| Project/Area Number |
21K12068
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 61040:Soft computing-related
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
城 真範 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 主任研究員 (90357244)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | リカレンスプロット / 基底 / 非線形 / カオス |
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| Outline of Research at the Start |
例えば脳や経済現象、生体現象など複雑なシステムにおいては、個々の構成要素の振る舞いがシステム全体の状態に寄与し、システム全体の状態が個々の要素の振る舞いを規制するといったスケール間の相互作用が重要な特徴になっている。そうしたシステムから得られる時系列は従来的なフーリエ変換を使った解析に適さない。この研究ではそうした時系列を含む場合でも適切に利用できる基底とそれを使った時系列の可逆な表現を提案する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
前年度までには、リカレンスプロットの一部の列を基底と見立てて、リカレンスプロット内の他の列を表現するために必要な基底の数に着目した研究を行ったが、今年度は基底の数は固定したうえで演算子の数を評価することを実施した。多くの時系列で、時系列が長くなっても必要な演算子の数は一定程度に抑えられることを見出した。これはリカレンスプロットの内部構造を使った情報圧縮の方法において有益な結果である。
隔年で開かれるリカレンスプロットについての国際会議を筑波大学の平田准教授他とともに主催した。「Amount of operators connecting columns in a recurrence plot」という題で自身の発表も行った。「リカレンスプロットのカラムを表現するために必要な演算子の数」という題で物理学会での発表を行った。
その他、立命館大とリカレンスプロットを応用する研究を進め、吹野協力研究員らと人工声帯を空気が通過する際の音声時系列のカオス性を調べるなどの研究を行った。また筑波大学の平田准教授とはリカレンストライアングルを使って時系列の決定論性を評価する方法に取り組み、「Recurrence plots bridge deterministic systems and stochastic systems topologically and measure-theoretically」という題でChaos誌にて発表した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
必要な演算子の数を評価する過程で、線形時系列であってもリカレンスレートの取り方によっては時系列の長さと必要な演算子の数の関係が明瞭にならないケースを発見した。この発見は当初の計画にはなかったもので重要な進展と言える。また、これらの研究の結果、フラクタル構造を拡張するための概念と方法を考案したので、検討中である。
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| Strategy for Future Research Activity |
最終年度として成果の取りまとめを行う。計算リソースの不足が明らかであるので、早急に計算機の調達を行う。特にフラクタル構造を拡張するための概念と方法を中心に検討を進め、これをリカレンスプロットと関係づける方法を明らかにしたい。
リカレンスプロットについての国際会議に付随するプロシーディングスの編集委員として発行に協力する。
また現在のところ所属研究機関内での期限付き異動により研究活動が本務ではなくなっており、従来計画よりエフォートを割けなくなっているため、他の業務との時間的バランスを調整して研究に従事する。
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