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作用素値自由確率論の研究とランダム行列への応用

研究課題

研究課題/領域番号 15K04923
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 解析学基礎
研究機関愛知教育大学

研究代表者

佐久間 紀佳  愛知教育大学, 教育学部, 准教授 (70610187)

研究協力者 吉田 裕亮  
コリンズ ブノワ  
長谷部 高広  
鈴木 良一  
植田 優基  
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
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2015年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード自由確率論 / 無限分解可能分布 / ランダム行列 / メキシコ / ポーランド / フランス / レヴィ過程 / デンマーク / 単峰性
研究成果の概要

本研究課題では以下のことを見つけた.
1つ目に正規分布が自由自己分解可能分布であることを示した. これにより自由正規分布の自由畳込みによる分布族は単峰性を持つことなどを示したことになるなど, いくつかの問題を解決した. またその証明で他の分布にも応用可能な汎用的な判定条件を構成した.
2つ目にランダム行列のアウトライヤー問題に非可換確率論的な見方を導入した. モーメント法で漸近的巡回単調独立がサイズ極限で起こることを見出し, 更に具体的なモデルについて, その極限分布を示した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

ランダム行列理論は統計学, 通信, 量子情報理論, 機械学習理論に応用がある. 自由確率論は計算が困難な巨大なランダム行列のスペクトル分布を見積もる手法であり, その深化は応用上極めて重要である. 本研究課題でも一例であげると, 統計学上重要なアウトライヤーの問題を扱っているこれはデータ解析に関連する話題であり, 我々の結果は具体的なモデルに対してアウトライヤーの位置を理論的に求める手法であり, それを統計学に応用すれば新しい検定手法などを構築でき, データ解析に応用できる可能性を秘めていると思われる.

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

    (35件)

すべて 2019 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (6件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (21件) (うち国際学会 8件、 招待講演 8件) 学会・シンポジウム開催 (2件)

  • [国際共同研究] CIMAT(メキシコ)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] Wroclaw University(ポーランド)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究] CIMAT(メキシコ)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究] オーフス大学(デンマーク)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [国際共同研究] CIMAT(メキシコ)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [国際共同研究] ブロツワフ大学(ポーランド)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Free probability for purely discrete eigenvalues of random matrices2018

    • 著者名/発表者名
      COLLINS Benoit、HASEBE Takahiro、SAKUMA Noriyoshi
    • 雑誌名

      Journal of the Mathematical Society of Japan

      巻: 70 号: 3 ページ: 1111-1150

    • DOI

      10.2969/jmsj/77147714

    • NAID

      130007420328

    • ISSN
      0025-5645, 1881-1167, 1881-2333
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Fluctuations of Marchenko-Pastur limit of random matrices with dependent entries2017

    • 著者名/発表者名
      Hasegawa Ayako、Sakuma Noriyoshi、Yoshida Hiroaki
    • 雑誌名

      Statist. Probab. Lett.

      巻: 127 ページ: 85-96

    • DOI

      10.1016/j.spl.2017.03.022

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fluctuations of Marchenko-Pastur limit of random matrices with dependent entries2017

    • 著者名/発表者名
      Ayako Hasegawa, Noriyoshi Sakuma, Hiroaki Yoshida
    • 雑誌名

      Statistics and probability letters

      巻: 未定

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Unimodality for free Levy processes2017

    • 著者名/発表者名
      T. Hasebe, N. Sakuma
    • 雑誌名

      Ann. Inst. Henri Poincare Probab. Stat.

      巻: 53

    • NAID

      120006313449

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Unimodality for free Levy processes2016

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Hasebe, Noriyoshi Sakuma
    • 雑誌名

      Annales de l'Institut Henri Poincare (B) Probabilites et Statistiques

      巻: 未定

    • NAID

      120006313449

    • 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
  • [雑誌論文] A formula for the R-transform and S-transform operator valued free probability2016

    • 著者名/発表者名
      Noriyoshi Sakuma
    • 雑誌名

      無限分解可能過程に関連する諸問題(20)

      巻: 20 ページ: 1-3

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 謝辞記載あり
  • [学会発表] The normal distribution is freely selfdecomposable2019

    • 著者名/発表者名
      Noriyoshi Sakuma
    • 学会等名
      Okayama Workshop on Stochastic Analysis 2019
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 自由確率論から考えるランダム行列のoutlierの挙動2019

    • 著者名/発表者名
      佐久間紀佳
    • 学会等名
      慶應確率論ワークショップ
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] A modified logarithmic Sobolev inequality for canonical Levy processes and its applications2018

    • 著者名/発表者名
      佐久間紀佳, 鈴木良一
    • 学会等名
      日本数学会2018年度秋季総合分科会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 自由確率論から考えるランダム行列のoutlierの挙動2018

