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閉凸集合族の和集合上の最適化問題と信号処理工学への応用

研究課題

研究課題/領域番号 26730128
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 ソフトコンピューティング
研究機関東京工業大学

研究代表者

山岸 昌夫  東京工業大学, 工学院, 助教 (30638870)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2017年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2016年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2014年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
キーワード非凸最適化 / 信号処理 / 信号処理工学 / 最適化工学 / パラメータ選択 / 音響エコーキャンセラ
研究成果の概要

信号処理工学では,凸最適化理論を駆使した高性能アルゴリズムが多数提案されている.本研究では,凸最適化問題の一般化の一つである「有限個の閉凸集合の和集合を制約とする最適化問題」に着目し,工学的に重要な問題例に対して,効率的なアルゴリズムを提案している.また,数値実験を通して,凸最適化理論に基づく既存アルゴリズムに比べ,提案アルゴリズムが優れた性能を実現することを確認している.

研究成果の学術的意義や社会的意義

一般に,非凸最適化問題を解くことは非常に困難である.本研究では,工学的に重要ないくつかの非凸最適化問題が効率的に解けることを明らかにしており,その学術的意義は大きいと考えている.研究成果は理論的な基礎原理についての検討が中心となっており,社会実装のためには多くの課題が残されているが,携帯電話の通話品質改善を含む,様々な形で成果を社会へ還元したい.

報告書

(6件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (41件)

すべて 2019 2018 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (35件) (うち国際学会 15件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Hierarchical convex optimization by the hybrid steepest descent method with proximal splitting operators --- enhancements of SVM and lasso2019

    • 著者名/発表者名
      I. Yamada, M. Yamagishi
    • 雑誌名

      Splitting Algorithms, Modern Operator Theory and Applications

      巻: (to appear)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Exploiting sparsity in tight-dimensional spaces for piecewise continuous signal recovery2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Kuroda, Masao Yamagishi, Isao Yamada
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Signal Processing

      巻: 66 号: 24 ページ: 6363-6376

    • DOI

      10.1109/tsp.2018.2876328

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nonexpansiveness of Linearlized Augmented Lagrangian operator for hierarchical convex optimization2016

    • 著者名/発表者名
      Maso Yamagishi, Isao Yamada
    • 雑誌名

      Inverse Problems, IOP

      巻: vol.33, no,4 号: 4 ページ: 044003-044003

    • DOI

      10.1088/1361-6420/33/4/044003

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Nonlinear Acoustic Echo Cancellation by Exact-Online Adaptive Alternating Minimization2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Kuroda, Masao Yamagishi, Isao Yamada
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences

      巻: E99.A 号: 11 ページ: 2027-2036

    • DOI

      10.1587/transfun.E99.A.2027

    • NAID

      130005267885

    • ISSN
      0916-8508, 1745-1337
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Graph signal denoising via trilateral filter on graph spectral domain2016

    • 著者名/発表者名
      Masaki Onuki, Shunsuke Ono, Masao Yamagishi, Yuichi Tanaka
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Signal and Information Processing over Networks

      巻: 2 号: 2 ページ: 137-148

    • DOI

      10.1109/tsipn.2016.2532464

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Active Data Selection for Motor Imagery EEG Classification2014

    • 著者名/発表者名
      Naoki Tomida, Toshihisa Tanaka, Shunsuke Ono, Masao Yamagishi, Hiroshi Higashi
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Biomedical Engineering

      巻: 62 号: 2 ページ: 458-467

    • DOI

      10.1109/tbme.2014.2358536

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Alternating minimization approach for identification of piecewise continuous Hammerstein systems2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Kuroda, Masao Yamagishi, Isao Yamada
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Automatic shrinkage tuning robust to input correlation for sparsity-aware adaptive filtering2018

    • 著者名/発表者名
      Kwangjin Jeong, Masahiro Yukawa, Masao Yamagishi, Isao Yamada
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Sparsity-aware adaptive proximal forward-backward splitting under the principle of minimal disturbance2018

    • 著者名/発表者名
      Masao Yamagishi, Isao Yamada
    • 学会等名
      IEEE Workshop on Statistical Signal Processing
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Global behavior of parallel projection method for certain nonconvex feasibility problems2017

