じじぃの「未解決ファイル_260_スパース・モデリング」

サイエンスZERO情報科学の名探偵!魔法の数式・スパースモデリング 動画 dailymotion
http://www.dailymotion.com/video/x344znx
  スパースモデリング (sparse-modeling HPより)

スパース・モデリングの数式

サイエンスZERO 「情報科学の名探偵!魔法の数式 スパース・モデリング 2015年8月23日 NHK Eテレ
【ナビゲーター】南沢奈央(女優)、竹内薫(サイエンス作家) 【ゲスト】岡田真人 (東京大学大学院教授)
今話題の情報処理技術・スパース・モデリング。スパースとは「すかすか」、「少ない」を意味し、少ない情報から全体像を的確にあぶり出すという、まるで名探偵のような数式だ。
MRIの撮影時間を3分の1に短縮し、過去の津波到達範囲の判別につながる方法を開発。さらにはブラックホールの正体にも迫ろうとしている。複雑な事がらをスパース(すかすか)にすることで本質を浮かび上がらせるという魔法の数式に迫る。
http://www.nhk.or.jp/zero/contents/dsp514.html
週刊新潮』 2015年9月24日号
もう一度サイエンスゼロから ”スパース・モデリング”とは 竹内薫(科学作家) (一部抜粋しています)
先日、出演中の科学番組サイエンスゼロNHK Eテレ)でスパース・モデリングなるものを採り上げた。そのとき、「ああ、これって、理系発想の最たるものだな」と強く感じた。スパース・モデリング? あまり聞きなれない言葉だと思うので少し解説しておこう。
「スパース」は英語で「疎(まば)ら」という意味。スパース・モデリングは、文字通り、一杯に詰まったデータから「疎らな本質」だけを抽出する、最先端のデータ分析手法なのだ。
ええと、イメージとしては、生い茂った藪を伐採して、いらない雑草を取り除くと、疎らに残った「本質」が見えて来る、といった感じだ。
番組の司会をしていて、個人的に衝撃だったのは、これまで9分かかっていた脳のMRI検査が、スパース・モデリングを使うと3分弱に短縮できる事例だ(まだ実用化前ではあるが)。
私も数年に一度、脳の血管の状態をMRIで検査してもらっている。だが、診断に使える解像度で血管を撮影するためには、それなりの時間がかかる。音が大きいので、遮音のためにヘッドホンをつけ、狭い空間でじっとしていなければならない。閉所恐怖症気味の私には、少々、辛い検査なのである。
本来なら、撮影時間を3分の1にしたら、画像の解像度も3分の1になり、漢人の血管が鮮明に見えなくなってしまうはずだ。
実際、3分間の撮影で出てきた画像は、解像度が低く、ノイズも多く、血管の様子も鮮明ではない。ところが、スパース・モデリングの数式を使って、不鮮明な画像をコンピュータで処理すると、徐々にノイズが取り除かれ、やがて、くっきりとした血管が判別できるようになる。まるで魔法を見ているような、不思議な感覚だった。
もちろん、魔法などではなく、れっきとした数学と科学のお話だ。たった1つの数式を使うことで、不鮮明な画像から、本質だけが抽出された結果、「高解像度」の画像を手にすることができたのである。
これは、逆に考えると、人類が日常的に収集・分析している膨大なデータのほとんどは「本質的でない」ことを意味する。
現代のビジネスシーンでよく話題に上る「ビッグデータ」では、いかにして膨大なデータから「本質」を抽出するかが課題になっている。実は、スパース・モデリングは、ビッグデータの解析にも使われ始めている。

                          • -

どうでもいい、じじぃの日記。
ある本に、こんなことが書かれていた。
「この世界に存在するものは、すべて神が造った作物である。そこには自ずから神の意志が反映されている。科学者の役目はその作物に埋まっている神の意志を取り出すことなのである」
そう言われれば、「スパース・モデリング」の数式も神の意志の1つなのかもしれない。