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信号統計力学の創生と洞察的理解への展開

研究課題

研究課題/領域番号 17K06449
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 通信・ネットワーク工学
研究機関関西大学

研究代表者

三好 誠司  関西大学, システム理工学部, 教授 (10270307)

研究分担者 梶川 嘉延  関西大学, システム理工学部, 教授 (30268312)
本仲 君子  関西大学, システム理工学部, 助教 (70781772)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード統計力学 / 信号処理 / 適応信号処理 / ボルテラフィルタ / 時変 / 情報統計力学
研究成果の概要

統計力学的手法を用いて非線形適応信号処理システムの挙動を理論的に解明した。すなわち、未知システムPがk次(一般次)のボルテラフィルタでモデル化される場合を対象とし、これをLMSアルゴリズムで更新される適応ボルテラフィルタHで学習する場合についてMSEの動的振る舞いを記述する連立微分方程式を、タップ長Nが大きい極限を考えることにより決定論的に導出し、解析的に解いた。得られた理論はMSEの動的振る舞いを定量的に予測する。さらに、3次以下の場合についてPのボルテラ核が帯配列であるようなシステムの振る舞いを理論的に解析した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

信号処理分野に新しい理論解析手法をもって挑むことにより「信号統計力学」という新たなパラダイムを創成し、「洞察」をキーワードに応用への展開を図る点において学術的意義がある。ステップサイズパラメータの上限など、これまではディジタルシグナルプロセッサを利用した実験や計算機シミュレーションにより試行錯誤によるしかなかった設計パラメータの決定に理論的な観点から指針を与え、実用上きわめて重要で広い応用範囲を持つ信号処理という分野に、理論解析の側面から貢献するという点で社会的意義がある。

報告書

(5件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (36件)

すべて 2021 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 10件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (24件) (うち国際学会 5件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Statistical-Mechanical Analysis of Adaptive Volterra Filter with the LMS algorithm2021

    • 著者名/発表者名
      Kimiko Motonaka, Tomoya Koseki, Yoshinobu Kajikawa, and Seiji Miyoshi
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences

      巻: E104-A

    • NAID

      130008123142

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] BVCを用いたクワッドロータの障害物回避手法の検討2021

    • 著者名/発表者名
      本仲 君子,三好 誠司
    • 雑誌名

      日本ロボット学会誌

      巻: 39

    • NAID

      130008055460

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ボロノイ分割を用いた複数のクワッドロータの相互衝突回避に関する数値的検証2020

    • 著者名/発表者名
      中川 健人,権 裕煥,本仲 君子,三好 誠司
    • 雑誌名

      計測自動制御学会論文集

      巻: 56 ページ: 31-36

    • NAID

      130007793660

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Connecting PM and MAP in Bayesian spectral deconvolution by extending exchange Monte Carlo method and using multiple data sets2019

    • 著者名/発表者名
      Kimiko Motonaka and Seiji Miyoshi
    • 雑誌名

      Neural Networks

      巻: 118 ページ: 159-166

    • DOI

      10.1016/j.neunet.2019.05.004

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Statistical-Mechanics Approach to Theoretical Analysis of the FXLMS Algorithm2018

    • 著者名/発表者名
      MIYOSHI Seiji、KAJIKAWA Yoshinobu
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences

      巻: E101.A 号: 12 ページ: 2419-2433

    • DOI

      10.1587/transfun.E101.A.2419

    • NAID

      130007539013

    • ISSN
      0916-8508, 1745-1337
    • 年月日
      2018-12-01
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Non-monotonic convergence of online learning algorithms for perceptrons with noisy teacher2018

    • 著者名/発表者名
      Ikeda Kazushi、Honda Arata、Hanzawa Hiroaki、Miyoshi Seiji
    • 雑誌名

      Neural Networks

      巻: 102 ページ: 21-26

    • DOI

      10.1016/j.neunet.2018.02.009

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書 2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] マルチチャネル型能動騒音制御の統計力学的解析2018

