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確率制御の新展開:レヴィ過程の制御と数理ファイナンスへの応用

研究課題

研究課題/領域番号 21686039
研究種目

若手研究(A)

配分区分補助金
研究分野 制御工学
研究機関大阪大学 (2011-2012)
東京工業大学 (2009-2010)

研究代表者

加嶋 健司  大阪大学, 基礎工学研究科, 准教授 (60401551)

研究協力者 河合 玲一郎  英国・レスター大学, 数学科
井村 順一  東京工業大学, 情報理工学研究科, 教授
研究期間 (年度) 2009 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
16,120千円 (直接経費: 12,400千円、間接経費: 3,720千円)
2012年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2011年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2010年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2009年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
キーワード確率制御 / レヴィ過程 / 数理ファイナンス / システムバイオロジ / 最適化 / 大規模複雑系 / レヴィ課程 / 多項式計画問題 / 多項式最適化
研究概要

さまざまな実用的な応用例をもつ、レヴィ過程の弱近似問題に対して、モンテカルロ法などの標本経路の発生を必要とせず、多項式最適化を解くことで厳密な上下界を計算する手法を提案・改良した。またこれらの結果を数理ファイナンスにおけるオプション価格付けなどに適用し、その有効性を検証した。さらに、大規模複雑系上の合意ダイナミクスの確率雑音に対する頑強性など、確率システムの解析・制御に関するいくつかの理論結果も導出した。

報告書

(5件)
  • 2012 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2013 2012 2011 2010 2009 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (12件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] On weak approximation of stochastic differential equations through hard bounds by mathematical programming2013

    • 著者名/発表者名
      Kenji Kashima, Reiichiro Kawai
    • 雑誌名

      SIAM Journal on Scientific Computing

      巻: Vol. 35, Issue 1

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] On weak approximation of stochastic differential equations through hard bounds by mathematical programming2013

    • 著者名/発表者名
      Kenji Kashima
    • 雑誌名

      SIAM Journal on Scientific Computing

      巻: 35 号: 1 ページ: A1-A21

    • DOI

      10.1137/110841497

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] サンプル値 H^2信号復元にもとづくレビー過程の弱近似2011

    • 著者名/発表者名
      加嶋健司
    • 雑誌名

      システム制御情報学会論文誌

      巻: Vol. 24, Issue 10

    • NAID

      10030146364

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Oscillation analysis of linearly coupled piecewise affine systems: application to spatio-temporal neuron dynamics2011

    • 著者名/発表者名
      Kenji Kashima, Yasuyuki Kawamura, Jun-ichi Imura
    • 雑誌名

      Automatica

      巻: Vol. 47, Issue 6

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A weak approximation of stochastic differential equations with jumps through tempered polynomial optimization2011

    • 著者名/発表者名
      Kenji Kashima, Reiichiro Kawai
    • 雑誌名

      Stochastic Models

      巻: Vol. 27, Issue 1

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書 2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An optimization approach to weak approximation of stochastic differential equations with jumps2011

    • 著者名/発表者名
      Kenji Kashima, Reiichiro Kawai
    • 雑誌名

      Applied Numerical Mathematics

      巻: Vol. 61, Issue 5

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書 2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] サンプル値H^2信号復元にもとづくレビー過程の弱近似2011

    • 著者名/発表者名
      加嶋健司
    • 雑誌名

      システム制御情報学会論文誌

      巻: 24 ページ: 241-249

    • NAID

      10030146364

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] On the convergence rate of diffusion in the bidirectional Erdos-Renyi networks: an H2-norm perspective

    • 著者名/発表者名
      Kenji Kashima, Yutaka Takahashi, Jun-ichi Imura
    • 雑誌名

      Physica A

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Clustering-based H2-state aggregation of positive networks and its application to reduction of chemical master equation2012

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Ishizaki, Kenji Kashima, Antoine Girard, Jun-ichi Imura, Luonan Chen, Kauzyuki Aihara
    • 学会等名
      51th IEEE Conf. Decision and Control (CDC), pp. 4175/4180
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] 動的システムの空間構造:均質性とスケーラビリティ2012

