リザバー計算による雑音誘起現象の予測・制御の数理

• 研究課題/領域番号: 25K00011
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分12040:応用数学および統計数学関連; 小区分12030:数学基礎関連; 合同審査対象区分:小区分12030:数学基礎関連、小区分12040:応用数学および統計数学関連
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 明石 望洋 京都大学, 情報学研究科, 助教 (90973553)
• 研究分担者: 津田 一郎 札幌市立大学, その他部局等, 特任教授 (10207384) ; 渡邉 天鵬 中部大学, 創発学術院, 特任助教 (50913282)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2030-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 18,720千円 (直接経費: 14,400千円、間接経費: 4,320千円); 2029年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円); 2028年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円); 2027年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円); 2026年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円); 2025年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
• キーワード: 力学系 / ランダム力学系 / 雑音誘起現象 / 分岐現象 / リザバー計算

研究開始時の研究の概要

本研究では、雑音誘起現象を機械学習によって予測・制御する手法を研究する。物理現象に動的ノイズが入り込むことによって、その定性的性質が変化する雑音誘起現象が報告されており、ノイズに起因する転換点の予測と制御は、工学の幅広い領域において重要かつ困難な課題とされてきた。近年、リザバー計算と呼ばれる機械学習手法によって、力学系の分岐構造が学習可能なことが報告されている。本研究では、リザバー計算による力学系構造学習の手法をランダム力学系に拡張することで、雑音誘起現象の予測・制御の手法を構築し、そのメカニズムを数学的に解明する。