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モンテカルロ法における安全な疑似乱数生成器の研究

研究課題

研究課題/領域番号 16654021
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 数学一般(含確率論・統計数学)
研究機関大阪大学

研究代表者

杉田 洋  大阪大学, 大学院・理学研究科, 教授 (50192125)

研究分担者 小谷 眞一  大阪大学, 大学院・理学研究科, 教授 (10025463)
眞鍋 昭治郎  大阪大学, 大学教育実践センター, 教授 (20028260)
鈴木 譲  大阪大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (50216397)
高信 敏  金沢大学, 大学院・自然科学研究科, 教授 (40197124)
研究期間 (年度) 2004 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
2006年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2005年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2004年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
キーワード確率論 / 計算機科学 / モンテカルロ法 / 疑似乱数 / 乱数 / 安全な疑似乱数生成器 / 無理数回転 / 疑似乱数の安全性 / ペア毎に独立なサンプリング / ランダム-ワイル-サンプリング
研究概要

以下のような2つの研究業績を上げることができた.
1.動的ランダム・ワイル・サンプリング法は,一般の模倣可能な確率変数の平均を推定するためのペアごとに独立なサンプルを生成するモンテカルロ積分法である.これに関して,標本平均の中心極限定理のスケール極限が退化すると予想している.そのことがフォン・ノイマンの棄却法で生成されるような確率変数の場合には確かに成り立つことを証明した.したがって,その場合は,i.i.d.-サンプリングよりもずっと早く数値積分が求められることになる.
2.モンテカルロ法は確率的要素を含むあらゆる数値解析で応用されているものの,数学的に厳密に理解することは,とくにランダムサンプリングの定式化の点で困難がある.モンテカルロ法の一般的なユーザーがコンピュータによる疑似乱数生成を素直にランダム現象のシミュレーションと理解することに大きな問題は生じないが,数学者,とくに確率論研究者がモンテカルロ法の厳密な数学的定式化を知らないことは大きな問題だと考える。そのために本研究の成果を主として確率論研究者に発信するために,論文「A mathematical formulation of the Monte Carlo method」をMarc Yor教授(Paris第6大学)の勧めもあって電子ジャーナル「Probability Survey」に投稿した.この論文ではモンテカルロ法を確率的ゲーム(賭け)の形式で定式化し,そのことによってコルモゴロフの乱数理論や暗号理論における安全な疑似乱数生成器の概念がモンテカルロ法の理解と実践において有用であることを示した.

報告書

(3件)
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2006 2005 2004

すべて 雑誌論文 (10件)

  • [雑誌論文] Numerical integration for complicated functions and random sampling2006

    • 著者名/発表者名
      Sugita, Hiroshi
    • 雑誌名

      Sugaku Expositions, American Mathematical Society 19-2

      ページ: 153-169

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Numerical integration of complicated functions and random sampling2006

    • 著者名/発表者名
      H.Sugita
    • 雑誌名

      Sugaku Exposition, AMS (掲載予定)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] On the stationary distribution of GAs with fixed crossover probability2005

    • 著者名/発表者名
      U.Chandimal de Silva, Joe Suzuki
    • 雑誌名

      GECCO 2005

      ページ: 1147-1151

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] An analytic approach to secure pseudo-random generation2004

    • 著者名/発表者名
      Sugita, Hiroshi
    • 雑誌名

      Stochastic processes and applications to mathematical finance, World Sci. Publ.

      ページ: 355-368

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Security of pseudo-random generator and Monte Carlo method2004

    • 著者名/発表者名
      Sugita, Hiroshi
    • 雑誌名

      Monte Carlo Methods Appl., VSP 10-3,4

      ページ: 609-615

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Coding combinatorial sources with costs2004

    • 著者名/発表者名
      Suzuki, Joe, Ryabko, Boris
    • 雑誌名

      IEEE Trans. Inform. Theory 50-5

      ページ: 925-928

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Security of Pseudo-random Generator and Monte-Carlo Method2004

    • 著者名/発表者名
      H.SUGITA
    • 雑誌名

      Monte Carlo Methods and Applications 10-3

      ページ: 609-615

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] An analytic approach to secure pseudo-random generation2004

    • 著者名/発表者名
      H.SUGITA
    • 雑誌名

      Proceedings of 2003 Ritsumeikan Symposium on Stochastic Processes and its Applications to Mathematical Finace

      ページ: 355-368

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 複雑な関数の数値積分とランダムサンプリング2004

    • 著者名/発表者名
      杉田 洋
    • 雑誌名

      数学(岩波書店) 56-1

      ページ: 1-17

    • NAID

      10013123229

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Coding combinatorial sources with costs2004

    • 著者名/発表者名
      J.SUZUKI, B.RYABUKO
    • 雑誌名

      IEEE Trans. Inform. Theory 50-5

      ページ: 825-928

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

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