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凸最適化によるモデリングと計算推論の新展開

研究課題

研究課題/領域番号 24310112
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 社会システム工学・安全システム
研究機関政策研究大学院大学

研究代表者

土谷 隆  政策研究大学院大学, 政策研究科, 教授 (00188575)

研究分担者 小原 敦美  福井大学, 工学(系)研究科, 教授 (90221168)
村松 正和  電気通信大学, 情報理工学(系)研究科, 教授 (70266071)
福田 光浩  東京工業大学, 情報理工学(系)研究科, 准教授 (80334548)
上野 玄太  統計数理研究所, 大学共同利用機関等の部局等, 准教授 (40370093)
北原 知就  東京工業大学, 社会理工学研究科, 助教 (10551260)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
8,970千円 (直接経費: 6,900千円、間接経費: 2,070千円)
2014年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2013年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2012年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
キーワード凸最適化 / 半正定値計画 / 2次錐計画 / 双対性 / 制御理論 / データ同化 / メソポタミア / 半正定値計画問題 / 面縮小法 / 内点法 / 弱実行不能 / 悪条件 / 2次錐計画 / 古代メソポタミア / 社会構造推定 / von Neumann エントロピー / 大規模最適化 / 人口動態推定 / 大規模問題 / 悪条件性 / モデリング
研究成果の概要

凸最適化におけるモデリング・数理・アルゴリズムについて研究した.近年盛んに研究されている凸最適化である半正定値計画や2次錐計画の悪条件性を克服するために,双対ギャップが0でない問題や最適値が存在するが最適解が存在しない問題,弱実行不能問題の構造を解析した.また,von Neumann エントロピー関数に関する自己整合障壁関数を開発した.さらに応用として,古代メソポタミア村落のNuziの粘土板データを解析した.登場する各人物の生誕年,死亡年,文書生成年を推定する問題を凸2次計画問題として定式化し,富が次第に少数の家系に集中していく様子を捉えた.海洋データ同化のための最適化手法の研究も行った.

報告書

(5件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2016 2015 2014 2013 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 2件、 査読あり 7件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 4件、 招待講演 5件) 図書 (2件)

  • [国際共同研究] University of Notre Dame(米国)

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [国際共同研究]

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [雑誌論文] A structural geometrical analysis of weakly infeasible SDPs2016

    • 著者名/発表者名
      Bruno F. Lourenco, Masakazu Muramatsu and Takashi Tsuchiya
    • 雑誌名

      Journal of Japan Operations Research Society

      巻: 未確定

    • NAID

      130005163067

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Weak infeasibility in second order cone programming2015

    • 著者名/発表者名
      Bruno F. Lourenco , Masakazu Muramatsu, Takashi Tsuchiya
    • 雑誌名

      Optimization letters

      巻: First online 号: 8 ページ: 1-13

    • DOI

      10.1007/s11590-015-0982-4

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Logistic Growth for the Nuzi Cuneiform Tablets: Analyzing Family Networks in Ancient Mesopotamia2014

    • 著者名/発表者名
      Sumie Ueda, Kumi Makino, Yoshiaki Itoh, Takashi Tsuchiya
    • 雑誌名

      Physica A:Statistical Mechanics and its Applications

      巻: 421 ページ: 223-232

    • DOI

      10.1016/j.physa.2014.11.025

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Curvature integrals and iteration complexities in SDP and symmetric cone programs2014

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Kakihara, Atsumi Ohara and Takashi Tsuchiya
    • 雑誌名

      Computational Optimization and Applications

      巻: 57 号: 3 ページ: 623-665

    • DOI

      10.1007/s10589-013-9608-x

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 最小二乗法を巡って2014

    • 著者名/発表者名
      土谷隆
    • 雑誌名

      オペレーションズ・リサーチ

      巻: 59 ページ: 31-41

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [雑誌論文] A simple variant of the Mizuno-Todd-Ye predictor-corrector algorithm and its2013

    • 著者名/発表者名
      Kitahara, T. and Tsuchiya, T.
    • 雑誌名

      SIAM Journal on Optimization

      巻: 23 号: 3 ページ: 1890-1903

    • DOI

      10.1137/110835475

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 内点法・情報幾何・最適化モデリング2013

    • 著者名/発表者名
      土谷隆
    • 雑誌名

      統計数理

      巻: 61 ページ: 3-16

    • NAID

      120006020784

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Information Geometry and Interior-Point Algorithms in Semidefinite Programs and Symmetric Cone Programs2013

