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観測データ処理における応用ウェーブレット解析の研究

研究課題

研究課題/領域番号 09554002
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分展開研究
研究分野 数学一般(含確率論・統計数学)
研究機関東京大学

研究代表者

山田 道夫  東京大学, 大学院・数理科学研究科, 教授 (90166736)

研究分担者 榊原 進  いわき明星大学, 理工学部, 教授 (70196062)
石岡 圭一  東京大学, 大学院・数理科学研究科, 助教授 (90292804)
薩摩 順吉  東京大学, 大学院・数理科学研究科, 教授 (70093242)
小林 メイ  株式会社日本IBM, 東京基礎研究所, 副主任研究員
佐々木 文夫  株式会社鹿島建設, 情報システム部, 主査(研究職)
林 祥介  東京大学, 大学院・数理科学研究科, 助教授 (20180979)
三村 昌泰  東京大学, 大学院・数理科学研究科, 教授 (50068128)
研究期間 (年度) 1997 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
12,200千円 (直接経費: 12,200千円)
1999年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
1998年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
1997年度: 9,200千円 (直接経費: 9,200千円)
キーワードウェーブレット / 双直交ウェーブレット / 時間周波数解析 / ブロック対角化 / 基線補正 / Rieszポテンシャル / 地震記録 / 時系列解析 / ウェーブレット解析 / データ解析 / 画像解析 / 話者分離 / ドップラーレーダー / メソサイクロン / 竜巻 / 画像処理 / 時間-周波数解析 / 1 / fスペクトル / 地震加速度 / 音声信号処理 / ドップラーデータ / 地震波解析 / 音声処理 / 雑音除去
研究概要

ウェーブレット解析の科学観測データ処理への応用するための基礎的研究を行なった。地球科学領域における時系列データ例として地震加速度記録を念頭において、時間周波数平面における基線補正を行なう方法としてデータをウェーブレット展開し、ウェーブレット係数に関するLagrange未定定数法を用いる方法を開発した。この方法はウェーブレット展開を用いるため時問周波数面における局所補正を可能とするが、ここではさらに加速度記録から速度あるいは変位を求めることを考慮して、積分演算に対して有利なウェーブレットを開発することをめざした。問題を数学的に一般化し、スケール変換に対して不変な線形演算子をブロック対角化する双直交ウェーブレットの構成を課題とした。この結果、双直交ウェーブレットによってブロック対角化/半ブロック対角化可能であるための線形演算子に対する条件が得られ、この条件を満たすものとして、Rieszポテンシャル、微分Hilbert変換、Abel変換、をブロック対角化/半ブロック対角化する双直交ウェーブレットを構成した。数値的検討から、このときそれぞれの表現行列の要素は対角線から遠ざかるにつれ急速に減衰していることが明らかとなった。これは、表現行列は事実上バンド対角行列として扱えること、従って高速数値処理が可能であることを示している。この他、ウェーブレットの工学的応用として摩擦や振動吸収その他の問題における手法を検討・提案した。

報告書

(4件)
  • 1999 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1998 実績報告書
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (29件)

