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2008 Fiscal Year Annual Research Report

情報化ネットワーク社会に向けた高度な専門的数理技術ライブラリの研究と開発

Research Project

Project/Area Number 20241038
Research InstitutionTokyo Institute of Technology

Principal Investigator

水野 眞治  Tokyo Institute of Technology, 大学院・社会理工学研究科, 教授 (90174036)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 高橋 幸雄  東京工業大学, 大学院・情報理工学研究科, 教授 (70016153)
小島 政和  東京工業大学, 大学院・情報理工学研究科, 教授 (90092551)
比嘉 邦彦  東京工業大学, 大学院・イノベーションマネジメント研究科, 教授 (50282877)
二宮 祥一  東京工業大学, 大学院・イノベーションマネジメント研究科, 教授 (70313377)
尾形 わかは  東京工業大学, 大学院・イノベーションマネジメント研究科, 准教授 (90275313)
Keywordsファイナンス / 最適化 / 数値解析 / 情報ネットワーク
Research Abstract

<平成20年度の研究実績の概要>
本研究の課題は、「情報化ネットワーク社会に向けた専門的数値技術ライブラリの研究と開発」であり、数理ファイナンス/金融工学に関連する最適化技術、応用統計学、確率解析等の数値計算の最先端技術の開発を行うことを目標とする。平成20年度の研究実績は次の通りである。
(1) 応用統計学の基本的問題である判別問題に対し、2次関数や凸関数を利用したミニマックスアプローチを提案し、その手法の理論的解析を行った。また、不確実的な要素 (リスク) を考慮した最適化問題を解くため、半正定値計画問題のソフトウェアの詳細について解説記事を書いた。
(2) 多項式最適化問題において、現実問題によく現れる疎性を利用することにより、計算時間を大幅に押さえる手法を提案した。また、その手法をプログラミング言語で実装し、ソフトウェアをインターネットを通じて公開した。
(3) 偏微分方程式や拡散過程の生存確率の数値計算として、半正定値計画のソフトウェアを用いる手法を提案し、実際に数値実験を行った。また、確率微分方程式における新しい高次の弱近似スキームについて理論的解析を行った。
(4) 情報化ネットワーク社会にかかせない暗号化理論の研究を行い、各種の暗号法の強度について成果を得た。
(5) インターネット技術を用いて、多くの研究者、実務家が自由に本研究課題で目指す数値計算ライブラリを利用すると同時に利用者もまた主体的にライブラリの構築に貢献できるようなシステムの準備を行った。
以上の研究成果を合計20本の論文 (査読付き) と1冊の図書で発表を行った。
また、学会やワークショップで計21件の発表を行い、上記の研究成果を内外に周知した。

  • Research Products

    (42 results)

All 2009 2008

All Journal Article (20 results) (of which Peer Reviewed: 20 results) Presentation (21 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] A Note on Sparse SOS and SDP Relaxations for Polynomial Optimization Problems over Symmetric Cones2009

    • Author(s)
      M. Kojima, M. Muramatsu
    • Journal Title

      Computational Optimization and Applications Vol. 42

      Pages: 31-41

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Collision-Based Power Attack for RSA with Small Public Exponent2009

    • Author(s)
      Kouichi Itou, Dai Yamamoto, Jun Yajima, Wakaha Ogata
    • Journal Title

      IEICE Transaction on Information Vol. E92-D(印刷中)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Forgery Attacks on Time-Stamp, Signed PDF and X.509 Certificate2009

    • Author(s)
      Kouichi Itou, Tetsuya Izu, Wakaha Ogata, Takeshi Shimoyama, Masahiko Takenaka
    • Journal Title

      IEICE Transaction on Fundamentals Vol. E92-A No. 1

      Pages: 67-75

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A new higher-order weak approximation scheme of stochastic differential equations and the Runge-Kutta method2009

