Open House, ISM in Tachikawa, 2017.6.16統計数理研究所オープンハウス（立川）、H29.6.16ポスター発

Ai Kawamori

川森 愛

English

RISM (Repository of the Institute of Statistical Mathematics) / 統計数理研究所 学術研究リポジトリ

月経周期の二相性を考慮した 自己閾値型状態空間モデリング	川森　愛　　 データ科学研究系　特任研究員　		2017年6月16日　統計数理研究所　オープンハウス		−1.0 −0.5 0.0 0.5 1.00.00.51.01.52.0−1.0 −0.5 0.0 0.5 1.00.00.51.01.52.0−1.0 −0.5 0.0 0.5 1.00.00.51.01.52.0−1.0 −0.5 0.0 0.5 1.00.00.51.01.52.0−1.0 −0.5 0.0 0.5 1.00.00.51.01.52.0−1.0 −0.5 0.0 0.5 1.00.00.51.01.52.0−1.0 −0.5 0.0 0.5 1.00.00.51.01.52.0−1.0 −0.5 0.0 0.5 1.00.00.51.01.52.00.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.2505010015020015−190.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.2501020304050607020−240.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.2502040608025−290.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25010203030−340.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.250102030405035−390.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.2501020304040−440.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.2505015025035045−490.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.2505010015020050−54●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●0 10 20 30 40 50 600.000.020.040.060.080.10ageclass 1●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●● ●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●0 10 20 30 40 50 600.000.020.040.060.08ageclass 2●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●● ●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●0 10 20 30 40 50 600.000.020.040.060.08ageclass 3●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●● ●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●0 10 20 30 40 50 600.000.020.040.060.08ageclass 4●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●0 10 20 30 40 50 600.000.040.08ageclass 5●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●● ●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●0 10 20 30 40 50 600.000.020.040.060.08ageclass 6●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●● ●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●0 10 20 30 40 50 600.000.020.040.060.08ageclass 7●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●0 10 20 30 40 50 600.000.020.040.060.08ageclass 8●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●[月経周期の特徴]	[研究目的]	0 5 10 15 20 25 3035.836.236.6DayBody temperature●●●●● ●●●● ●●●● ●●●●●●●●●●●0 5 10 15 20 25 3035.836.236.6DayBody temperature●●●●●●●● ●●●●●●●●●●● ●●● ●●0 10 20 30 4035.836.236.6DayBody temperature●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●0 10 20 30 4035.435.836.236.6DayBody temperature●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●0 5 10 15 20 25 30 3535.435.836.236.6DayBody temperature● ● ●●●●●● ●●●●●●●●●●●●●●● ●●●0 5 10 15 20 25 3035.536.036.5DayBody temperature●●●●●●●●●●●● ●●●●●●●●●●●●●●0 5 10 15 20 25 3035.836.236.6DayBody temperature●●●●● ●●●● ●●●● ●●●●●●●●●●●0 5 10 15 20 25 3035.836.236.6DayBody temperature●●●●●●●● ●●●●●●●●●●● ●●● ●●0 10 20 30 4035.836.236.6DayBody temperature●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●0 10 20 30 4035.435.836.236.6DayBody temperature●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●0 5 10 15 20 25 30 3535.435.836.236.6DayBody