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非平衡関係式を駆使した最適化と制御の情報統計力学

研究課題

研究課題/領域番号 24740263
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 数理物理・物性基礎
研究機関京都大学

研究代表者

大関 真之  京都大学, 情報学研究科, 助教 (80447549)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015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)
2015年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2014年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2013年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2012年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード最適化問題 / 機械学習 / 非平衡統計力学 / スピングラス / 誤り訂正 / 物性基礎論 / カンニング / 深層学習 / 変分原理 / 詳細釣り合い / 非平衡定常系 / 平衡状態 / マルコフ連鎖モンテカルロ / 揺らぎの定理 / 量子誤り訂正符号
研究成果の概要

最適化問題に関連するスピングラス模型の解析を通じて、Jarzynski等式や揺らぎの定理からなる非平衡関係式による最適化問題の解法を検討・提案した.
【平成24年度成果】Masayuki Ohzeki, Phys. Rev. E 86, 061110 (2012), 【平成25年度成果】Akihisa Ichiki and Masayuki Ohzeki, Phys. Rev. E 88, 020101(R) (2013), 【平成26年度成果】Masayuki Ohzeki and Akihisa Ichiki, Phys. Rev. E 92, 012105 (2015)

報告書

(4件)
  • 2015 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実施状況報告書
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (55件)

すべて 2015 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (16件) (うち査読あり 16件、 謝辞記載あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (34件) (うち招待講演 13件) 図書 (2件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] L1-Regularized Boltzmann Machine Learning Using Majorizer Minimization2015

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Ohzeki
    • 雑誌名

      Journal of Physical Society of Japan

      巻: 84 号: 5 ページ: 054801-054801

    • DOI

      10.7566/jpsj.84.054801

    • NAID

      210000133563

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Inverse Renormalization Group Transformation in Bayesian Image Segmentations2015

    • 著者名/発表者名
      Kazuyuki Tanaka, Shun Kataoka, Muneki Yasuda and Masayuki Ohzeki
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 84 号: 4 ページ: 04001-04001

    • DOI

      10.7566/jpsj.84.045001

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Statistical-Mechanical Analysis of Pre-training and Fine Tuning in Deep Learning2015

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Ohzeki
    • 雑誌名

      Journal of Physical Society of Japan

      巻: 84 号: 3 ページ: 034003-034003

    • DOI

      10.7566/jpsj.84.034003

    • NAID

      40020394863

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] High-precision phase diagram of spin glasses from duality analysis with real-space renormalization and graph polynomials2015

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Ohzeki, Jesper Lykke Jacobsen
    • 雑誌名

      Journal of Physics A: Mathematical and Theoretical

      巻: 48 号: 9 ページ: 095001-095001

    • DOI

      10.1088/1751-8113/48/9/095001

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Detection of Cheating by Decimation Algorithm2015

    • 著者名/発表者名
      Shogo Yamanaka, Masayuki Ohzeki, Aurélien Decelle
    • 雑誌名

      Journal of Physical Society of Japan

      巻: 84 号: 2 ページ: 024801-024801

    • DOI

      10.7566/jpsj.84.024801

    • NAID

      120005530944

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Violation of detailed balance accelerates relaxation2013

    • 著者名/発表者名
      Akihisa Ichiki and Masayuki Ohzeki
    • 雑誌名

      Physical Review E

      巻: 88 号: 2

    • DOI

      10.1103/physreve.88.020101

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nonequilibrium work relation in macroscopic system2013

    • 著者名/発表者名
      Yuki Sughiyama and Masayuki Ohzeki
    • 雑誌名

      Journal of Statistical Mechanics: Theory and Experiment

      巻: 2013 号: 04 ページ: P04012-P04012

    • DOI

      10.1088/1742-5468/2013/04/p04012

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Belief propagation with multipoint correlations and its application to Inverse problem2013

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Ohzeki
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Conference Series

      巻: 473 ページ: 12005-12005

    • DOI

      10.1088/1742-6596/473/1/012005

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Variational Principle in Langevin Processes2013

