• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to project page

2022 Fiscal Year Research-status Report

Implementable optimal resource allocation and stopping theory in stochastic numerical analysis

Research Project

Project/Area Number 21K03347
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

河合 玲一郎  東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (20464258)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2026-03-31
Keywords確率数値解析 / 確率過程 / モンテカルロ法 / 統計力学 / 機械学習
Outline of Annual Research Achievements

現実の世界で観察される諸現象を表現、解析、さらに将来予測等のために数理モデル、特に確率要素の表現を目指した確率モデルが、自然科学や社会科学のあらゆる分野で用いられる。実用レベルで求められる確率モデルは年々際限なく大規模かつ複雑になり、数値計算に頼らざるを得ない問題設定が大多数を占めるにいたり、数値手法の効果的な実装理論、収束保証、誤差評価の需要がこれまで以上に高まっている。本研究では、計算資源の最適執行や反復計算の最適停止といった実装レベルにおいて必要不可欠な諸問題に主眼を置き、多岐に渡る確率数値解析の基盤理論構築、収束誤差解析、そして計算速度向上を目指している。

本研究では多岐に渡る確率数値手法の理論開発、計算速度向上と収束誤差解析を、特に実装レベルまで視野に入れて目指しており、具体的には、モデルや問題設定に依存しない確率数値手法と、モデルベースもしくは問題設定毎の確率数値手法に分類される。モンテカルロ法、分散減少法、確率的勾配降下法、無限分解可能分布、マルチンゲール理論、マリアバン解析といった、本研究で要求される理論体系に関しても、これまでの別の研究業績に見られるように十分に精通しており、研究期間開始時にはいくつかの研究課題が着手した状態にあり、本年度も順調に研究活動を継続遂行できた。そのおかげもあり、2022年度以降で論文11編が査読付き国際専門誌において採択に至った。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

上に述べたように、2022年度以降で論文11編が査読付き国際専門誌における採択に至った。どれも一流専門誌である。

Strategy for Future Research Activity

予想に反して2022年度も新型コロナウィルス感染症の影響のため研究訪問を控えざるを得なかった。ただし2023年度については、新型コロナウィルス感染症騒動がある程度収束してきたため、必要となる解析に関わる専門家を訪ねて議論を交わすことも考えたい。日本における啓蒙も兼ねて国内での成果発表の機会も多く持ち、さらに実務界との連携も探っていきたい。

Causes of Carryover

予想に反して2022年度も新型コロナウィルス感染症の影響のため研究訪問を控えざるを得なかった。

  • Research Products

    (13 results)

All 2023 2022 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (11 results) (of which Int'l Joint Research: 11 results,  Peer Reviewed: 11 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] The University of Sydney/The University of Queensland(オーストラリア)

    • Country Name
      AUSTRALIA
    • Counterpart Institution
      The University of Sydney/The University of Queensland
  • [Journal Article] Iterative Weak Approximation and Hard Bounds for Switching Diffusion2023

    • Author(s)
      Qiu Qinjing、Kawai Reiichiro
    • Journal Title

      Journal of Theoretical Probability

      Volume: 36 Pages: 1003~1036

    • DOI

      10.1007/s10959-022-01185-x

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Adaptive stratified sampling for structural reliability analysis2023

    • Author(s)
      Song Chenxiao、Kawai Reiichiro
    • Journal Title

      Structural Safety

      Volume: 101 Pages: 102292~102292

    • DOI

      10.1016/j.strusafe.2022.102292

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Dynamic Finite-Budget Allocation of Stratified Sampling with Adaptive Variance Reduction by Strata2023

    • Author(s)
      Song Chenxiao、Kawai Reiichiro
    • Journal Title

      SIAM Journal on Scientific Computing

      Volume: 45 Pages: A898~A932

    • DOI

      10.1137/21M1430996

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Dimension dependent properties of subdiffusions in damping force fields from an inference perspective2023

    • Author(s)
      He Yue、Kawai Reiichiro
    • Journal Title

      Physica Scripta

      Volume: 98 Pages: 015006~015006

    • DOI

      10.1088/1402-4896/aca3d8

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Batching Adaptive Variance Reduction2023

    • Author(s)
      Song Chenxiao、Kawai Reiichiro
    • Journal Title

      ACM Transactions on Modeling and Computer Simulation

      Volume: 33 Pages: 1~24

    • DOI

      10.1145/3573386

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] The Gerber-Shiu discounted penalty function: A review from practical perspectives2023

    • Author(s)
      He Yue、Kawai Reiichiro、Shimizu Yasutaka、Yamazaki Kazutoshi
    • Journal Title

      Insurance: Mathematics and Economics

      Volume: 109 Pages: 1~28

    • DOI

      10.1016/j.insmatheco.2022.12.003

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Adaptive radial importance sampling under directional stratification2023

    • Author(s)
      Song Chenxiao、Kawai Reiichiro
    • Journal Title

      Probabilistic Engineering Mechanics

      Volume: 72 Pages: 103443~103443

    • DOI

      10.1016/j.probengmech.2023.103443

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Numerical methods for backward stochastic differential equations: A survey2023

    • Author(s)
      Chessari Jared、Kawai Reiichiro、Shinozaki Yuji、Yamada Toshihiro
    • Journal Title

      Probability Surveys

      Volume: 20 Pages: 486~567

    • DOI

      10.1214/23-PS18

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Super- and subdiffusive positions in fractional Klein-Kramers equations2022

    • Author(s)
      He Yue、Kawai Reiichiro
    • Journal Title

      Physica A: Statistical Mechanics and its Applications

      Volume: 588 Pages: 126570~126570

    • DOI

      10.1016/j.physa.2021.126570

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] A decoupling principle for Markov-modulated chains2022

    • Author(s)
      Qiu Qinjing、Kawai Reiichiro
    • Journal Title

      Statistics & Probability Letters

      Volume: 182 Pages: 109301~109301

    • DOI

      10.1016/j.spl.2021.109301

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Moment and polynomial bounds for ruin-related quantities in risk theory2022

    • Author(s)
      He Yue、Kawai Reiichiro
    • Journal Title

      European Journal of Operational Research

      Volume: 302 Pages: 1255~1271

    • DOI

      10.1016/j.ejor.2022.01.040

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Remarks] Ray Kawai

    • URL

      https://sites.google.com/site/reiichirokawai/

URL: 

Published: 2023-12-25  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi