーカー WBC White Blood Cell 白血球 UA Uric Acid 尿酸 (注) HDLは高い方を0、低い方を1とした。 2 (注) 20 / 26
ODSが最大の組み合わせ 全210通りのうち、以下の組み合わせがODS=5で最大だった。 (HbA1c, PG), (WBC, HDL), (ALT, γ-GTP) で組になっている。 そう考えると、110011が抜けている。
21 / 26
想定される主な経路 (注) 元論文ではWBCとHDL-Cの組をBlood (血液) と表記していた。 22 / 26
さらにODSを上げられるか? さらにODSを上げるため、合成変数 の使用を検討 試しに6変数のうち1つだけ、2変数の重み付け和に変更 γ-GTP を 0.9 × γ-GTP +
0.1 × BMI に置き換えてから二値化 すると、110011パターンも出現し、ODS=7になった。 なお、合成変数を使わずに変数の数を増やしてもODS=7が出た が、8以上は出現しなかった。 23 / 26
手動で定義した状態との比較 エネルギー地形解析の「状態」は複雑な形をしているので、 よりシンプルに 手動で定義した状態 と比較してみた。 HbA1cとPGの少なくとも一方が中央値超え → 血糖 WBCとHDLの少なくとも一方が中央値超え →
炎症/脂質 ALTとγ-GTPの少なくとも一方が中央値超え → 肝臓 これら3要素の組み合わせで8状態を再定義 詳細は長くなるので割愛するが、実際の状態間遷移の回数の分布 は ある程度一致 していた。 (注) HDLは中央値を下回るかで判定 (注) 24 / 26
Outline はじめに 手法 適用例 まとめ 25 / 26
まとめ エネルギー地形解析で状態数や経路数の多い結果を選ぶための ODSという指標を提案した。 富山県の健康診断データに適用したところ、前の研究 (Ito+, 2025) よりも詳細な経路が見えてきた。 具体的に、血糖、炎症/脂質、肝臓の3要素が様々な順で悪化する 様子が観測された。 前の研究で注目した肥満との関連など、詳細な解析は今後の課題
26 / 26