    • 著者名/発表者名
      Yuki Sughiyama and Masayuki Ohzeki
    • 雑誌名

      Interdisciplinary Information Sciences

      巻: 19 号: 1 ページ: 93-99

    • DOI

      10.4036/iis.2013.93

    • NAID

      110009795597

    • ISSN
      1340-9050, 1347-6157
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Challenge for Critical Point of Spin Glass in Ground State2013

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Ohzeki
    • 雑誌名

      Interdisciplinary Information Sciences

      巻: 19 号: 1 ページ: 65-71

    • DOI

      10.4036/iis.2013.65

    • NAID

      110009795577

    • ISSN
      1340-9050, 1347-6157
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Duality analysis and its application: bond percolation2013

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Ohzeki
    • 雑誌名

      Physical Review E

      巻: 87 号: 1

    • DOI

      10.1103/physreve.87.012137

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Measurement-Based Quantum Computation on Symmetry Breaking Thermal States2013

    • 著者名/発表者名
      K. Fujii, Y. Nakata, M. Ohzeki, and M. Murao
    • 雑誌名

      Physical Review Letters

      巻: 110 号: 12 ページ: 120502-120502

    • DOI

      10.1103/physrevlett.110.120502

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Strong Resilience of Topological Codes to Depolarization2012

    • 著者名/発表者名
      Hector Bombin, Ruben S. Andrist, Masayuki Ohzeki, Helmut G. Katzgraber and Miguel Angel Martin-Delgado
    • 雑誌名

      Physical Review X

      巻: 2 号: 2

    • DOI

      10.1103/physrevx.2.021004

    • NAID

      120004205170

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Error threshold estimations in surface code with loss of qubits2012

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Ohzeki
    • 雑誌名

      Physical Review A

      巻: 85 号: 6

    • DOI

      10.1103/physreva.85.060301

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Duality analysis on random planar lattice2012

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Ohzeki, and Keisuke Fujii
    • 雑誌名

      Physical Review E

      巻: 86 号: 5

    • DOI

      10.1103/physreve.86.051121

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fluctuation Theorems on Nishimori Line2012

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Ohzeki
    • 雑誌名

      Physical Review E

      巻: 86 号: 6

    • DOI

      10.1103/physreve.86.061110

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 詳細つりあいを破るランジュバン系のモンテカルロ法2015

    • 著者名/発表者名
      大関真之、一木輝久
    • 学会等名
      日本物理学会第70回年次大会
    • 発表場所
      早稲田大学、早稲田キャンパス、東京都新宿区
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Markov過程の最適化と詳細釣り合いの破れ2015

    • 著者名/発表者名
      高橋和孝、大関真之
    • 学会等名
      日本物理学会第70回年次大会
    • 発表場所
      早稲田大学、早稲田キャンパス、東京都新宿区
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 詳細釣り合いを破るランジュバン系の数理2015

    • 著者名/発表者名
      大関真之
    • 学会等名
      Break and Beyond Detailed Balance Condition
    • 発表場所
      京都大学、吉田泉殿、京都市
    • 年月日
      2015-03-17 – 2015-03-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ボルツマン機械学習によるカンニング検出技術2015

    • 著者名/発表者名
      大関真之
    • 学会等名
      第20回情報論的学習理論と機械学習 (IBISML) 研究会
    • 発表場所
      京都大学、吉田キャンパス、京都市
    • 年月日
      2015-03-05 – 2015-03-06
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Mathematical understanding of violation of detailed balance condition and its application to Langevin dynamics2015

    • 著者名/発表者名
      大関真之
    • 学会等名
      2015 Workshop on Statistical Physics of Disordered Systems and Its Applications (SPDSA2015)
    • 発表場所
      京都大学、吉田泉殿、京都市
    • 年月日
      2015-02-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] スピングラス理論とグラフ多項式2014

    • 著者名/発表者名
      大関真之
    • 学会等名
      Two or Three Things We Know About Statistical Mechanics
    • 発表場所
      東北大学、片平キャンパス、仙台市
    • 年月日
      2014-12-22 – 2014-12-23
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] データと数理をつなぐ圧縮センシング2014

