2017 Fiscal Year Research-status Report
雑音情報推定に基づく動的ネットワークのモデリング：変数誤差モデルの閉ループ同定
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16K18127
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| Research Institution | Ariake National College of Technology |
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Principal Investigator |
池之上 正人 有明工業高等専門学校, 創造工学科, 准教授 (10353343)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | システム同定 / 動的ネットワーク / 変数誤差モデル / 閉ループ同定 / モデリング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，雑音の影響により正確なモデリングが難しい「動的ネットワーク」の同定問題を考える。動的ネットワークのモデリングに影響を与える雑音情報を明らかにし，その推定法を開発することにより，推定した雑音情報を利用する動的ネットワークのシステム同定法を開発することを目的とする。
動的ネットワークの同定問題は，雑音を含む入出力データからシステムを同定する「変数誤差モデル同定問題」と，閉ループシステムの入出力データからシステムを同定する「閉ループ同定問題」の2つの側面を持っている。今年度は，動的ネットワークに対する雑音情報推定法の確立，および推定した雑音情報を利用した動的ネットワークの同定法を確立するために，以下の研究を進めた。
(1)動的ネットワークの同定に有効であると考えらる「バイアス補償法」において必要となる補助統計量（Isermannらの重み付き最小2乗推定量）の繰り返しアルゴリズムを逆行列補題を基にして導出し，その有効性を示した。
(2)変数誤差モデルの閉ループ同定問題に対して，プロセス雑音の影響のみを取り除く補助変数を導入し，雑音情報（入出力観測雑音分散）を用いて補助変数推定値の漸近バイアスを補償する「バイアス補償補助変数法」によるアプローチを提案した。また，数値シミュレーションによりその有効性を示した。
(3)変数誤差モデルに対する重み付き最小2乗推定値と一般化固有値・一般化固有ベクトルの関係を示し，バイアス補償形式の同定アルゴリズムを提案した。また，数値シミュレーションによりその有効性を示した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
変数誤差モデルの閉ループ同定問題に対して，提案するバイアス補償法を用いて精度の良い同定結果が得られることを示したが，精度の良い雑音分散推定値を得る必要があることも確認できた。そのため，より精度の良い雑音情報推定法開発を今後も検討していく必要があり，この点について課題が残されている。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後，より精度の良い雑音情報推定法を開発していくとともに，動的ネットワークの構造同定と実問題への応用についても検討を行い，その有効性を検証する。また，変数誤差モデル同定に対する異なる観点からのアプローチとして，最小刈り込み2乗法に注目し，その繰り返しアルゴリズム開発についても検討を行う。
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| Causes of Carryover |
（理由）
当初，研究成果投稿料（学会誌投稿料）として予算を計上していたが，都合により学会誌への投稿を中止したため，次年度使用額が生じた。
（使用計画）
国内会議参加旅費，会議参加登録料，研究成果投稿料（学会誌投稿料）として予算を計上し，翌年度分と合わせて利用する計画である。
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