    • 著者名/発表者名
      Masao Yamagishi, Isao Yamada
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing (ICASSP)
    • 発表場所
      Hilton New Orleans Riverside: New Orleans, USA
    • 年月日
      2017-03-05
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Automatic shrinkage tuning based on a system-mismatch estimate for sparsity-aware adaptive filtering2017

    • 著者名/発表者名
      Masao Yamagishi, Masahiro Yukawa, Isao Yamada
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing (ICASSP)
    • 発表場所
      Hilton New Orleans Riverside: New Orleans, USA
    • 年月日
      2017-03-05
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Acceleration of adaptive normalized quasi-newton algorithm with improved upper bounds of the condition number2017

    • 著者名/発表者名
      Kenji Kakimoto, Masao Yamagishi, Isao Yamada
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing (ICASSP)
    • 発表場所
      Hilton New Orleans Riverside: New Orleans, USA
    • 年月日
      2017-03-05
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Recovery of Piecewise Finite-Dimensional Continuous Signals by Exploiting Sparsity2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Kuroda, Masao Yamagishi, Isao Yamada
    • 学会等名
      SampTA 2017 (Sampling Theory and Applications)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Hierarchical Convex Optimization and Proximal Splitting for High-Dimensional Statistics2017

    • 著者名/発表者名
      Isao Yamada, Masao Yamagishi
    • 学会等名
      SIAM conference on Optimization
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Global convergence of a parallel projection method for certain nonconvex feasibility problems2016

    • 著者名/発表者名
      Masao Yamagishi, Isao Yamada
    • 学会等名
      IEICE SIP Symposium
    • 発表場所
      関西大学100周年記念会館: 大阪
    • 年月日
      2016-11-08
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] A design of convex regularizer for sparsity-aware recovery of certain piecewise continuous signals2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Kuroda, Masao Yamagishi, Isao Yamada
    • 学会等名
      IEICE SIP Symposium
    • 発表場所
      関西大学100周年記念会館: 大阪
    • 年月日
      2016-11-08
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] A best upper bound of the condition number with trace constraints and its application to subspace tracking2016

    • 著者名/発表者名
      Kenji Kakimoto, Masao Yamagishi, Isao Yamada
    • 学会等名
      IEICE SIP Symposium
    • 発表場所
      関西大学100周年記念会館: 大阪
    • 年月日
      2016-11-08
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] A fast dual iterative algorithm for convexly constrained spline smoothing2016

    • 著者名/発表者名
      Masao Yamagishi, Daichi Kitahara, Isao Yamada
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing (ICASSP)
    • 発表場所
      Shanghai International Convention Center: Shanghai, China
    • 年月日
      2016-03-20
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Image restoration using a stochastic variant of the alternating direction method of multipliers2016

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke Ono, Masao Yamagishi, Takamichi Miyata, Itsuo Kumazawa
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing (ICASSP)
    • 発表場所
      Shanghai International Convention Center: Shanghai, China
    • 年月日
      2016-03-20
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Stabilization of adaptive eigenvector extraction by continuation in nested orthogonal complement structure2016

    • 著者名/発表者名
      Kenji Kakimoto, Daichi Kitahara, Masao Yamagishi, Isao Yamada
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing (ICASSP)
    • 発表場所
      Shanghai International Convention Center: Shanghai, China
    • 年月日
      2016-03-20
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A nonexpansive operator for computationally efficient hierarchical convex optimization2015

    • 著者名/発表者名
      Masao Yamagishi, Isao Yamada
    • 学会等名
      Asia-Pacific Signal and Information Association (APSIPA) Annual Summit and Conference
    • 発表場所
      Hong Kong Polytechnic University: Hong Kong
    • 年月日
      2015-12-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Shrinkage tuning based on a system-mismatch estimation for the sparsity-aware adaptive proximal forward-backward splitting2015

    • 著者名/発表者名
      Masao Yamagishi, Masahiro Yukawa, Isao Yamada
    • 学会等名
      IEICE SIP Symposium
    • 発表場所
      スパリゾートハワイアンズ: 福島
    • 年月日
      2015-11-04
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Alternating projection for low-rank and nonnegative matrices and its application to supervised NMF2015