    • 著者名/発表者名
      大関真之
    • 学会等名
      スパースモデリングチュートリアル講演会
    • 発表場所
      東京工業大学、すずかけ台キャンパス、横浜市緑区
    • 年月日
      2014-12-14
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Mathematical understanding of violation of detailed balance condition and its application to Langevin dynamics2014

    • 著者名/発表者名
      大関真之
    • 学会等名
      Statphys-KolkataVIII
    • 発表場所
      S. N. Bose National Centre for Basic Sciences、Kolkata、India
    • 年月日
      2014-12-01 – 2014-12-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Anatomical Labeling with Probabilistic Inference for Diffusion Tensor Imaging of Human Brain2014

    • 著者名/発表者名
      山本詩子、大関真之、廣安知之
    • 学会等名
      Neuro Science 2014
    • 発表場所
      Washington D.C., USA
    • 年月日
      2014-11-15 – 2014-11-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] time-of-flight MRA画像の疎性に関する検討2014

    • 著者名/発表者名
      藤本晃司、伏見育崇、山本憲、岡田知久、田中利幸、大関真之、富樫かおり
    • 学会等名
      第42回磁気共鳴医学会
    • 発表場所
      京都ホテルグランヴィア、京都市
    • 年月日
      2014-09-18 – 2014-09-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 確率的推論による脳画像の自動ラベリング手法の検討2014

    • 著者名/発表者名
      山本詩子、大関真之、廣安知之
    • 学会等名
      第42回磁気共鳴医学会
    • 発表場所
      京都ホテルグランヴィア、京都市
    • 年月日
      2014-09-18 – 2014-09-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 匂いを嗅ぎ分ける?圧縮センシング技術2014

    • 著者名/発表者名
      大関真之
    • 学会等名
      匂い・脳科学・機械学習の接点
    • 発表場所
      京都大学、吉田泉殿、京都市
    • 年月日
      2014-09-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 繰り込み双対変換によるスピングラス模型の全温度領域の相境界2014

    • 著者名/発表者名
      大関真之、Jesper Lykke Jacobsen
    • 学会等名
      日本物理学会2014年秋季大会
    • 発表場所
      中部大学、春日井キャンパス、春日井市
    • 年月日
      2014-09-07 – 2014-09-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 半教師ありクラスタリングの情報統計力学2014

    • 著者名/発表者名
      大関真之、田中利幸
    • 学会等名
      日本物理学会2014年秋季大会
    • 発表場所
      中部大学、春日井キャンパス、春日井市
    • 年月日
      2014-09-07 – 2014-09-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] スパース性を用いた金ナノクラスターの3次元構造の再構築2014

    • 著者名/発表者名
      中島 千尋、大関 真之、Pan Liu、平田 秋彦、中村 壮伸
    • 学会等名
      日本物理学会2014年秋季大会
    • 発表場所
      中部大学、春日井キャンパス、春日井市
    • 年月日
      2014-09-07 – 2014-09-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 山中 祥五、大関 真之、Aurelien Decelle2014

    • 著者名/発表者名
      カンニング検出の情報統計力学
    • 学会等名
      日本物理学会2014年秋季大会
    • 発表場所
      中部大学、春日井キャンパス、春日井市
    • 年月日
      2014-09-07 – 2014-09-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Detection of cheating by decimation algorithm2014

    • 著者名/発表者名
      大関真之
    • 学会等名
      Kyoto University and National Taiwan University Symposium 2014 Electrical Engineering and Computer Science
    • 発表場所
      京都大学、吉田キャンパス、京都市
    • 年月日
      2014-09-01 – 2014-09-02
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Spin Glass and Quantum Error Correction2014

    • 著者名/発表者名
      大関真之
    • 学会等名
      International workshop on Quantum LDPC code
    • 発表場所
      Perimeter Institute、Waterloo、Canada
    • 年月日
      2014-07-14 – 2014-07-17
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 大関 真之、田中 利幸2014

    • 著者名/発表者名
      半教師有り学習の情報統計力学
    • 学会等名
      日本物理学会第69回年次大会
    • 発表場所
      東海大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 詳細つりあいの破れと線形応答の形式2014