    • 著者名/発表者名
      加嶋健司
    • 学会等名
      第12回制御部門大会,パイオニア賞受賞記念講演
    • 発表場所
      奈良
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Clustering-based H2-state aggregation of positive networks and its application to reduction of chemical master equation2012

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Ishizaki
    • 学会等名
      51st IEEE Conf. Decision and Control
    • 発表場所
      Hawaii
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] A linear multi-agent systems approach to diffusively coupled piecewise affine systems : delay robustness2011

    • 著者名/発表者名
      Kenji Kashima, Antonis Papachristodoulou, Frank Allgower
    • 学会等名
      2011 IEEE Conf.Decision and Control
    • 発表場所
      Hilton Orlando Bonnet Creak, Orlando, USA
    • 年月日
      2011-12-12
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Connection profile robustness in a heterogeneous network of piecewise affine FitzHugh-Nagumo models2011

    • 著者名/発表者名
      Kenji Kashima, Antonis Papachristodoulou, Frank Allgower
    • 学会等名
      SICE Annual Conf.2011
    • 発表場所
      東京,早稲田大学
    • 年月日
      2011-09-11
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] A linear multi-agent systems approach to diffusively coupled piecewise affine systems: delay robustness2011

    • 著者名/発表者名
      Kenji Kashima, Antonis Papachristodoulou, Frank Allgower
    • 学会等名
      2011 IEEE Conf. Decision and Control (CDC), pp. 603/608
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] Connection profile robustness in a heterogeneous network of piecewise affine FitzHugh-Nagumo models2011

    • 著者名/発表者名
      Kenji Kashima, Antonis Papachristodoulou, Frank Allgower
    • 学会等名
      SICE Annual Conf. 2011, pp. 2093/2098
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] An Optimization Approach to Weak Approximation of Levy-Driven Stochastic Differential Equations2010

    • 著者名/発表者名
      Kenji Kashima, Reiichiro Kawai
    • 学会等名
      Symposium on Systems, Control, and Signal Processing
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2010-03-30
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Smith-Predictor type Structure for a Class of Infinite-Dimensional Systems: Optimal Control and Performance Limitation Formula2010

    • 著者名/発表者名
      Kenji Kashima
    • 学会等名
      Semi-Plenary Talk in 19th. Int'l Symp. on Mathematical Theory of Networks and Systems (MTNSSemi-Plenary Talk in 19th. Int'l Symp. on Mathematical Theory of Networks and Systems (MTNSSemi-Plenary Talk in 19th. Int'l Symp. on Mathematical Theory of Networks
    • 発表場所
      Budapest, Hungary
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [学会発表] An Optimization Approach to Weak Approximation of Levy-driven Stochastic Differential Equations with Application to Option Pricing2009

    • 著者名/発表者名
      Kenji Kashima, Reiichiro Kawai
    • 学会等名
      48th IEEE Conf.Decision and Control
    • 発表場所
      Shanghi, China
    • 年月日
      2009-12-17
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Polynomial Programming Approach to Weak Approximation of Levy-driven Stochastic Differential Equations with Application to Option Pricing2009

    • 著者名/発表者名
      Kenji Kashima, Reiichiro Kawai
    • 学会等名
      ICROS-SICE Int'l Joint Conf.2009
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2009-08-20
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] An optimization approach to weak approximation of Levy-driven stochastic differential equations with application to option pricing2009

    • 著者名/発表者名
      Kenji Kashima, Reiichiro Kawai
    • 学会等名
      48th IEEE Conf. Decision and Control (CDC), 3673/3678
    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [備考] (1) 大木健太郎,加嶋健司"確率的な現象とその多様な捉え方,"計測と制御, 採録決定, 2013

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書
  • [備考] (2) 加嶋健司,河合玲一郎"レビー過程 - 白色雑音の一般化,"システム / 制御 / 情報, Vol. 55, Issue 12, pp. 505/512, 2011

    • 関連する報告書
      2012 研究成果報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2019-07-29  

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