temperature● ● ●●●●●● ●●●●●●●●●●●●●●● ●●●0 5 10 15 20 25 3035.536.036.5DayBody temperature●●●●●●●●●●●● ●●●●●●●●●●●●●●・1周期約28日 ・排卵を境に卵胞期[F]と黄体期[L]に分かれる ・平均体温は卵胞期で低く，黄体期には高い（0.3〜0.5℃差） ・卵胞期の日数長はばらつきが大きい ・黄体期の日数長はばらつきが小さい 体温データから相判別した上で，次回月経開始日を予測する	θt：時点tの位相 yt：時点tの体温 zt：時点tの月経観測インジケータ 月経	排卵	卵胞期	黄体期	[体温データ]	[位相モデル]	[体温モデル]	 [月経モデル]	状態空間モデル	月経開始日予測	位相の推定と相判別	背景	●●●●●●●●●●246810Mean absolute error_age1Time point of predictionpredicted errorX 21 14 7 6 5 4 3 2 1(static−30)●●●●●●●● ●●2468101214Root mean squared error_age1Time point of predictionpredicted errorX 21 14 7 6 5 4 3 2 1(static−31)●●●●●●●●●●2468Mean absolute error_age2Time point of predictionpredicted errorX 21 14 7 6 5 4 3 2 1(static−32)●●●●●●●● ●●246810Root mean squared error_age2Time point of predictionpredicted errorX 21 14 7 6 5 4 3 2 1(static−33)●●●●●●●●●●1234567Mean absolute error_age3Time point of predictionpredicted errorX 21 14 7 6 5 4 3 2 1(static−31)●●●●●●●● ●●23456789Root mean squared error_age3Time point of predictionpredicted errorX 21 14 7 6 5 4 3 2 1(static−32)●●●●●●●●●●12345Mean absolute error_ag 4Time point of predictionpredicted errorX 21 14 7 6 5 4 3 2 1(static−31)●●●●●●●● ●●234567Root mean squared error_age4Time point of predictionpredicted errorX 21 14 7 6 5 4 3 2 1(static−31)●●●●●●●●●●12345Mean absolute error_age5Time point of predictionpredicted errorX 21 14 7 6 5 4 3 2 1(static−29)●●●●●●●●●●234567Root mean squared error_age5Time point of predictionpredicted errorX 21 14 7 6 5 4 3 2 1(static−30)● ●●●●●●●●●12345Mean absolute error_ag 6Time point of predictionpredicted errorX 21 14 7 6 5 4 3 2 1(static−28)●●●●●●●● ●●234567Root mean squared error_age6Time point of predictionpredicted errorX 21 14 7 6 5 4 3 2 1(static−28)●●●●●●●●●●2468Mean absolute error_ag 7Time point of predictionpredicted errorX 21 14 7 6 5 4 3 2 1(static−27)●●●●●●●● ●●246810Root mean squared error_age7Time point of predictionpredicted errorX 21 14 7 6 5 4 3 2 1(static−28)●●●●●●● ● ●●0510152025Mean absolute error_age8Time point of predictionpredicted errorX 21 14 7 6 5 4 3 2 1(static−28)●●●●●●●● ● ●051015202530Root mean squared error_age8Time point of predictionpredicted errorX 21 14 7 6 5 4 3 2 1(static−33)年齢：15-19	 20-24	 25-29	 30-34	35-39	 40-44	 45-49	 50-54	平 均 二 乗 予 測 誤 差	平 均 二 乗 予 測 誤 差	予測日 （月経開始より何日前か）	予測日 予測日 予測日 予測日 予測日 予測日 予測日 0 5 10 15 20 25 30 35−0.40.00.4103DayBody temperature●●●●●●●●●●●● ●●●●●●●●●●●●● ●●●● ●●● ●●●●0 5 10 15 20 25 30 35−2.5−1.5−0.50.5103Dayloglikloglik_optloglik_test0 5 10 15 20 25 30 35−6−5−4−3−2103Daycumsum(loglik)loglik_optloglik_test0 10 20 30 40−0.8−0.40.00.4104DayBody temperature ●●●●●● ●●●●●●●●●●●●●●●●● ●●●●●●●● ●●●● ●●●●●●●0 10 20 30 40−6−4−20104Dayloglikloglik_optloglik_test0 10 20 30 40−10−6−22104Daycumsum(loglik)loglik_optloglik_test0 5 10 15 20 25 30−0.6−0.20.20.6105DayBody temperature●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●0 5 10 15 20 25 30−3−2−10105Dayloglikloglik_optloglik_test0 5 10 15 20 25 30−6−5−4−3−2105Daycumsum(loglik)loglik_optloglik_test0 5 10 15 20 25 30−0.5−0.3−0.10.1106DayBody temperature ●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●0 5 10 15 20 25 30−10−6−4−20106Dayloglikloglik_optloglik_test0 5 10 15 20 25 30−4−2024106Daycumsum(loglik)loglik_optloglik_test0 5 10 15 