本論文では、データの内在する低次元の多様体構造を活用した新しい回帰分析手法「スケルトン回帰」を提案している。
まず、データの幾何構造を捉えるためにグラフ表現「スケルトン」を構築する。スケルトンは、データ空間の高密度領域を表す点と線分から成る。次に、入力データをスケルトンにプロジェクションし、スケルトン上で非parametric回帰手法を適用する。
具体的には、スケルトンベースのカーネル回帰、k-最近傍回帰、線形スプライン回帰を提案している。これらの手法は、データの内在する低次元構造に適応的であり、高次元データに対しても効率的な回帰分析を実現できる。
理論的には、スケルトン上の各領域(辺、頂点)での収束性を示し、提案手法の統計的保証を与えている。シミュレーションと実データ分析により、提案手法の有効性を実証している。
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