| 研究課題/領域番号 |
20K04534
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分21040:制御およびシステム工学関連
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
太田 快人 京都大学, 情報学研究科, 名誉教授 (30160518)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2023年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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| キーワード | システム同定 / 制御システムモデル / 隠れマルコフモデル / ベイズ推定 / データ情報性 / 線形パラメータ変化モデル |
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| 研究開始時の研究の概要 |
広い動作範囲をもつ制御システムを動かすためには、動作範囲全体にわたるシステムモデルを得る必要があります。このようなシステムを対象として、入力信号を加えてその出力を見ることによってモデルを求めるシステム同定法を提案します。ベイズ推定法などの統計的な手法を用いることによって、制御システム設計のときに使いやすいモデル構築法を得る研究を行います。
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| 研究実績の概要 |
ベイズ推定法に基づいたシステム同定法について、ベイズ推定法の適用される問題として、隠れマルコフモデルの実現問題についての考察を昨年度に引き続き実施した。またデータからシステム性質が結論できるかというデータ情報性についても検討を行った。
まず、隠れマルコフモデルの実現問題は、有限個のアルファベット系列の確率から、マルコフモデルの確率推移行列と出力行列を求める問題である。系列の確率は、マルコフモデル状態遷移ならびにその出力の確率とベイズ則によって関係している。マルコフモデルの状態間の接続状況に応じて、状態を縮約できるためのグラフ条件（縮約可能条件）を昨年度までに導き出している。マルコフモデルのグラフにダイレーションとよばれる部分が存在する場合と、ある構造を有した周期的な部分が存在する場合に、それらの構造に応じて、状態縮約ができることを示すことができた。今年度は、論文誌に投稿して研究発表を行っった。投稿した論文は、現在査読中であり、エディタとの応答を続けている。
次に、データ情報性は、データからシステム同定が可能かどうかを調べるシステム可同定性を含む問題である。連続時間システムに対して、得られたデータをサンプルした場合に、システム可同定が保たれるためのサンプル方法について考察を始めている。サンプルを作るための線形汎関数の形によっては、システムの極とサンプル機構のもつ零点の間に極零相殺が起こることがあり、そのときにシステム同定のためのデータ情報性を失うことを示すことができた。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
研究初期の新型コロナ感染症による研究計画の遅れが影響して、今年度も当初予定より遅れることになった。
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| 今後の研究の推進方策 |
隠れマルコフモデルの縮約可能条件については、論文誌掲載をめざして原稿改訂をすすめる。データ情報性については、サンプル機構の選択の自由度をどのように生かすか、状態が直接観測できない場合についてどのような結果が導かれるのかという理論的な検討を進めるとともに、これから学会発表や論文発表をめざす。
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