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統計学への応用を目指した代数学と組合せ論の研究

研究課題

研究課題/領域番号 18654001
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 代数学
研究機関北海道大学

研究代表者

吉田 知行  北海道大学, 大学院・理学研究院, 教授 (30002265)

研究分担者 井上 昭彦  北海道大学, 大学院・理学研究院, 准教授 (50168431)
平峰 豊  熊本大学, 教育学部, 教授 (30116173)
研究期間 (年度) 2006 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
2008年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2007年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2006年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
キーワード代数統計 / 分割表の生成 / 対称群上のランダムウォーク / 対称群の表現 / 一致率検定 / Fisherの正確確率法 / 鉛同位体比 / MCMC法 / 分割表 / 系統樹 / 比較言語学 / 多項超幾何分布 / 置換群 / 並べ替え検定 / ブートストラップ法 / シフト法
研究概要

1. 代数統計への応用.
(1)有限群論の応用として, 分割表の一致率検定のための正確確率法のアルゴリズムと_2F_0型超幾何多項式の積公式を得た(HMJの論文).
(2)フィッシャーの並べ替え検定の置換群論的解釈. 対称群上のランダムウォーク(RW)から分割表のRW(生起確率は多項超幾何分布)が誘導されることを示した.
(3)有限群上のRW. 周期分布への収束の速さが, 指標理論を使って評価できる. 例えば, 対称群の互換によるデータの入れ換えは, 2次元分割表に対する古典的なマルコフ連鎖モンテカルロ法(MCMC法)に対応しているが, 収束度(n-3)/(n-1)はかなり悪い. (n-1)サイクルを使うと, 収束度は2/(n-3)nと劇的に速くなる. Hecke環の表現を使うと, さらに良い評価が得られる. 論文作成中.
(4)分割表生成にブートストラップ法を使うことは, 周辺分布が変わるためあまりない. しかしこの方法は対称半群を使ったFisherの並べ替え検定に対応することが分かった. 論文準備中.
2. 鉛同位体比の分析. 4種類の同位体があるので, 個々の製品に含まれる鉛は3次元単体に位置する. 2つの鉛の混合で得られる鉛は, もとの鉛を結んだ直線上にある. したがって, 鉛の同位体率は, 鉱山を頂点とする凸体の内部に位置する. 応用として青銅鏡に含まれる(椿井大塚山古墳出土鏡)の混合の過程の解明を行った. 鉛同位体比解析への数学(線形代数, 超平面配置や離散幾何凸体の幾何, 確率論, アファイン幾何など)の応用は今後が期待できる. 概要はCASTA 2008で発表した. 関連する論文は一般向けの歴史関係の雑誌にも投稿した(掲載決定).
3. その他, 比較言語学への応用, 有限群の表現論をマルコフ連鎖の研究に使うための, 確率論の記号などの整備を行った. これらは順次論文として公表予定である. もっとも一般的な立場として, 結合的概型上のランダムウォークが考えられる. 準備的論文を竹ヶ原氏との共著として公表した.

報告書

(3件)
  • 2008 実績報告書
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2008 2007 2006

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] A product formula for hypergeometric polynomials of type _2F_02008

    • 著者名/発表者名
      Tomoyuki Yoshida
    • 雑誌名

      Hokkaido Mathematical Journal 37

      ページ: 455-462

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Character theoretical aspects of nilpotency class2008

    • 著者名/発表者名
      Tomoyuki Yoshida
    • 雑誌名

      Communications in Algebra 36

      ページ: 2625-2637

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A product formula for hyper-geometric polynomial of type $11_2F_0$ (掲載確定)2008

    • 著者名/発表者名
      Tomoyuki Yoshida
    • 雑誌名

      Hokkaido Matbematical Journal

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Character theoretical aspects of nilpotency class(掲載確定)2008

    • 著者名/発表者名
      Tomoyuki Yoshida(with Yugen Takegahara)
    • 雑誌名

      Communications in Algebra

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Binary market models with memory2007

    • 著者名/発表者名
      Akihiko Inoue
    • 雑誌名

      Statistics & Probability Letters 77

      ページ: 1233-1239

    • NAID

      120000967157

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Explicit representation of finite predictor coefficients and its applications.2006

    • 著者名/発表者名
      Akihiko Inoue
    • 雑誌名

      The Annals of Statistics 34

      ページ: 973-993

    • NAID

      120000972661

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] An Inverse Problem in Metal-Archaeology2008

    • 著者名/発表者名
      Tomoyuki Yoshida
    • 学会等名
      Computational Algebraic Statistics, Theories and Applications (CASTA 2008)
    • 発表場所
      Kyoto University
    • 年月日
      2008-12-11
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Random generations of contingency tables and representation theory of symmetric groups2008

    • 著者名/発表者名
      Tomoyuki Yoshida
    • 学会等名
      Computational Algebraic Statistics, Theories and Applications (CASTA 2008)
    • 発表場所
      Kyoto University
    • 年月日
      2008-12-11
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 有限群上のランダムウォークと統計学への応用2008

    • 著者名/発表者名
      吉田知行
    • 学会等名
      第25回代数的組合せ論
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2008-06-24
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 対称群の表現論と分割表解析2007

    • 著者名/発表者名
      吉田知行
    • 学会等名
      計算代数統計研究集会
    • 発表場所
      ホテル日航豊橋
    • 年月日
      2007-10-27
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 分割表の一致率検定への有限群論と組合せ論の応用2007

    • 著者名/発表者名
      吉田知行
    • 学会等名
      代数学シンポジウム
    • 発表場所
      神戸大学
    • 年月日
      2007-08-07
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 超幾何多項式の積公式2007

    • 著者名/発表者名
      吉田知行
    • 学会等名
      代数的組合せ論シンポジウム
    • 発表場所
      近畿大学
    • 年月日
      2007-06-30
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

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