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実代数幾何的手法を用いた最適化型信号処理の深化

研究課題

研究課題/領域番号 18K18122
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分61040:ソフトコンピューティング関連
研究機関法政大学 (2023)
東京工業大学 (2018-2022)

研究代表者

山岸 昌夫  法政大学, 理工学部, 准教授 (30638870)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
キーワード信号処理工学 / 最適化工学 / 最適化アルゴリズム / 数理最適化 / 非凸正則化 / 区分的連続関数 / スパース性 / 反復解法 / 逆問題 / 最適化 / 実代数幾何
研究成果の概要

本研究では,信号処理工学に現れるさまざまな問題に対して,推定対象の「観測情報」と「先験情報」を同時に活用する手法を発展させることを目指し,いくつかの非凸最適化問題に対する解法を検討した.具体的には,区分的連続関数の推定問題に対するアルゴリズムの提案や,ベクトルのスパース性や行列の低ランク性などの促進に有効な非凸正則化,および「非凸正則化付き最小二乗推定法」の提案などを行なった.その他,スパース適応フィルタリングに現れる「スパース性を制御するパラメータの自動設計問題」を区分的二次関数の最小化問題に帰着する手法の提案も行なった.

研究成果の学術的意義や社会的意義

信号処理は,劣悪な環境で観測された信号から雑音などを取り除き,有益な情報を顕在化する処理は様々な分野で陰に陽に役立っている.著名な例として,MRI画像の撮影にかかる時間を短縮し被撮影者の負担を軽減する技術の実現やEHT Collaborationによるブラックホール撮影では,推定対象のスパース性の活用が重要な役割を果たしている.本研究の成果は,スパース性のさらなる活用を実現する基盤的な手法を与えており,スパース性を活用している既存手法に対して,推定精度の改善方法を提示している.

報告書

(7件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 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

    (25件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 12件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] A Unified Design of Generalized Moreau Enhancement Matrix for Sparsity Aware LiGME Models2023

    • 著者名/発表者名
      Yang Chen, Masao Yamagishi, Isao Yamada
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences

      巻: E106.A 号: 8 ページ: 1025-1036

    • DOI

      10.1587/transfun.2022EAP1118

    • ISSN
      0916-8508, 1745-1337
    • 年月日
      2023-08-01
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Robust Canonical Polyadic Tensor Decomposition via Structured Low-Rank Matrix Approximation2022

    • 著者名/発表者名
      AKEMA Riku、YAMAGISHI Masao、YAMADA Isao
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences

      巻: E105.A 号: 1 ページ: 11-24

    • DOI

      10.1587/transfun.2020EAP1138

    • NAID

      130008138698

    • ISSN
      0916-8508, 1745-1337
    • 年月日
      2022-01-01
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A constrained LiGME model and its proximal splitting algorithm under overall convexity condition2022

    • 著者名/発表者名
      Wataru Yata, Masao Yamagishi, Isao Yamada
    • 雑誌名

      Journal of Applied and Numerical Optimization

      巻: 4 号: 2 ページ: 245-271

    • DOI

      10.23952/jano.4.2022.2.09

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Constrained LiGME Model and Its Proximal Splitting Algorithm under overall convexity condition2022

    • 著者名/発表者名
      Wataru Yata, Masao Yamagishi, Isao Yamada
    • 雑誌名

      Journal of Applied and Numerical Optimization

      巻: TBD

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Approximate Simultaneous Diagonalization of Matrices via Structured Low-Rank Approximation2021

    • 著者名/発表者名
      Riku AKEMA、Masao YAMAGISHI、Isao YAMADA
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences

      巻: E104.A 号: 4 ページ: 680-690

    • DOI

      10.1587/transfun.2020EAP1062

    • NAID

      130008013929

    • ISSN
      0916-8508, 1745-1337
    • 年月日
      2021-04-01
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Linearly Involved Generalized Moreau Enhancement of l_2,1-Norm with Application to Weighted Group Sparse Classification2021

    • 著者名/発表者名
      Yang Chen, Masao Yamagishi and Isao Yamada
    • 雑誌名

      MDPI Algorithms

      巻: 14 号: 11 ページ: 312-312

    • DOI

      10.3390/a14110312

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A robust canonical polyadic tensor decomposition via structured low-rank matrix approximation2021

    • 著者名/発表者名
      Riku Akema, Masao Yamagishi, Isao Yamada.
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Fundamentals

      巻: -

    • NAID

      130008138698

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Linearly Involved Generalized Moreau Enhanced Models and Their Proximal Splitting Algorithm under Overall Convexity Condition2020

    • 著者名/発表者名
      Jiro Abe, Masao Yamagishi, Isao Yamada
    • 雑誌名

      Inverse Problems

      巻: 36

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Exploiting sparsity in tight-dimensional spaces for piecewise continuous signal recovery2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Kuroda, Masao Yamagishi, Isao Yamada
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Signal Processing

      巻: 66 号: 24 ページ: 6363-6376

    • DOI

      10.1109/tsp.2018.2876328

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Fixed point strategies for sparsity aware inverse problems and hierarchical convex optimization2023

    • 著者名/発表者名
      Isao Yamada and Masao Yamagishi
    • 学会等名
      International Congress on Industrial and Applied Mathematics (ICIAM)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A nonconvexly regularized least squares approach for sparsity aware estimation2023

    • 著者名/発表者名
      Masao Yamagishi and Isao Yamada
    • 学会等名
      International Congress on Industrial and Applied Mathematics (ICIAM)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 運動時系列による熟練度判定のための特徴量選択に関する一考察2023

    • 著者名/発表者名
      山﨑 涼平,赤松 茂,山岸 昌夫
    • 学会等名
      画像電子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] LiGME型最小二乗推定モデルと大域的最適化アルゴリズム2023

    • 著者名/発表者名
      山岸 昌夫
    • 学会等名
      RIMS共同研究(公開型)「新時代における高性能科学技術計算法の探究」
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] A constrained linearly involved generalized Moreau enhanced model and its proximal splitting algorithm2021

    • 著者名/発表者名
      Wataru Yata, Masao Yamagishi, Isao Yamada
    • 学会等名
      IEEE MLSP 2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A generalized Moreau enhancement of L2,1-norm and its application to group sparse classification2021

    • 著者名/発表者名
      Yang Chen, Masao Yamagishi, Isao Yamada
    • 学会等名
      EUSIPCO 2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書 2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A graph regularized RPCA by generalized Moreau enhanced model2021

    • 著者名/発表者名
      Ryota Komatsu, Masao Yamagishi, Isao Yamada
    • 学会等名
      EUSIPCO 2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書 2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Exploiting commutativity condition for CP decomposition via approximate simultaneous diagonalization2020

    • 著者名/発表者名
      Riku Akema, Masao Yamagishi, Isao Yamada
    • 学会等名
      IEEE ICASSP 2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Commutativity-Based Strategies for Reducing Canonical Decomposition to Approximate Simultaneous Diagonalization2019

    • 著者名/発表者名
      Riku Akema, Masao Yamagishi, Isao Yamada
    • 学会等名
      第34回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] What is the Ideal Extension of SVM for Multiclass Classification ?2019

    • 著者名/発表者名
      Yunosuke Nakayama, Masao Yamagishi, Isao Yamada
    • 学会等名
      第34回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] Segmentation of Piecewise ARX Processes by Exploiting Sparsity in Tight Dimensional Spaces2019

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Kuroda, Masao Yamagishi, Isao Yamada
    • 学会等名
      European Signal Processing Conference
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] An Alternating Projection Algorithm for Approximate Simultaneous Diagonalization2019

    • 著者名/発表者名
      Riku Akema, Masao Yamagishi, Isao Yamada
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Convexity-Edge-Preserving Signal Recovery with Linearly Involved Generalized Minimax Concave Penalty Function2019

    • 著者名/発表者名
      Jiro Abe, Masao Yamagishi, Isao Yamada
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Alternating minimization approach for identification of piecewise continuous Hammerstein systems2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Kuroda, Masao Yamagishi, Isao Yamada
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Automatic shrinkage tuning robust to input correlation for sparsity-aware adaptive filtering2018

    • 著者名/発表者名
      Kwangjin Jeong, Masahiro Yukawa, Masao Yamagishi, Isao Yamada
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Sparsity-aware adaptive proximal forward-backward splitting under the principle of minimal disturbance2018

    • 著者名/発表者名
      Masao Yamagishi, Isao Yamada
    • 学会等名
      IEEE Workshop on Statistical Signal Processing
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2025-01-30  

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