2023 Fiscal Year Research-status Report
A numerical method for stochastic differential equations for interest rate modeling and regulation after the global financial crises of 2007-2008
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21K03365
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
二宮 祥一 東京工業大学, 理学院, 教授 (70313377)
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2021-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | 確率論 / 数理ファイナンス / 確率微分方程式 / 弱近似 / 確率数値解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2023年度には以下の二つの顕著な結果を得た。
(A) 確率微分方程式の高次離散化アルゴリズムに基づく、新しい深層学習機械アーキテクチャの発明を行ない、それをアメリカ型オプションのヘッジ戦略を求める問題に適用し、非常に有用であることを確認した。従来の深層学習機械の標準的なアーキテクチャであるResNetを用いた場合に比較して、1/32の層でこれをはるかに上まわる学習速度を達成することが確認された。これはまだ最初期の段階であり、調整作業を行なえば、さらにその差が広がるものと考えられる。
(B) 再結合測度法を実際の金融派生商品の価格計算に適用し、実際に有用である確認した。 この結果に基づき、再結合測度法を適用する為に必須である端布集合の構成方法とその理論的根拠となる評価式を得た。この評価式に基づいて端布集合への分割を行なう高速のアルゴリズムを構築し、それを用いて金融派生商品の価格計算を行なったところ、実用的な要求を越える精度の高い近似を実現するような有限測度の構成が可能であることがわかった。これは現在の状況でもすぐに実用に用いることが可能なアルゴリズムができていることを意味する。
この二つの成果は共に、報告者が過去に発見した、確率微分方程式の高次離散化手法に拠っており、それを二つの全く異なった新しい発明に繋げたものである。 (A) については、2023年度国際応用数理学会(ICIAM2023)および ``2024 Conference on Modern Topics in Stochastic Analysis and Applications (in honour of Terry Lyons’ 70th birthday)''への招待講演で報告を行なった。(B)についても2023年度国際応用数理学会(ICIAM2023)において報告を行なった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
確率微分方程式の高次離散化手法に基づく新規の深層学習機械アーキテクチャと、再結合測度法による効率的な有限測度の構成方法の二つの発見はそれぞれ独立した成果であるが、この二つを組み合わせた更に新しい深層学習機械のアーキテクチャの可能性が見えてきた。これは以前は予想していなかった新しい成果である。
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| Strategy for Future Research Activity |
確率微分方程式の高次離散化手法に基づく新規の深層学習機械アーキテクチャと、再結合測度法による効率的な有限測度の構成方法の二つの発見はともに、国際会議で報告し予想以上の反応を得た。どちらに対しても、早期の論文化を求めるものが多かったので、それを優先して進めることにしたい。
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| Causes of Carryover |
研究成果の発表を予定していた国際研究集会が2023年度中に開催されると見込んで研究計画をたてていたが、その開催時期が2024年度になってしまったため。
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