    • Author(s)
      Syoiti Ninomiya, Mariko Ninomiya
    • Journal Title

      Finance and Stochastics (印刷中)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Analysis of Differentiating Factors among Trust and Value Stages in e-Commerce Growth Process2009

    • Author(s)
      S. Hayashi, K. Higa
    • Journal Title

      Journal of Japan Industrial Management Association (日本経営工学会誌) Vol. 60 No.3E(印刷中)

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] SparsePOP : a Sparse Semidefinite Programming Relaxation of Polynomial Optimization Problems2008

    • Author(s)
      H. Waki, S. Kim, M. Kojima, M. Muramatsu, H. Sugimoto
    • Journal Title

      ACM Transactions on Mathematical Software Vol. 35

      Pages: 15

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Sparse Second Order Cone Programming Formulations for Conves Optimization Problems2008

    • Author(s)
      K. Kobayashi, S. Kim, M. Kojima
    • Journal Title

      Journal of the Operations Research Society of Japan Vol. 51

      Pages: 241-264

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Correlative Sparsity in Primal-Dual Interior-Point Methods for LP, SDP and SOCP2008

    • Author(s)
      K. Kobayashi, S. Kim, M. Kojima
    • Journal Title

      Applied Mathematics, Optimization Vol. 58

      Pages: 69-88

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 拡散過程の生存確率に対する半正定値計画を用いた数値計算手法2008

    • Author(s)
      K. Suzuki, N. Miyoshi, K. Kojima
    • Journal Title

      Transactions of the Operations Research Society of Japan Vol. 51

      Pages: 25-43

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Solving partial differential equations via sparse SDP relaxations2008

    • Author(s)
      M. Mevissen, M. Kojima, J. Nie, N. Takayama
    • Journal Title

      Pacific Journal of Optimization Vol. 4

      Pages: 213-241

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Equality Based Cotraction of Semidefinite Programming Relaxations in Polynomial Optimization2008

    • Author(s)
      C. Vo, M. Muramatsu, M. Koiima
    • Journal Title

      Journal of the Operations Research Society of Japan Vol. 51

      Pages: 111-125

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Efficient Evaluation of Polynomials and Their Partial Derivatives in Homotopy Continuation Methods2008

    • Author(s)
      M. Kojima
    • Journal Title

      Journal of the Operations Research Society of Japan Vol. 51

      Pages: 29-54

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 情報コストを考慮した二段階判別スキームの倒産判別への応用2008

    • Author(s)
      金子拓也, 中川秀敏
    • Journal Title

      電子情報通信学会論文誌 Vol. J91-D No. 11

      Pages: 2589-2595

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Quadratic and Convex Minimax Classification Problems2008

    • Author(s)
      Tomonari Kitahara, Shinji Mizuno, Kazuhide Nakata
    • Journal Title

      Journal of the Operations Research Society of Japan Vol. 51 No. 2

      Pages: 191-201

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 最適化ソフトウェアSDPA2008

    • Author(s)
      中田和秀, 藤澤克樹, 福田光浩, 山下真, 中田真秀, 小林和博
    • Journal Title

      応用数理 Vol. 18

      Pages: 2-14

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Upper bound for the decay rate of the joint queue-length distribution in a two-node Markovian queueing system2008

    • Author(s)
      Ken'ichi Katou, Naoki Makimoto, Yukio Takahashi
    • Journal Title

      Queueing Systems Vol. 53 No. 3

      Pages: 161-189

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] プライバシ保護を考慮したRFID方式の大規模システムへの適用2008

    • Author(s)
      阿部正己, 尾形わかは
    • Journal Title

      電子情報通信学会論文誌「基礎・境界 : A」 Vol. J91-A No.3

      Pages: 399-410

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] General Conversion for Obtaining Strongly Existentially Unforgeable Signatures2008

    • Author(s)
      I. Teranishi, T Oyama, W Ogata
    • Journal Title

      IEICE Transaction on Fundamentals Vol. E91-A No. 1

      Pages: 94-106

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Relationship between Standard Model Plaintext Awareness and Message Hiding2008

