• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

計算統計のための擬似乱数と準モンテカルロ法の研究

研究課題

研究課題/領域番号 18K18016
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分60030:統計科学関連
研究機関立命館大学

研究代表者

原瀬 晋  立命館大学, 理工学部, 講師 (80610576)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2020年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2019年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
キーワード擬似乱数 / モンテカルロ法 / 準モンテカルロ法 / マルコフ連鎖モンテカルロ法 / 統計計算 / ベイズ統計学 / 計算統計
研究成果の概要

マルコフ連鎖モンテカルロ(MCMC)法のための準乱数を開発した。短い周期のTausworthe発生法の一周期分の出力を準乱数と見なし、一様性の指標であるt-値の観点からパラメータを全数探索した。さらに、実装を行い、階層モデルや回帰モデルなどのベイズ推定に適用し、擬似乱数よりも収束性が向上することを数値実験で示した。
擬似乱数の64ビット化の進展に合わせて、32ビットMT法の出力を倍精度浮動小数点数に変換した際に現れる問題点を解析し、ラグを付けた統計的検定で棄却されることを示した。また、金融工学で用いられるSobol'列について、t-値と数値積分の収束性の関係を調べ、比較研究を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

MCMC法は、統計科学において必要不可欠な道具となっているが、収束が非常に遅い。しかるに、MCMC法では、従来の準乱数はそのまま適用できない。ここで、CUD列と呼ばれる特殊な点列を用いると、準モンテカルロ法による期待値計算に適用できることが理論的に示されているが、具体的な点列の構成は不十分であった。本研究課題では、擬似乱数と準モンテカルロ法の手法を駆使して、MCMC法のための新しい準乱数を開発した。実際に、ベイズ統計学に現れるMCMC法に適用して、収束性の向上を確認した。この結果は、統計計算において、非常に広範な応用を持つことが期待される。

報告書

(6件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 3件) 備考 (4件)

  • [雑誌論文] A table of short-period Tausworthe generators for Markov chain quasi-Monte Carlo2021

    • 著者名/発表者名
      Shin Harase
    • 雑誌名

      Journal of Computational and Applied Mathematics

      巻: 384 ページ: 113136-113136

    • DOI

      10.1016/j.cam.2020.113136

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Comparison of Sobol' sequences in financial applications2019

    • 著者名/発表者名
      Shin Harase
    • 雑誌名

      Monte Carlo Methods and Applications

      巻: 25 号: 1 ページ: 61-74

    • DOI

      10.1515/mcma-2019-2029

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Conversion of Mersenne Twister to double-precision floating-point numbers2019

    • 著者名/発表者名
      Shin Harase
    • 雑誌名

      Mathematics and Computers in Simulation

      巻: 161 ページ: 76-83

    • DOI

      10.1016/j.matcom.2018.08.006

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Fibonacci格子の多項式類似と準乱数生成への応用2022

    • 著者名/発表者名
      原瀬晋
    • 学会等名
      日本応用数理学会2022年度年会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] A Construction of Short-Period Tausworthe Generators with Low Discrepancies over Fb2021

    • 著者名/発表者名
      Shin Harase
    • 学会等名
      13th International Conference on Monte Carlo Methods and Applications (MCM 2021)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] マルコフ連鎖準モンテカルロ法の使い方2021

    • 著者名/発表者名
      原瀬晋
    • 学会等名
      2021年度統計関連学会連合大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Implementing short-period Tausworthe generators for Markov chain quasi-Monte Carlo2020

    • 著者名/発表者名
      Shin Harase
    • 学会等名
      14th International Conference in Monte Carlo & Quasi-Monte Carlo Methods in Scientific Computing (MCQMC 2020)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] マルコフ連鎖準モンテカルロ法の応用2020

    • 著者名/発表者名
      原瀬晋
    • 学会等名
      日本応用数理学会2020年度年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] マルコフ連鎖準モンテカルロ法のための短い周期のTausworthe発生法2020

    • 著者名/発表者名
      原瀬晋
    • 学会等名
      立命館大学数理ファイナンスセミナー
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] マルコフ連鎖準モンテカルロ法のための短い周期のTausworthe発生法2019

    • 著者名/発表者名
      原瀬晋
    • 学会等名
      JCCA-2019・ 離散数学とその応用研究集会2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 正則連分数展開に基づく短い周期のTausworthe発生法2019

    • 著者名/発表者名
      原瀬晋
    • 学会等名
      日本応用数理学会2019年度年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] マルコフ連鎖準モンテカルロ法のための短い周期のTausworthe発生法2019

    • 著者名/発表者名
      原瀬晋
    • 学会等名
      2019年度統計関連学会連合大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] マルコフ連鎖準モンテカルロ法のための短い周期のTausworthe発生法2019

    • 著者名/発表者名
      原瀬晋
    • 学会等名
      第1回「乱数・準乱数の数学」研究集会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Implementing Short-Period Tausworthe Generators for Markov Chain Quasi-Monte Carlo Methods2018

    • 著者名/発表者名
      Shin Harase
    • 学会等名
      13th International Conference in Monte Carlo and Quasi-Monte Carlo Methods in Scientific Computing (MCQMC2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] F4上の短周期Tausworthe発生法のサンプルプログラム

    • URL

      https://github.com/sharase/cud-f4

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] 64ビット最適均等分布F2-線形擬似乱数発生法

    • URL

      https://github.com/sharase/melg-64

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] マルコフ連鎖準モンテカルロ法のための短い周期のTausworthe発生法のパラメータテーブル

    • URL

      https://github.com/sharase/cud

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] Sobol'-Niederreiter列のパラメータテーブル

    • URL

      https://github.com/sharase/niederreiter-nut

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2024-01-30  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi