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大自由度力学系のレアイベントサンプリングと極限リスク解析

研究課題

研究課題/領域番号 25330299
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 ソフトコンピューティング
研究機関統計数理研究所

研究代表者

伊庭 幸人  統計数理研究所, 大学共同利用機関等の部局等, 教授 (30213200)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2015年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2014年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2013年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
キーワードレアイベント / 極端事象 / モンテカルロ法 / 確率計算 / シミュレーション / モンテカルロ / 確率 / 時間逆転 / アルゴリズム / レアイベント・サンプリング / インポータンス・サンプリング / 逐次モンテカルロ法 / 確率台風モデル
研究成果の概要

与えられた確率的な力学系(雑音を含む非線形のダイナミクス)に対して、珍しい現象(レアイベント)を効率的にサンプリングし、その確率をバイアスなしに計算する手法を研究し、「時間逆転シミュレーション」の方法を開発した。開発した手法は、ゴールとなる珍しい事象(たとえば東京に台風が来襲する)から初期値に向かって逆にパスを生成することで、ゴールの範囲が狭い場合の計算効率を高める点に特徴がある。逐次インポータンス・サンプリング法(SIS)を利用することで、適正な計算時間で確率をバイアスなく計算できることが示された。提案手法はさまざまな極端事象の解析に応用できることが期待される。

報告書

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

    (11件)

すべて 2016 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (7件) 備考 (1件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [雑誌論文] Multicanonical MCMC for Sampling Rare Events: An Illustrative Review2014

    • 著者名/発表者名
      Yukito Iba, Nen Saito, and Kitajima Akimasa
    • 雑誌名

      Annals of the Institute of Statistical Mathematics

      巻: 66

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rare Flood Scenario Analysis Using Observed Rain Fall Data2013

    • 著者名/発表者名
      Takashi Washio and Yukito Iba
    • 雑誌名

      Proc. JSST 2013; International Conference on Simulation Technology

      巻: 巻号なし

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Sampling time-reversed path ensembles2016

    • 著者名/発表者名
      Yukito Iba and Shinichi Takayanagi
    • 学会等名
      Topics in Advanced Monte Carlo Methods
    • 発表場所
      東京(統計数理研究所)
    • 年月日
      2016-03-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Rare event sampling using multicanonical MCMC and time-reversed simulation2015

    • 著者名/発表者名
      Yukito Iba
    • 学会等名
      Rare Event Sampling and Related Topics III
    • 発表場所
      東京(統計数理研究所)
    • 年月日
      2015-11-12
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Sampling time-reversed path ensembles using sequential Monte Carlo2015

    • 著者名/発表者名
      Shinichi Takayanagi, Yukito Iba
    • 学会等名
      研究会 Rare Event Sampling and Related Topics II
    • 発表場所
      統計数理研究所(東京・立川)
    • 年月日
      2015-03-27
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 粒子モンテカルロ法による時間逆転シミュレーション2014

    • 著者名/発表者名
      高柳 慎一 ,伊庭幸人
    • 学会等名
      第17回情報論的学習理論ワークショップ(IBIS14)
    • 発表場所
      名古屋工業大学(名古屋)
    • 年月日
      2014-11-18
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Surrogate Data via Multicanonical Monte Carlo

    • 著者名/発表者名
      Yukito Iba
    • 学会等名
      US-Japan workshop MONA: Modeling Neural Activity in 2013
    • 発表場所
      リフェ(ハワイ)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Rare Flood Scenario Analysis Using Observed Rain Fall Data

    • 著者名/発表者名
      Takashi Washio and Yukito Iba
    • 学会等名
      International Conference on Simulation Technology
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Multicanonical Sampling of Rare Events

    • 著者名/発表者名
      Yukito Iba
    • 学会等名
      Rare Event Sampling and Related Topics I
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [備考] Rare Event Sampling and Related Topics I

    • URL

      http://www.ism.ac.jp/~iba/ken2014Mar4-5.html

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会・シンポジウム開催] Rare Event Sampling and Related Topics III2015

    • 発表場所
      東京(統計数理研究所)
    • 年月日
      2015-11-12
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

URL: 

公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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