  • [文献書誌] F. Sasaki: "Biorthogonal Wavelet Adapted to Integral Operators and Their Applications"Japan J. of Indust. Appl. Math. 14. 257-277 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Sakamoto: "Wavelet Analysis of Acoustical Signals"J. of Japan Soc. For Simulation Tech.. 12. 27-34 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Yamada: "Wavelet Analysis of Atmospheric Wind, Turbulence Fliud and Seismic Acceleration Data"Wavelets and their Applications : Case Studies. SIAM. 101-138 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Sakakibara: "A Wavelet-Based Techique for Rducing Noise in Laboratory Data"Wavelets and their Applications : Case Studies. SIAM. 25-44 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Kobagashi: "Wavelet Analysis for Text-to-Speech Systems"Wavelets and their Applications : Case Studies. SIAM. 75-100 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Higama: "Wavelet-Based Multiresolution Display of Shoreline Data"Wavelets and their Applications : Case Studies. SIAM. 1-24 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] F. Sasaki and M. Yamada: "Biorthogonal Wavelet Adapted to Integral Operators and Their Applications"Japan J. of Indust. Appl. Math.. Vol. 14, No. 2. 257-277 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Sakamoto and M. Kobayashi: "Wavelet Analysis of Acoustical Signals"Journal of the Japan Society for Simulation Technology. 27-34 (1997)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Yamada and F. Sasaki: "Wavelet Analysis of Atmospheric Wind, Turbulence Fluid, and Seismic Acceleration Data"Wavelets and their Applications : Case Studies, M. Kobayashi (ed.) Book Publications. SIAM. 101-138 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Sakakibara: "A Wavelet-Based Technique for Reducing Noise in Laboratory Data"Wavelets and their Applications : Case Studies, ed. by M. Kobayashi. SIAM Chapter 2. 25-44 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Kobayashi, M. Sakamoto, T. Saito, Y. Hashimoto, M. Nishimura, and K. Suzuki: "Wavelet Analysis for Text-to-Speech systems in M. Kobayashi, (ed.)"Wavelets and Their Applications : Case Studies. SIAM. 75-100 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Hiyama and M. Kobayashi: "Wavelet-Based Multiresolution Display of Shoreline Data in Kobayashi, M. (ed.)"Wavelets and Their Applications : Case Studies. SIAM. 1-24 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Yamada: "A Statistical Property of Packet Round-Trip Times in the Internet"Advances in Performance Analysis. 2-1. 67-76 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Y. -Y. Hayashi: "Emergence of circumpolar vortex in 2-D turbulence on a rotating sphere"Developments in Geophysical Turbulence. (accepted). (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 阪本正治: "音声の調波構造を利用した音源分離手法"電子情報通信学会技術報告. SP99-56. 9-16 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 遠藤智子: "衝撃吸収エネルギーの測定におけるウェーブレット解析"日本機械学会論文集. C-65-631. 962-969 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] M. Kobayashi: "Wavelet Analysis : Applications in Industry"IBM Research Report. RT-0314. 1-32 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] M.Yamada: "A statistical property of pacbet round-trip times in the Internet" Advances in Performance Analysis. (to appear).

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] M.Yamada: "Wavelet analysis of atmosphericluind,turbulence fluid and seismic acceleration data" Wavelets and their applications,SIAM. 101-138 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Mei Kobayashi: "Wavelet-Based Time-Frequency Analysis" Proc.of EMAC '98(Keynote paper). 23-30 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 榊原進: "ウェーブレット変換の基礎(1)(2)" Journal of Signal Processing. 2-3,4. 187-193,268-275 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] S.Sakakibara: "A Wavelet-Based Technique for Reducing Noise in Laboratory Data" Wavelets and their applications,SIAM. 25-44 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 遠藤智子: "衝撃吸収エネルギーの測定におけるウェーブレット解析" 日本機械学会論文集C. (to appear).

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 佐々木文夫: "微積分作用素に適合した双直交ウェーブレット" 計算工学会第2回計算工学講演会論文集. 2. 379-382 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Fumio Sasaki: "Biorthogonal Wavelets Adapted to Integral Operotars and Their Applications" Japan Journal of Industrial and Applied Mathematics. 14・2. 257-277 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] S.Sakakibara: "Design of a Wavelet Package on Mathematica Version 3" Innovation in Mathematics(Proc.2nd Mathematics Sym.). 2. 427-434 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] S.Sakakibara: "A Technique for Reducing Noise in Laboratory Data" Wavelets and Their Applications. (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] M.Yamada: Wavelets and Their Applications. (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] M.Sakamoto: "Wavelet Akalysis of Acoustical Signals" Journal of Japan Society for Simulation Technology. 27-34 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

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