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確率部分空間同定法とその閉ループ同定問題への応用

研究課題

研究課題/領域番号 15560376
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 制御工学
研究機関京都大学

研究代表者

片山 徹  京都大学, 情報学研究科, 教授 (40026175)

研究分担者 鷹羽 浄嗣  京都大学, 情報学研究科, 助教授 (30236343)
田中 秀幸  京都大学, 情報学研究科, 助手 (90303883)
研究期間 (年度) 2003 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2004年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2003年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
キーワード部分空間法 / 確率実現 / フィードバック系 / 正準相関解析 / QR分解 / 異常値(outliers) / 特異値分解 / Least-Trimmed-Squares / 確率システム / LQ分解 / フィードバックシステム
研究概要

本研究の目的は、多次元時系列モデルの実現理論と確率部分空間同定法のアルゴリズムに関する新しい方法を提案することである。本研究成果は以下の通りである。
1.ヒルベルト空間におけるLQ分解を利用して確率実現問題を考察し、従来の正準相関解析に基づくAkaikeの方法とは異なる新しい確率実現のアルゴリズムを提案し、第13回IFACシステム同定シンポジウムで発表した(2003年8月、Rotterdam)。また時系列の正準相関解析とその確率実現への応用についてサーベイを行った(2003年10月、山口)
2.出力観測値に低確率で大きな値をとる雑音(異常値)が含まれる場合の線形時不変確率システムの状態空間モデルを同定するための重み付きLQ分解による部分空間法を提案した(システム制御情報学会論文誌、2004年2月)。
3.図書「システム同定-部分空間法からのアプローチ」を出版した(2004年2月)。英語では、部分空間法に関して一冊の本があるが、わが国では始めてのものである。
4.δオペレータを利用した連続時間フィードバック確率システムに対する部分空間同定法のアルゴリズムを提案した(Asian J.Control,2004年9月)。
5.先に提案した部分空間同定法であるORT(Orthogonal Decomposition)法を利用して、結合入出力法による閉ループ系の同定法を考案した。また、閉ループ同定における外部入力のもつPE(持続的励振)条件についても詳細な検討を行なった(Aulomatica,2005年5月)。
6.出力の観測値に低い確率で非常に大きな値をとる雑音(異常値)が含まれる場合について、部分空間法により初期推定値を求め、さらにEMアルゴリズムを適用して初期推定値を改良する方法を提案し、シミュレーションによりその有効性を確認した(システム制御情報学会論文誌、2005年5月)。

報告書

(3件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2005 2004 2003 その他

すべて 雑誌論文 (15件) 図書 (2件) 文献書誌 (5件)

  • [雑誌論文] Subspace identification of closed-loop systems by the orthogonal decomposition method2005

    • 著者名/発表者名
      T.Katayama, H.Kawauchi, G.Picci
    • 雑誌名

      Automatica 41

      ページ: 863-872

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] EM algorithm for state-space identification with observation outliers - An initialization by subspace methods2005

    • 著者名/発表者名
      J.ALMutawa, H.Tanaka, T.Katayama
    • 雑誌名

      システム制御情報学会論文誌 18

      ページ: 178-186

    • NAID

      10015707736

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Subspace identification of closed-loop system by the orthogonal decomposition method2005

    • 著者名/発表者名
      T.Katayama, H.Kawauchi, G.Picci
    • 雑誌名

      Automatica 41-5

      ページ: 863-872

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] EM algorithm for state-space identification with observation outliers - An initialization by subspace methods2005

    • 著者名/発表者名
      J.ALMutawa, H.Tanaka, T.Katayama
    • 雑誌名

      Trans.Institute of Systems, Control and Information Engineers 17-5

    • NAID

      10015707736

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Subspace identification of closed loop systems by orthogonal decomposition method2005

    • 著者名/発表者名
      T.Katayama, H.Kawauchi, G.Picci
    • 雑誌名

      Automatica 41・5(発表予定)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Subspace identification of linear systems with observation outliers2004

    • 著者名/発表者名
      H.Tanaka, J.ALMutawa, T.Katayama
    • 雑誌名

      システム制御情報学会論文誌 16

      ページ: 89-96

    • NAID

      10012269572

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A closed-loop identification method for continuous-time systems based on δ-operator model2004

    • 著者名/発表者名
      D.Huang, T.Katayama
    • 雑誌名

      Asian Journal of Control 6

      ページ: 341-352

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Subspace identification of linear systems with observation outliers2004

    • 著者名/発表者名
      H.Tanaka, J.ALMutawa, T.Katayama
    • 雑誌名

      Trans.Institute of Systems, Control and Information Engineers 16-2

      ページ: 89-96

    • NAID

      10012269572

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A closed-loop identification method for continuous-time systems based on δ-operator model2004

    • 著者名/発表者名
      D.Huang, T.Katayama
    • 雑誌名

      Asian Journal of Control 6-3

      ページ: 341-352

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A closed-loop identification method for continuous-time systems based on δ-operator model2004

    • 著者名/発表者名
      H.Huang, T.Katayama
    • 雑誌名

      Asian Journal of Control 6・3

      ページ: 341-352

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Subspace identification of state space models with observation outliers based on least-trimmed-squares2004

    • 著者名/発表者名
      J.ALMutawa, T.Katayama
    • 雑誌名

      Preprints IFAC workshop on Adaptation and Learning in Control and Signal Processing

      ページ: 865-870

    • NAID

      10017534797

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] A Stochastic realization in Hilbert space based on LQ decomposition with application to subspace identification2003

    • 著者名/発表者名
      H.Tanaka, T.Katayama
    • 雑誌名

      Preprints of 13th IFAC Symposium on System Identification

      ページ: 899-904

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Canonical correlation analysis of time-series and stochastic realization2003

    • 著者名/発表者名
      T.Katayama
    • 雑誌名

      Proc. 35^<th> International Symp. Stochastic Systems Theory and its Applications

      ページ: 1-10

    • NAID

      130007377012

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A stochastic realization in Hilbert space based on LQ decomposition with application to subspace identification2003

    • 著者名/発表者名
      H.Tanaka, T.Katayama
    • 雑誌名

      Preprints 13^<th> IFAC Symposium on System Identification

      ページ: 899-904

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Canonical correlation analysis of time-series and stochastic realization2003

    • 著者名/発表者名
      K.Katayama
    • 雑誌名

      Proc.35^<th> Int.Symp.Stochastic System Theory and its Applications

      ページ: 1-10

    • NAID

      130007377012

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [図書] システム同定-部分空間法からのアプローチ2004

    • 著者名/発表者名
      片山 徹
    • 総ページ数
      326
    • 出版者
      朝倉書店
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [図書] System Identification - Subspace Based Approach (in Japanese)2004

    • 著者名/発表者名
      T.Katayama
    • 出版者
      Asakura Shoten
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Tanaka: "A Stochastic Realization in a Hilbert Space based on LQ Decomposition with Application to Subspace Identification"Preprints of 13th IFAC Symposium on System Identification. 899-904 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] H.Tanaka: "Stochastic Subspace Identification via LQ Decomposition"Proceedings of 42nd IEEE Conference on Decision and Control. 3467-3472 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] H.Tanaka: "Subspace Identification of Linear Systems with Observation Outliers"システム制御情報学会論文誌. 16・2. 89-96 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] D.Huang: "A Closed-Loop Identification Method for Continuous-Time System based on δ-Operator Model"Asian Journal of Control. 6・3(8月予定). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 片山 徹: "システム同定-部分空間法からのアプローチ"朝倉書店. 326 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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