    • 著者名/発表者名
      一木 輝久、大関 真之
    • 学会等名
      日本物理学会第69回年次大会
    • 発表場所
      東海大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] スモールワールドネットワーク上の発電機モデルの同期2014

    • 著者名/発表者名
      佐々木 英一、大関 真之、太田 快人
    • 学会等名
      日本物理学会第69回年次大会
    • 発表場所
      東海大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 有限次元スピングラスと量子計算2014

    • 著者名/発表者名
      大関 真之
    • 学会等名
      量子情報の新展開
    • 発表場所
      京都大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] スモールワールドネットワーク上のSwing方程式の同期2014

    • 著者名/発表者名
      佐々木 英一、大関 真之、太田 快人
    • 学会等名
      第一回制御部門マルチシンポジウム
    • 発表場所
      電気通信大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Belief propagation with multipoint correlations and its application to Inverse problem2013

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Ohzeki
    • 学会等名
      nternational Meeting on ''Inference, Computation, and Spin Glasses'' (ICSG2013),
    • 発表場所
      Hokkaido University
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Measurement-based quantum computation protected by symmetry breaking states2013

    • 著者名/発表者名
      Masayuki Ohzeki
    • 学会等名
      the 25th International Conference on Statistical Physics of the International Union for Pure and Applied Physics
    • 発表場所
      Seoul University
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Eigenvalue Problems without Detailed Balance Condition2013

    • 著者名/発表者名
      Akihisa Ichiki and Masayuki Ohzeki
    • 学会等名
      Frontier of Statistical Physics and Information Processing
    • 発表場所
      Kyoto University
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 相関のある相互作用を持つ3次元スピングラス模型の相図2013

    • 著者名/発表者名
      藤井 啓祐、中田 芳史、大関 真之、村尾 美緒
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 発表場所
      徳島大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 詳細つりあい条件の破れと緩和速度の関係2013

    • 著者名/発表者名
      一木 輝久、大関 真之
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 発表場所
      徳島大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Variational Principle in Statistical Mechanics2013

    • 著者名/発表者名
      大関 真之
    • 学会等名
      2013 Workshop on Statistical Physics of Disordered Systems and Its Applications (SPDSA2013) -Prologue Series V of FSPIP2013-
    • 発表場所
      秋保温泉
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Duality with real-space renormalization and its application to bond percolation2012

    • 著者名/発表者名
      大関 真之
    • 学会等名
      4th YSM-SPIP in Sendai/Prologue Series IV of FSPIP
    • 発表場所
      東北大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] ランダム平面格子上のスピングラス模型の相境界2012

    • 著者名/発表者名
      大関 真之
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 発表場所
      横浜国立大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Duality: a powerful tool from statistical mechanics2012

    • 著者名/発表者名
      大関 真之
    • 学会等名
      Quantum Information meets Statistical Mechanics
    • 発表場所
      Innsbruck, Austria
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 西森線の揺らぎの定理2012

    • 著者名/発表者名
      大関 真之
    • 学会等名
      Prologue Series I of FSPIP
    • 発表場所
      東京大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Perspective beyond detailed balance from Markov chain Monte Carlo

    • 著者名/発表者名
      Akihisa Ichiki and Masayuki Ohzeki
    • 学会等名
      Italia-Giappone attraverso il futuro- A bridge across the future-
    • 発表場所
      Kyoto University
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [図書] Simulated Annealing - Advances, Applications and Hybridizations2013

    • 著者名/発表者名
      大関 真之
    • 総ページ数
      290
    • 出版者
      InTech
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [図書] Lectures on Quantum Computing, Themodynamics and Statistical Physics (Kinki University Series on Quantum Computing)2013

    • 著者名/発表者名
      大関 真之
    • 総ページ数
      190
    • 出版者
      World Scientific
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [備考] http://www-adsys.sys.i.kyoto-u.ac.jp/mohzeki/

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] =TOP= of Masayuki Ohzeki

    • URL

      http://www-adsys.sys.i.kyoto-u.ac.jp/mohzeki/index.html

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [備考] =TOP= of Masayuki Ohzeki

    • URL

      http://www-adsys.sys.i.kyoto-u.ac.jp/mohzeki/index.html

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書

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公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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