    • Author(s)
      I Teranishi, W Ogata
    • Journal Title

      IEICE Transaction on Fundamentals Vol. E91-A No. 1

      Pages: 244-261

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Weak approximation of stochastic differential equations and application to derivative pricing2008

    • Author(s)
      Syoiti Ninomiya, Nicolas Victoir
    • Journal Title

      Applied Mathematical Finance Vol. 15 No. 2

      Pages: 107-121

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Privacy Violations of Video Communications in a Ubiquitous Environment2009

    • Author(s)
      Ken Sakakibara, Kunihiko Higa
    • Organizer
      The 3^<rd> International Conference on Multimedia and Ubiquitous Engineering (MUE2009)
    • Place of Presentation
      Qingdao, China
    • Year and Date
      20090604-20090606
  • [Presentation] A Higher-order weak approximation method of SDEs and the Runge-Kutta method2009

    • Author(s)
      Syoiti Ninomiya
    • Organizer
      Conference on small time asymptotics, perturbation theory and heat kernel methods in mathematical finance
    • Place of Presentation
      Wolfgang Pauli Institute, Vienna
    • Year and Date
      20090210-20090212
  • [Presentation] 確率微分方程式の新しい弱近似法 : 楠岡近似とそれを実現するアルゴリズム2009

    • Author(s)
      二宮祥一
    • Organizer
      計算による数理科学の展開2009 (研究集会)
    • Place of Presentation
      神戸大学理学部 (神戸)
    • Year and Date
      20090108-20090109
  • [Presentation] Modeling of Contagious Rating Changes and Its Application to Multi-Downgrade Protection2009

    • Author(s)
      Hidetoshi Nakagawa
    • Organizer
      The 2^<nd> International Financial Research Forum
    • Place of Presentation
      Pavillon Royal (Paris)
    • Year and Date
      2009-03-20
  • [Presentation] 相互作用型 Hawkes 過程による格付変更のモデル化とその応用2009

    • Author(s)
      中川秀敏
    • Organizer
      日本オペレーションズ・リサーチ学会 2009年春季研究発表会
    • Place of Presentation
      筑波大学つくばキャンパス
    • Year and Date
      2009-03-17
  • [Presentation] Modeling of Contagious Rating Changes2009

    • Author(s)
      中川秀敏
    • Organizer
      科研費研究集会「数理ファイナンスとその周辺」
    • Place of Presentation
      九州大学西新プラザ
    • Year and Date
      2009-01-23
  • [Presentation] IPP到着を待つ呼損系の溢れ過程に対する近似法の検討2009

    • Author(s)
      加藤憲一, 高橋幸雄
    • Organizer
      待ち行列シンポジウム「確率モデルとその応用」
    • Place of Presentation
      松本市
    • Year and Date
      2009-01-21
  • [Presentation] Exploiting Sparsity in Matrix Inequality and Its Application to Polynomial SDP2008

    • Author(s)
      M. Kojima
    • Organizer
      Workshop of Computational Polynomial Optimization and Multilinear Algebra
    • Place of Presentation
      The Hong Kong Polytechnic University, Hong Kong
    • Year and Date
      20081222-20081223
  • [Presentation] Kusuoka Scheme : A new weak approximation methods of diffusion processes2008

    • Author(s)
      二宮祥一
    • Organizer
      大阪大学金融保険教育研究センター主催 中之島ワークショップ 「金融工学・数理計量ファイナンスの諸問題2008」
    • Place of Presentation
      大阪大学中之島センター (大阪)
    • Year and Date
      20081206-20081207
  • [Presentation] Primal - Dual Interior Point Methods for Linear Programming2008

    • Author(s)
      Shinji Mizuno
    • Organizer
      The 4^<th> Sino-Japanese Optimization Meeting
    • Place of Presentation
      National Cheng Kung University, Tainan, Taiwan
    • Year and Date
      20080827-20080831
  • [Presentation] A Numerical Algorithm for Block-Diagonal Decomposition of Matrix *-Algebra2008

