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データ駆動型最適化モデルに対する統合的アプローチの探求

研究課題

研究課題/領域番号 15K01204
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 社会システム工学・安全システム
研究機関中央大学

研究代表者

後藤 順哉  中央大学, 理工学部, 教授 (40334031)

研究協力者 武田 朗子  
高野 祐一  
東野 克哉  
URYASEV Stan  
LIM Andrew E. B.  
KIM Michael J.  
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2015年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード数理最適化 / データ解析 / ロバスト最適化 / 機械学習 / スパース最適化 / データ駆動型最適化 / 平均・分散モデル / ポートフォリオ最適化
研究成果の概要

確率計画やロバスト最適化といった不確実性下の意思決定のための最適化手法に、リスク管理、機械学習、信号処理といった文脈において発展してきた方法論を融合することで、いくつかの汎用的な方法論を提示した。得られた成果のうち中心的なものは2つある。1つ目は分布的ロバスト最適化モデルが、その内包するパラメータが十分小さいときには、いわゆる平均・分散モデルで近似できることから、パラメータのチューニングについての示唆を得たこと。2つ目は統計モデルの変数選択などの文脈で現れる基数制約について、連続最適化の表現とアルゴリズムを提示したことである。

研究成果の学術的意義や社会的意義

不確実性を考慮した意思決定の重要性は容易に認識されるが、その方法論は様々な形をとる。本研究課題の成果は最適化モデリングという、1つのレンズを通して、一見異なるものを眺めることで、既に多くの研究者コミュニティにおいてあまり疑問を持たれずに利用されている方法に対し、中立的立場から検討を行い、汎用性のある手法を提示したものと考える。これにより、既存の方法論の限界や欠点、特徴が理解しやすくなると同時に、新たな方法論の創出にも寄与する可能性があると考える。

報告書

(5件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (36件)

すべて 2019 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (12件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 3件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 8件、 招待講演 5件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] National University of Singapore(シンガポール)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] University of British Columbia(カナダ)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Florida(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] 大連理工大学(中国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] National University of Singapore(Singapore)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of British Columbia(Canada)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究] シンガポール国立大学(シンガポール)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [国際共同研究] トロント大学(カナダ)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [国際共同研究] フロリダ大学(米国)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [国際共同研究] シンガポール国立大学(シンガポール)

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [国際共同研究] トロント大学(カナダ)

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [国際共同研究] フロリダ大学(米国)

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Robust empirical optimization is almost the same as mean-variance optimization2018

    • 著者名/発表者名
      Gotoh Jun-ya、Kim Michael Jong、Lim Andrew E.B.
    • 雑誌名

      Operations Research Letters

      巻: 46 号: 4 ページ: 448-452

    • DOI

      10.1016/j.orl.2018.05.005

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Peer-To-Peer Lending: Classification in the Loan Application Process2018

    • 著者名/発表者名
      Wei Xinyuan、Gotoh Jun-ya、Uryasev Stan
    • 雑誌名

      Risks

      巻: 6 号: 4 ページ: 129-129

    • DOI

      10.3390/risks6040129

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] DC formulations and algorithms for sparse optimization problems2018

    • 著者名/発表者名
      Gotoh Jun-ya、Takeda Akiko、Tono Katsuya
    • 雑誌名

      Mathematical Programming

      巻: 169 号: 1 ページ: 141-176

    • DOI

      10.1007/s10107-017-1181-0

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Support Vector Machines Based on Convex Risk Functions and General Norms2017

    • 著者名/発表者名
      Jun-ya Gotoh, Stan Uryasev
    • 雑誌名

      Annals of Operations Research

      巻: 249 号: 1-2 ページ: 301-328

    • DOI

      10.1007/s10479-016-2326-x

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] CVaR Minimizations in Support Vector Machines2016

    • 著者名/発表者名
      Gotoh,J., Takeda,A.
    • 雑誌名

      Financial signal processing and machine learning

      巻: 0 ページ: 233-265

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Two Pairs of Families of Polyhedral Norms Versus l_p-Norms: Proximity and Applications in Optimization2015

    • 著者名/発表者名
      Jun-ya Gotoh, Stan Uryasev
    • 雑誌名

      Mathematical Programming (Ser. A)

      巻: 印刷中 号: 1-2 ページ: 391-431

    • DOI

      10.1007/s10107-015-0899-9

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] ノイズのない場合のk-疎復元に対する刈込lp関数を用いた定式化とADMMの適用2019

    • 著者名/発表者名
      後藤順哉、福田琢巳
    • 学会等名
      日本オペレーションズリサーチ学会2019年度春季研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Out-of-sample analysis of distributionally robust optimization2018

    • 著者名/発表者名
      Jun-ya Gotoh, Michael J. Kim, Andrew E.B. Lim
    • 学会等名
      ISMP (International Symposium on Mathematical Programming) 2018 Bordeaux
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 分布的ロバスト最適化の事後分析とパラメータ選択2018