    • 著者名/発表者名
      邨田朋生,梶川嘉延,三好誠司
    • 雑誌名

      システム制御情報学会論文誌

      巻: 31 ページ: 184-190

    • NAID

      130007434352

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 能動騒音制御の適応速度とその評価尺度に関する統計力学的解析2018

    • 著者名/発表者名
      寺内清訓,本仲君子,梶川嘉延,三好誠司
    • 雑誌名

      電気学会論文誌C(電子・情報・システム部門誌)

      巻: 138 号: 4 ページ: 369-374

    • DOI

      10.1541/ieejeiss.138.369

    • NAID

      130006602505

    • ISSN
      0385-4221, 1348-8155
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書 2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Statistical Mechanics of On-Line Learning Using Correlated Examples and Its Optimal Scheduling2017

    • 著者名/発表者名
      Fujii Takashi、Ito Hidetaka、Miyoshi Seiji
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 86 号: 8 ページ: 084804-084804

    • DOI

      10.7566/jpsj.86.084804

    • NAID

      40021286371

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Statistical-Mechanical Analysis Connecting Supervised Learning and Semi-Supervised Learning2017

    • 著者名/発表者名
      Fujii Takashi、Ito Hidetaka、Miyoshi Seiji
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 86 号: 6 ページ: 063801-063801

    • DOI

      10.7566/jpsj.86.063801

    • NAID

      210000134385

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] A Synthesis Method of Spiking Neural Oscillators with Considering Asymptotic Stability2021

    • 著者名/発表者名
      Yasuaki Kuroe, Seiji Miyoshi, Hiroomi Hikawa, Hidetaka Ito, Kimiko Motonaka, and Yutaka Maeda
    • 学会等名
      2021 International Joint Conference on Neural Networks (IJCNN2021)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] BVCを用いたクワッドロータの障害物回避手法の検討2020

    • 著者名/発表者名
      本仲君子,三好誠司
    • 学会等名
      第38回日本ロボット学会学術講演会(オンライン)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Combining Model Predictive Path Integral with Kalman Variational Auto-encoder for Robot Control from Raw Images2020

    • 著者名/発表者名
      Yuhwan Kwon, Takumi Kaneko, Yoshihisa Tsurumine, Hikaru Sasaki, Kimiko Motonaka, Seiji Miyoshi, Takamitsu Matsubara
    • 学会等名
      2020 IEEE/SICE International Symposium on System Integration (SII2020)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 適応ボルテラフィルタの動的なふるまいに関する統計力学的解析2020

    • 著者名/発表者名
      本仲君子,小関智也,梶川嘉延,三好誠司
    • 学会等名
      電子情報通信学会 ニューロコンピューティング研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 高次適応ボルテラフィルタに関する統計力学的解析2019

    • 著者名/発表者名
      本仲君子,小関智也,梶川嘉延,三好誠司
    • 学会等名
      信号処理シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ガウス過程回帰を用いた大量運動者の心拍データ送信制御法2019

    • 著者名/発表者名
      藤田宙,本仲君子, 四方博之,三好誠司
    • 学会等名
      信号処理シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] スパース合意制御のクワッドロータ群への適用2019

    • 著者名/発表者名
      本仲君子,志水勇仁,野坂昴宏,永原正章,三好誠司
    • 学会等名
      第37回日本ロボット学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] BVCに基づく複数クワッドロータの相互衝突回避手法の検証2019

    • 著者名/発表者名
      中川健人,権裕煥,本仲君子,三好誠司
    • 学会等名
      ロボティクス・メカトロニクス講演会 ROBOMECH2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] モデル予測経路積分制御と深層経路コスト予測器による高次元観測モデルベース強化学習2019

    • 著者名/発表者名
      権裕煥,鶴峯義久,本仲君子,三好誠司,松原崇充
    • 学会等名
      ロボティクス・メカトロニクス講演会 ROBOMECH2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Statistical-Mechanical Analysis of the Second-Order Adaptive Volterra Filter2018

    • 著者名/発表者名
      Kimiko Motonaka, Takashi Katsube, Yoshinobu Kajikawa, and Seiji Miyoshi
    • 学会等名
      Asia-Pacific Signal and Information Processing Association Annual Summit and Conference 2018 (APSIPA ASC 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Empirical Verification of Information Theoretic Model Predictive Control2018

    • 著者名/発表者名
      Yuhwan Kwon, Kimiko Motonaka, Takamitsu Matsubara, and Seiji Miyoshi
    • 学会等名
      Society of Instrument and Control Engineers Annual Conference 2018 (SICE 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ボロノイ分割を用いた複数のクワッドロータの相互衝突回避に関する数値的検証2018

    • 著者名/発表者名
      中川健人,本仲君子,三好誠司
    • 学会等名
      第19回 計測自動制御学会 システムインテグレーション部門講演会(SI2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 変化検知手法を用いた大量運動者の心拍データ送信制御法2018

    • 著者名/発表者名
      藤田宙,本仲君子, 四方博之,三好誠司
    • 学会等名
      信号処理シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 複数のデータセットを用いたスペクトル分解(II)2018

    • 著者名/発表者名
      本仲君子,三好誠司
    • 学会等名
      日本物理学会年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 変分オートエンコーデッドモデル予測経路積分制御と画像入力に基づくロボット制御への応用2018

    • 著者名/発表者名
      権裕煥,金子拓光,鶴峯義久,佐々木光,本仲君子,三好誠司,松原崇充
    • 学会等名
      第36回日本ロボット学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 数値実験による情報論的モデル予測制御の性能検証2018

    • 著者名/発表者名
      権裕煥,本仲君子,松原崇充,三好誠司
    • 学会等名
      第62回システム制御情報学会研究発表講演会 (SCI'18)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 複数のデータセットを用いたスペクトル分解2018

    • 著者名/発表者名
      本仲君子,三好誠司
    • 学会等名
      日本物理学会年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Statistical-mechanical analysis of the FXLMS algorithm for multiple-channel active noise control2017

    • 著者名/発表者名
      Tomoki Murata,Yoshinobu Kajikawa, and Seiji Miyoshi
    • 学会等名
      Asia-Pacific Signal and Information Processing Association Annual Summit and Conference 2017 (APSIPA ASC 2017), 141 (4 pages), Kuala Lumpur, Malaysia,
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] マルチチャネル型ANCシステムに関する統計力学的解析2017

    • 著者名/発表者名
      邨田朋生,梶川嘉延,三好誠司
    • 学会等名
      信号処理シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ANCシステムの適応速度とその評価尺度に関する統計力学的解析2017

    • 著者名/発表者名
      寺内清訓,本仲君子,梶川嘉延,三好誠司
    • 学会等名
      信号処理シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 交換モンテカルロ法を用いたスペクトル分解の精度に関する検討2017

    • 著者名/発表者名
      本仲君子,三好誠司
    • 学会等名
      信号処理シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 複数のデータセットを用いるスペクトル分解と交換モンテカルロ法に関する検討2017

    • 著者名/発表者名
      本仲君子,三好誠司
    • 学会等名
      電子情報通信学会 ニューロコンピューティング研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 拡張交換モンテカルロ法によるスペクトル分解と準MAP推定2017

    • 著者名/発表者名
      本仲君子,三好誠司
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] マルチチャネル型能動騒音制御の統計力学的解析2017

    • 著者名/発表者名
      邨田朋生,梶川嘉延,三好誠司
    • 学会等名
      第61回システム制御情報学会研究発表講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] 三好誠司 研究業績

    • URL

      http://www2.itc.kansai-u.ac.jp/~miyoshi/cnt/gyoseki.html

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2018 実施状況報告書
  • [備考] 関西大学 学術情報システム 三好誠司

    • URL

      http://gakujo.kansai-u.ac.jp/profile/ja/d4bfadef3ay24c19881gaccbe4c9a0.html

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-01-27  

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