    • 著者名/発表者名
      佐久間紀佳
    • 学会等名
      福岡大学確率論セミナー
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 自由確率論から考えるランダム行列のoutlierの挙動2018

    • 著者名/発表者名
      佐久間紀佳
    • 学会等名
      大阪大学確率論セミナー
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 正規分布の自由自己分解可能性2018

    • 著者名/発表者名
      長谷部高広, Steen . Thorbjornsen, 佐久間紀佳
    • 学会等名
      日本数学会2018年度年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] On freely selfdecomposable distributions2017

    • 著者名/発表者名
      Noriyoshi Sakuma
    • 学会等名
      SIMA 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] On the support of free convolution semigroups2017

    • 著者名/発表者名
      Noriyoshi Sakuma
    • 学会等名
      Research seminar in Analysis in Quantum Information Theory
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The normal distribution is freely selfdecomposable2017

    • 著者名/発表者名
      Noriyoshi Sakuma
    • 学会等名
      PRIMA 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Selfdecomposable distributions in classical and free probability2017

    • 著者名/発表者名
      Noriyoshi Sakuma
    • 学会等名
      Workshop on interactions between commutative and noncommutative probability
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 自由独立性, 自由フォック空間,semicircular elements など-基礎-2016

    • 著者名/発表者名
      佐久間紀佳
    • 学会等名
      第1回「Free Monotone Transport」を読む会
    • 発表場所
      成田ビューホテル(千葉県・成田市)
    • 年月日
      2016-03-07
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] “自由独立性, 自由フォック空間,semicircular elements など-そして伝説へ2016

    • 著者名/発表者名
      佐久間紀佳
    • 学会等名
      第1回「Free Monotone Transport」を読む会
    • 発表場所
      成田ビューホテル(千葉県・成田市)
    • 年月日
      2016-03-07
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] ランダム行列模型によるSchwinger-Dyson方程式の解の構成の証明について2016

    • 著者名/発表者名
      佐久間紀佳
    • 学会等名
      第2回Free Monotone Transportを読む会
    • 発表場所
      信州大学(長野県・長野市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] ランダム行列模型によるSchwinger-Dyson方程式の解の構成について2016

    • 著者名/発表者名
      佐久間紀佳
    • 学会等名
      第2回Free Monotone Transportを読む会
    • 発表場所
      信州大学(長野県・長野市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Free probability for purely discrete eigenvalues of random matrices2016

    • 著者名/発表者名
      佐久間紀佳
    • 学会等名
      Analytic versus Combinatorial in Free Probability
    • 発表場所
      バンフ(カナダ)
    • 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] Unimodality and selfdecomposability in clasiccal and free probability.2016

    • 著者名/発表者名
      佐久間紀佳
    • 学会等名
      17th WORKSHOP: NON-COMMUTATIVE PROBABILITY Levy processes and operator algebras, with applications
    • 発表場所
      ベンドレヴォ(ポーランド)
    • 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] 具体的なSchwinger-Dyson 方程式の解の構成について2016

    • 著者名/発表者名
      佐久間紀佳
    • 学会等名
      鹿児島解析・確率論セミナー
    • 発表場所
      鹿児島大学(鹿児島県・鹿児島市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 自由ブラウン運動と確率微分方程式2016

    • 著者名/発表者名
      佐久間紀佳
    • 学会等名
      鹿児島解析・確率論セミナー
    • 発表場所
      鹿児島大学(鹿児島県・鹿児島市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 自由レヴィ過程の分布の単峰性について2015

    • 著者名/発表者名
      佐久間紀佳
    • 学会等名
      確率論シンポジウム
    • 発表場所
      岡山大学(岡山県・岡山市)
    • 年月日
      2015-12-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 自由無限分解可能分布の単峰性について2015

    • 著者名/発表者名
      佐久間紀佳
    • 学会等名
      無限分解可能可能過程に関する諸問題
    • 発表場所
      統計数理研究所(東京都・立川市)
    • 年月日
      2015-12-03
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] On spectral distributions and fluctuations of Marchenko-Pastur limit of random matrices with dependent entries2015

    • 著者名/発表者名
      Noriyoshi Sakuma
    • 学会等名
      AARHUS CONFERENCE ON PROBABILITY, STATISTICS AND THEIR APPLICATIONS
    • 発表場所
      オーフス (デンマーク)
    • 年月日
      2015-06-15
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会・シンポジウム開催] Meeting on free probability, random matrices and related topics 12019

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会・シンポジウム開催] Workshop on interactions between commutative and noncommutative probability2017

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2020-03-30  

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