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Kakihara, Atsumi Ohara and Takashi Tsuchiya
    • 雑誌名

      Journal of Optimization Theory and Applications

      巻: 167 ページ: 749-780

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Solving SDP Completely with an Interior point Oracle2015

    • 著者名/発表者名
      Bruno F. Lourenco, Masakazu Muramatsu and Takashi Tsuchiya
    • 学会等名
      22nd International Symposium on Mathematical Programming
    • 発表場所
      Pittsburgh, United States
    • 年月日
      2015-07-16
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Solving SDP Completely with an Interior-point Oracle2015

    • 著者名/発表者名
      Takashi Tsuchiya
    • 学会等名
      Paths, Pivots, and Practice: The Power of Optimization
    • 発表場所
      University of Montreal, Canada
    • 年月日
      2015-06-12
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Weak Infeasibility in Second-order Cone Programming2015

    • 著者名/発表者名
      Lourenco Bruno, 村松正和, 土谷隆
    • 学会等名
      最適化:モデリングとアルゴリズム
    • 発表場所
      統計数理研究所(東京都立川市)
    • 年月日
      2015-03-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] von Neumann Entropy, Matrix Monotonicity and Polynomial-Time Interior-point Algorithms2014

    • 著者名/発表者名
      Takashi Tsuchiya
    • 学会等名
      Information Geometry for Machine Learning
    • 発表場所
      理化学研究所(埼玉県和光市)
    • 年月日
      2014-12-04
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 悪条件SDP/SOCPの構造について2014

    • 著者名/発表者名
      土谷隆
    • 学会等名
      新時代の最適化モデルに基づく意思決定支援プラットフォームの研究と開発 (科学研究費基盤研究(A)による研究集会)
    • 発表場所
      東京工業大学(東京都目黒区)
    • 年月日
      2014-09-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] A Geometrical Analysis of Weak Infeasibility in Semidefinite Programming and Related Issues2014

    • 著者名/発表者名
      Bruno Lourenso, Masakazu Muramatsu, Takashi Tsuchiya
    • 学会等名
      SIAM Conference on Optimization
    • 発表場所
      San Diego, USA
    • 年月日
      2014-05-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 平均・分散モデルについて2013

    • 著者名/発表者名
      土谷隆・北原知就
    • 学会等名
      最適化 : モデリングとアルゴリズム
    • 発表場所
      統計数理研究所
    • 年月日
      2013-03-11
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Information geometry of conic programming and interior-point methods

    • 著者名/発表者名
      Takashi Tsuchiya
    • 学会等名
      Hot Topics Workshopon Jordan Theory, Analysis and Optimization
    • 発表場所
      NIMS, Daejeon, Korea
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Information geometry and interior-point algorithms

    • 著者名/発表者名
      Takashi Tsuchiya
    • 学会等名
      Geometric Science of Information 2013
    • 発表場所
      Mine TechParis, Paris, France
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Information geometry of symmetric cone programs

    • 著者名/発表者名
      Takashi Tsuchiya, Satoshi Kakihara and Atsumi Ohara
    • 学会等名
      The 5th International Conference on Continuous Optimization
    • 発表場所
      Universidade Nova de Lisboa, Lisbon, Portugal
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] A structural geometrical analysis of ill-conditioned semidefinite programs

    • 著者名/発表者名
      Takashi Tsuchiya
    • 学会等名
      The 9th International Conference on Numerical Optimization and Numerical Linear Algebra
    • 発表場所
      国盛大飯店, 長春, 中国
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 線形計画問題と半正定値計画問題の幾何学的構造について

    • 著者名/発表者名
      土谷隆
    • 学会等名
      正定対称行列をめぐるモデリング・数理・アルゴリズムの世界
    • 発表場所
      政策研究大学院大学, 東京, 日本
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Geometric approaches to interior point methods

    • 著者名/発表者名
      Geometric approaches to interior-point methods
    • 学会等名
      X Brazilian Workshop on Conitnuous Optimization
    • 発表場所
      Jurere Beach Village, Florianapolis, Brazil
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [図書] 最適化と変分法2015

    • 著者名/発表者名
      寒野善博、土谷隆
    • 総ページ数
      304
    • 出版者
      丸善出版
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [図書] モデリング:広い視野を求めて2015

    • 著者名/発表者名
      赤池弘次他 (室田一雄,池上敦子,土谷隆 編)
    • 総ページ数
      192
    • 出版者
      近代科学社
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

URL: 

公開日: 2012-04-24   更新日: 2019-07-29  

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