20 25 30 35−0.40.00.20.4107DayBody temperature●● ●●●●●●●●●● ●●●●●●●●●●●●● ●●●●0 5 10 15 20 25 30 35−4−3−2−10107Dayloglikloglik_optloglik_test0 5 10 15 20 25 30 35−4−201107Daycumsum(loglik)loglik_optloglik_test0 5 10 15 20 25 30 35−0.40.00.20.4108DayBody temperature●●●●●●●●● ●●●●●●●●● ●●●●●●●●●●●●●●0 5 10 15 20 25 30 35−5−3−10108Dayloglikloglik_optloglik_test0 5 10 15 20 25 30 35−4−202108Daycumsum(loglik)loglik_optloglik_test0 10 20 30 40−0.40.00.491DayBody temperature●●●●●●●● ●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●● ●●●0 10 20 30 40−3−2−1091Dayloglikloglik_optloglik_test0 10 20 30 40−4−20291Daycumsum(loglik)loglik_optloglik_test0 5 10 15 20 25−0.10.10.30.592DayBody temperature●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●0 5 10 15 20 25−3−2−1092Dayloglikloglik_optloglik_test0 5 10 15 20 25−202492Daycumsum(loglik)loglik_optloglik_test0 5 10 15 20 25 300.00.51.01.593DayBody temperature●●●●● ●● ●●●●●● ●●●●●●●●0 5 10 15 20 25 30−15−10−5093Dayloglikloglik_optloglik_test0 5 10 15 20 25 30−80−60−40−20093Daycumsum(loglik)loglik_optloglik_test0 5 10 15 20 25 30 35−0.20.20.694DayBody temperature●●●● ●●●●●●●●●●●●●●● ●●●●●●●●●●●●● ●●0 5 10 15 20 25 30 35−4−3−2−1094Dayloglikloglik_optloglik_test0 5 10 15 20 25 30 35−15−10−5094Daycumsum(loglik)loglik_optloglik_test0 10 20 30 40−0.3−0.10.10.395DayBody temperature●●●●●● ●● ●●●●●●●●●●●●●●●●●● ●●●●●●●●●●●●● ●0 10 20 30 40−3−2−1095Dayloglikloglik_optloglik_test0 10 20 30 40−20246895Daycumsum(loglik)loglik_optloglik_test0 5 10 15 20 25−0.10.10.30.596DayBody temperature● ●● ●●●●●●●●● ●● ●●●●●● ●●●●●●0 5 10 15 20 25−2.5−1.5−0.50.596Dayloglikloglik_optloglik_test0 5 10 15 20 25−2012396Daycumsum(loglik)loglik_optloglik_test0 10 20 30 40−0.40.00.491DayBody temperature●●●●●●●● ●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●● ●●●0 10 20 30 40−3−2−1091Dayloglikloglik_optloglik_test0 10 20 30 40−4−20291Daycumsum(loglik)loglik_optloglik_test0 5 10 15 20 25−0.10.10.30.592DayBody temperature●●●● ●●●●●●●●●●●●●●●●●●●0 5 10 15 20 25−3−2−1092Dayloglikloglik_optloglik_test0 5 10 15 20 25−202492Daycumsum(loglik)loglik_optloglik_test0 5 10 15 20 25 300.00.51.01.593DayBody temperature●●●●● ●● ●●●●●● ●●●●●●●●0 5 10 15 20 25 30−15−10−5093Dayloglikloglik_optloglik_test0 5 10 15 20 25 30−80−60−40−20093Daycumsum(loglik)loglik_optloglik_test0 5 10 15 20 25 30 35−0.20.20.694DayBody temperature●●●● ●●●●●●●●●●●●●●● ●●●●●●●●●●●●● ●●0 5 10 15 20 25 30 35−4−3−2−1094Dayloglikloglik_optloglik_test0 5 10 15 20 25 30 35−15−10−5094Daycumsum(loglik)loglik_optloglik_test0 10 20 30 40−0.3−0.10.10.395DayBody temperature●●●●●● ●● ●●●●●●●●●●●●●●●●●● ●●●●●●●●●●●●● ●0 10 20 30 40−3−2−1095Dayloglikloglik_optloglik_test0 10 20 30 40−20246895Daycumsum(loglik)loglik_optloglik_test0 5 10 15 20 25−0.10.10.30.596DayBody temperature● ●● ●●●●●●●●● ●● ●●●●●● ●●●●●●0 5 10 15 20 25−2.5−1.5−0.50.596Dayloglikloglik_optloglik_test0 5 10 15 20 25−2012396Daycumsum(loglik)loglik_optloglik_test0 5 10 15 20 25 30 35−0.40.00.4103DayBody temperature●●●●●●●●●●●● ●●●●●●●●●●●●● ●●●● ●●● ●●●●0 5 10 15 20 25 30 35−2.5−1.5−0.50.5103Dayloglikloglik_optloglik_test0 5 10 15 20 25 30 35−6−5−4−3−2103Daycumsum(loglik)loglik_optloglik_test0 10 20 30 40−0.8−0.40.00.4104DayBody temperature ●●●●●● ●●●●●●●●●●●●●●●●● ●●●●●●●● ●●●● ●●●●●●●0 10 20 30 40−6−4−20104Dayloglikloglik_optloglik_test0 10 20 30 40−10−6−22104Daycumsum(loglik)loglik_optloglik_test0 5 10 15 20 25 30−0.6−0.20.20.6105DayBody temperature●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●0 5 10 15 20 25 30−3−2−10105Dayloglikloglik_optloglik_test0 5 10 15 20 25 30−6−5−4−3−2105Daycumsum(loglik)loglik_optloglik_test0 5 10 15 20 25 30−0.5−0.3−0.10.1106DayBody temperature ●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●0 5 10 15 20 25 30−10−6−4−20106Dayloglikloglik_optloglik_test0 5 10 15 20 25 30−4−2024106Daycumsum(loglik)loglik_optloglik_test0 5 10 15 2 25 30 35−0.40.00.20.4107DayBody temperature●● ●●●●●●●●●● ●●●●●●●●●●●●● ●●●●0 5 10 15 2 25 30 35−4−3−2−10107Dayloglikloglik_optloglik_test0 5 10 15 20 25 30 35−4−201107Daycumsum(loglik)loglik_optloglik_test0 5 10 15 20 25 30 35−0.40.00.20.4108DayBody temperature●●●●●●●●● ●●●●●●●●● ●●●●●●●●●●●●●●0 5 10 15 20 25 30 35−5−3−10108Dayloglikloglik_optloglik_test0 5 10 15 20 25 30 35−4−202108Daycumsum(loglik)loglik_optloglik_test周期1	周期2 周期3 周期4 パラメータ推定	F	 →	 F	 F	 →	 L L →	 L →　月経	．．．	 ．．．	k日	s日	・月経開始日が近づくにつれ，予測は改善された ・月経開始直前では，周期長固定の従来の手法より平均的に良い予測を与えた	体温	フィルタ確率	予測確率	 平滑化確率	卵胞期の平均体温	黄体期の平均体温	[位相の推定]	2つのフェイズが確認できた周期	 黄体期がほとんどない周期	[卵胞期長と黄体期長の同時分布]	[体温モデル]	[位相モデル]	[推定フェイズ長]	卵胞期	0.41℃	 0.41℃	 0.40℃	 0.39℃	0.39℃	 0.35℃	 0.36℃	 0.40℃	・体温平均値の差は0.35-0.41℃ ・卵胞期の方が日数が長く，分散が大きい 年齢：15-19	 20-24	 25-29	35-39	 40-44	 45-49	 50-54	30-34	黄体期	年齢： 5-19	 20- 4	 2 -29	35- 9	 40- 4	 4 -49	 5 -54	3 -34	年齢：15-19	 20-24	 25-29	35-39	 40-44	 45-49	 50-54	30-3 	1日あたりの位相進み幅 体温（周期開始より7日間の中央値からの差分） 日数 卵胞期	黄体期	卵胞期	黄体期	0 20 40 60 80051525Duration of first stageDuration of second stageAge: 15−190 20 40 60 80051525Duration of first stageDuration of second stageAge: 20−240 20 40 60 80051525Duration of first stageDuration of second stageAge: 25−290 20 40 60 80051525Duration of first stageDuration of second stageAge: 30−340 20 40 60 80051525Duration of first stageDuration of second stageAge: 35−390 20 40 60 80051525Duration of first stageDuration of second stageAge: 40−440 20 40 60 80051525Duration of first stageDuration of second stageAge: 45−490 20 40 60 80051525Duration of first stageDuration of second stageAge:  50−54年齢： 5-19	 20-24	 25-29	 30-34	卵胞期長（日） 黄体期長（日）	卵胞期長（日）	黄体期長（日）	卵胞期長（日）	黄体期長（日）	卵胞期長（日）	黄体期長（日）	0 20 40 60 80051525Duration of first stageDuration of second stageAge: 15−190 20 40 60 80051525Duration of first stageDuration of second stageAge: 20−240 20 40 60 80051525Duration of first stageDuration of second stageAge: 25−290 20 40 60 80051525Duration of first stageDuration of second stageAge: 30−3420 40 6 80051525Duration of first stageDuration of second stageAge: 35−390 20 40 60 80051525Duration of first stageDuration of second stageAge: 40−440 20 40 60 80051525Duration of first stageDuration of second stageAge: 45−490 20 40 60 80051525Duration of first stageDuration of second stageAge:  50−5435-39	 40-44	 45-49	 50-54	卵胞期長（日）	黄体期長（日）	卵胞期長（日）	黄体期長（日）	卵胞期長（日）	黄体期長（日）	卵胞期長（日）	黄体期長（日）	・どの年代でも，黄体期のない（黄体期長0日）周期が一定数みられた ・卵胞期長と黄体期長の間に負の相関がみられた 

月経周期の二相性を考慮した自己閾値型状態空間モデリング

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月経周期の二相性を考慮した自己閾値型状態空間モデリング

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