    • Author(s)
      M. Kojima
    • Organizer
      HPOPT 2008
    • Place of Presentation
      Tilburg University, The Netherlands
    • Year and Date
      20080611-20080613
  • [Presentation] Elimination of Free Variables for Solving Linear Optimization Problems Efficiently2008

    • Author(s)
      M. Kojima, S. Kim, H. Waki
    • Organizer
      SIAM Conference on Optimization
    • Place of Presentation
      Boston
    • Year and Date
      20080510-20080513
  • [Presentation] Conversion Methods for Large Scale SDPs and Their Applications to Polynomial Optimization Problems2008

    • Author(s)
      M. Kojima
    • Organizer
      Workshop : Advances in Mathematical Modeling and Computational Algorithms in Information Processing
    • Place of Presentation
      The Institute of Statistical Mathematics, Tokyo
    • Year and Date
      2008-11-01
  • [Presentation] Dependence Structure of Financial Risks in a Large Portfolio2008

    • Author(s)
      Hidetoshi Nakagawa
    • Organizer
      シンポジウム「定量的リスク管理 : 理論と応用」
    • Place of Presentation
      学術総合センター(東京)
    • Year and Date
      2008-09-13
  • [Presentation] L1正則化SVMの中小企業デフォルト判別問題への適用と考察2008

    • Author(s)
      関野正志(発表), 中川秀敏
    • Organizer
      日本オペレーションズ・リサーチ学会2008年秋季研究発表会
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター
    • Year and Date
      2008-09-11
  • [Presentation] Wishart Affine Stochastic Correlation (WASC) モデルに基づくオプション・プライシング2008

    • Author(s)
      岩城賢哉(発表), 中川秀敏
    • Organizer
      日本オペレーションズ・リサーチ学会2008年秋季研究発表会
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター
    • Year and Date
      2008-09-10
  • [Presentation] f 多項式最適化問題に対する2乗多項式緩和2008

    • Author(s)
      小島政和
    • Organizer
      モデルベース統合化システム設計を支える数理 -数値・数式ハイブリッド計算・最適化の進展開-
    • Place of Presentation
      九州大学情報基盤研究開発センター
    • Year and Date
      2008-09-03
  • [Presentation] マルコフに近い確率過程について2008

    • Author(s)
      五十嵐剛, 高橋幸雄
    • Organizer
      確率モデル解析ワークショップ2008in奥日光
    • Place of Presentation
      奥日光
    • Year and Date
      2008-09-02
  • [Presentation] Conversion Methods for Large Scale SDPs to Exploit Their Structured Sparsity2008

    • Author(s)
      M. Kojima
    • Organizer
      The 4^<th> Sino-Japanese Optimization Meeting
    • Place of Presentation
      Tainan, Taiwan
    • Year and Date
      2008-08-27
  • [Presentation] タンデムネットワークにおける複数のエンドツーエンドバックログの漸近解析2008

    • Author(s)
      小林和朝, 高橋幸雄, 高田寛之
    • Organizer
      SWoPP佐賀2008 (2008年 並列/分散/協調処理に関する 『佐賀 』サマー・ワークショップ)
    • Place of Presentation
      佐賀市
    • Year and Date
      2008-08-06
  • [Presentation] Conversion Methods for Large Scale SDPs to Exploit Their Structured Sparsity2008

    • Author(s)
      M. Kojima
    • Organizer
      The MIT Computation for Design and Optimization Program Distinguished Speaker Series
    • Place of Presentation
      Massachusetts Institute of Technology
    • Year and Date
      2008-05-14
  • [Book] 確率論 (基礎数理講座2)2008

    • Author(s)
      高橋幸雄
    • Total Pages
      288
    • Publisher
      朝倉書店

URL: 

Published: 2010-06-11   Modified: 2016-04-21  

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