    • 著者名/発表者名
      後藤 順哉、Kim, Michael J.、Lim, Andrew E.B.
    • 学会等名
      日本オペレーションズリサーチ学会2018年度秋季研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 平均-分散規準に基づくサポートベクターマシン2018

    • 著者名/発表者名
      後藤順哉、尾崎裕介
    • 学会等名
      日本オペレーションズ・リサーチ学会2018年度春季研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Robust Empirical Optimization is Almost the Same as Mean-Variance Optimization2017

    • 著者名/発表者名
      Jun-ya Gotoh, Michael J. Kim, Andrew E.B. Lim
    • 学会等名
      SIAM Optimization Conference 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ノルムを用いた最適化モデリング2017

    • 著者名/発表者名
      後藤順哉
    • 学会等名
      日本オペレーションズ・リサーチ学会2017年度秋季研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] A DC Optimization Approach to Sparse Spline Regression2017

    • 著者名/発表者名
      Jun-ya Gotoh, Yuichi Misawa
    • 学会等名
      INFORMS Annual Meeting 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] DC表現によるスパース・スプライン回帰2017

    • 著者名/発表者名
      後藤順哉 (三澤祐一)
    • 学会等名
      日本オペレーションズ・リサーチ学会
    • 発表場所
      沖縄県市町村自治会館(沖縄県・那覇市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] DC Formulations and Algorithms for Sparse Optimization Problems2017

    • 著者名/発表者名
      Gotoh, Jun-ya (Takeda, Akiko; Katsuya, Tono)
    • 学会等名
      NUS Business School Decision Sciences Department Seminar
    • 発表場所
      シンガポール(シンガポール)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Conditional Value-at-Risk and Its Applications in Optimization2016

    • 著者名/発表者名
      Gotoh, Jun-ya
    • 学会等名
      Seminar at Department of Industrial and Systems Engineering, KAIST
    • 発表場所
      デジョン(韓国)
    • 年月日
      2016-09-04
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ロバスト最適化≒平均分散最適化2016

    • 著者名/発表者名
      Gotoh, Jun-ya; Kim, Michael J.; Lim, Andrew E.B.
    • 学会等名
      日本オペレーションズ・リサーチ学会春季研究発表会
    • 発表場所
      慶應義塾大学矢上キャンパス, 神奈川県横浜市
    • 年月日
      2016-03-18
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] DC Formulations and Algorithms for Sparse Optimization Problems2016

    • 著者名/発表者名
      Gotoh, Jun-ya (Takeda, Akiko; Katsuya, Tono)
    • 学会等名
      Workshop on Risk Management Approaches in Engineering Applications
    • 発表場所
      ゲインズビル(アメリカ合衆国)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Robust Empirical Optimization is Almost the Same as Mean-variance Optimization2016

    • 著者名/発表者名
      Gotoh, Jun-ya (Kim, Michael J.; Lim, E.B., Andrew)
    • 学会等名
      INFORMS Annual Meeting 2016
    • 発表場所
      ナッシュビル(アメリカ合衆国)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Robust empirical optimization is almost the same as mean-variance optimization2015

    • 著者名/発表者名
      Gotoh, Jun-ya; Kim, Michael J.; Lim, Andrew E.B.
    • 学会等名
      Risk Management Approaches in Engineering Applications Workshop
    • 発表場所
      Gainesville, FL(アメリカ)
    • 年月日
      2015-11-09
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Robust empirical optimization is almost the same as mean-variance optimization2015

    • 著者名/発表者名
      Gotoh, Jun-ya; Kim, Michael J.; Lim, Andrew E.B.
    • 学会等名
      INFORMS Annual Meeting 2015
    • 発表場所
      Philadelphia, PA(アメリカ)
    • 年月日
      2015-11-04
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Support Vector Machines Based on Convex Risk Functionals and General Norms2015

    • 著者名/発表者名
      Gotoh, Jun-ya; Uryasev, Stan
    • 学会等名
      INFORMS Annual Meeting 2015
    • 発表場所
      Philadelphia, PA(アメリカ)
    • 年月日
      2015-11-04
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Two Perspectives on Robust Empirical Optimization2015

    • 著者名/発表者名
      Gotoh, Jun-ya; Kim, Michael J.; Lim, Andrew E.B.
    • 学会等名
      22nd International Symposium on Mathematical Programming
    • 発表場所
      Pittsburgh, PA(アメリカ)
    • 年月日
      2015-07-15
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] Jun-ya Gotoh's Homepage

    • URL

      http://www.indsys.chuo-u.ac.jp/~jgoto/

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書 2016 実施状況報告書 2015 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2015-04-16   更新日: 2022-02-16  

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