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モンテカルロ法における安全な疑似乱数生成器の研究

Research Project

Project/Area Number 16654021
Research Category

Grant-in-Aid for Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field General mathematics (including Probability theory/Statistical mathematics)
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

杉田 洋  大阪大学, 大学院・理学研究科, 教授 (50192125)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 小谷 眞一  大阪大学, 大学院・理学研究科, 教授 (10025463)
眞鍋 昭治郎  大阪大学, 大学教育実践センター, 教授 (20028260)
鈴木 譲  大阪大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (50216397)
高信 敏  金沢大学, 大学院・自然科学研究科, 教授 (40197124)
Project Period (FY) 2004 – 2006
Project Status Completed (Fiscal Year 2006)
Budget Amount *help
¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000)
Fiscal Year 2006: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2005: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2004: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000)
Keywords確率論 / 計算機科学 / モンテカルロ法 / 疑似乱数 / 乱数 / 安全な疑似乱数生成器 / 無理数回転 / 疑似乱数の安全性 / ペア毎に独立なサンプリング / ランダム-ワイル-サンプリング
Research Abstract

以下のような2つの研究業績を上げることができた.
1.動的ランダム・ワイル・サンプリング法は,一般の模倣可能な確率変数の平均を推定するためのペアごとに独立なサンプルを生成するモンテカルロ積分法である.これに関して,標本平均の中心極限定理のスケール極限が退化すると予想している.そのことがフォン・ノイマンの棄却法で生成されるような確率変数の場合には確かに成り立つことを証明した.したがって,その場合は,i.i.d.-サンプリングよりもずっと早く数値積分が求められることになる.
2.モンテカルロ法は確率的要素を含むあらゆる数値解析で応用されているものの,数学的に厳密に理解することは,とくにランダムサンプリングの定式化の点で困難がある.モンテカルロ法の一般的なユーザーがコンピュータによる疑似乱数生成を素直にランダム現象のシミュレーションと理解することに大きな問題は生じないが,数学者,とくに確率論研究者がモンテカルロ法の厳密な数学的定式化を知らないことは大きな問題だと考える。そのために本研究の成果を主として確率論研究者に発信するために,論文「A mathematical formulation of the Monte Carlo method」をMarc Yor教授(Paris第6大学)の勧めもあって電子ジャーナル「Probability Survey」に投稿した.この論文ではモンテカルロ法を確率的ゲーム(賭け)の形式で定式化し,そのことによってコルモゴロフの乱数理論や暗号理論における安全な疑似乱数生成器の概念がモンテカルロ法の理解と実践において有用であることを示した.

Report

(3 results)
  • 2006 Annual Research Report
  • 2005 Annual Research Report
  • 2004 Annual Research Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2006 2005 2004

All Journal Article (10 results)

  • [Journal Article] Numerical integration for complicated functions and random sampling2006

    • Author(s)
      Sugita, Hiroshi
    • Journal Title

      Sugaku Expositions, American Mathematical Society 19-2

      Pages: 153-169

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Numerical integration of complicated functions and random sampling2006

    • Author(s)
      H.Sugita
    • Journal Title

      Sugaku Exposition, AMS (掲載予定)

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] On the stationary distribution of GAs with fixed crossover probability2005

    • Author(s)
      U.Chandimal de Silva, Joe Suzuki
    • Journal Title

      GECCO 2005

      Pages: 1147-1151

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] An analytic approach to secure pseudo-random generation2004

    • Author(s)
      Sugita, Hiroshi
    • Journal Title

      Stochastic processes and applications to mathematical finance, World Sci. Publ.

      Pages: 355-368

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Security of pseudo-random generator and Monte Carlo method2004

    • Author(s)
      Sugita, Hiroshi
    • Journal Title

      Monte Carlo Methods Appl., VSP 10-3,4

      Pages: 609-615

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Coding combinatorial sources with costs2004

    • Author(s)
      Suzuki, Joe, Ryabko, Boris
    • Journal Title

      IEEE Trans. Inform. Theory 50-5

      Pages: 925-928

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Security of Pseudo-random Generator and Monte-Carlo Method2004

    • Author(s)
      H.SUGITA
    • Journal Title

      Monte Carlo Methods and Applications 10-3

      Pages: 609-615

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] An analytic approach to secure pseudo-random generation2004

    • Author(s)
      H.SUGITA
    • Journal Title

      Proceedings of 2003 Ritsumeikan Symposium on Stochastic Processes and its Applications to Mathematical Finace

      Pages: 355-368

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] 複雑な関数の数値積分とランダムサンプリング2004

    • Author(s)
      杉田 洋
    • Journal Title

      数学(岩波書店) 56-1

      Pages: 1-17

    • NAID

      10013123229

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Coding combinatorial sources with costs2004

    • Author(s)
      J.SUZUKI, B.RYABUKO
    • Journal Title

      IEEE Trans. Inform. Theory 50-5

      Pages: 825-928

    • Related Report
      2004 Annual Research Report

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Published: 2004-04-01   Modified: 2016-04-21  

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