    • 著者名/発表者名
      Tomonori Fujiwara, Masao Yamagishi, Isao Yamada
    • 学会等名
      IEICE SIP Symposium
    • 発表場所
      スパリゾートハワイアンズ: 福島
    • 年月日
      2015-11-04
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Efficient image restoration based on a stochastic ADMM2015

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke Ono, Masao Yamagishi, Takamichi Miyata, Itsuo Kumazawa
    • 学会等名
      IEICE SIP Symposium
    • 発表場所
      スパリゾートハワイアンズ: 福島
    • 年月日
      2015-11-04
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] On a projection step by generalized orthogonal complement matrices for adaptive subspace tracking2015

    • 著者名/発表者名
      Kenji Kakimoto, Daichi Kitahara, Masao Yamagishi, Isao Yamada
    • 学会等名
      IEICE SIP Symposium
    • 発表場所
      スパリゾートハワイアンズ: 福島
    • 年月日
      2015-11-04
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] A regularization approach for bayer reconstruction in lossy image coding by inverse demosaicing2015

    • 著者名/発表者名
      Masao Yamagishi, Seisuke Kyochi, Keiichiro Shirai, Masahiro Okuda
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Image Processing
    • 発表場所
      Quebec City Convention Centre: Quebec City, Canada
    • 年月日
      2015-09-27
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Reduced-rank modeling of time-varying spectral patterns for supervised source separation2015

    • 著者名/発表者名
      Tomonori Fujiwara, Masao Yamagishi, Isao Yamada
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing (ICASSP)
    • 発表場所
      Brisbane Convention & Exhibition Centre: South Brisbane, Australia
    • 年月日
      2015-04-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A virtual resampling technique for algebraic two-dimensional phase unwrapping2015

    • 著者名/発表者名
      Daichi Kitahara, Masao Yamagishi, Isao Yamada
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing (ICASSP)
    • 発表場所
      Brisbane Convention & Exhibition Centre: South Brisbane, Australia
    • 年月日
      2015-04-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A regularization approach for image coding by inverse demosaicing2014

    • 著者名/発表者名
      Masao Yamagishi, Seisuke Kyochi, Keiichiro Shirai, Masahiro Okuda
    • 学会等名
      IEICE SIP Symposium 2014
    • 発表場所
      ビナリオ嵯峨嵐山:京都
    • 年月日
      2014-11-11 – 2014-11-14
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Reflection Edge Detection from a Single Image and Its Applications2014

    • 著者名/発表者名
      Katsuhiro Toyokawa, Shunsuke Ono, Masao Yamagishi, Isao Yamada
    • 学会等名
      IEICE SIP Symposium 2014
    • 発表場所
      ビナリオ嵯峨嵐山:京都
    • 年月日
      2014-11-11 – 2014-11-14
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] A fast Gauss-Seidel-like splitting algorithm for convexly constrained spline smoothing2014

    • 著者名/発表者名
      Masao Yamagishi, Daichi Kitahara, Isao Yamada
    • 学会等名
      IEICE SIP Symposium 2014
    • 発表場所
      ビナリオ嵯峨嵐山:京都
    • 年月日
      2014-11-11 – 2014-11-14
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Multi-Class Classification for Motor-Imagery EEG Signals with A Reduced Rank Estimation Technique2014

    • 著者名/発表者名
      Naoki Tomida, Masao Yamagishi, Isao Yamada, Toshihisa Tanaka
    • 学会等名
      IEICE SIP Symposium 2014
    • 発表場所
      ビナリオ嵯峨嵐山:京都
    • 年月日
      2014-11-11 – 2014-11-14
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Reduced Rank Modeling for Time-Varying Spectral Pattern with Automatic Rank Selection for Supervised NMF2014

    • 著者名/発表者名
      Tomonori Fujiwara, Masao Yamagishi, Isao Yamada
    • 学会等名
      IEICE SIP Symposium 2014
    • 発表場所
      ビナリオ嵯峨嵐山:京都
    • 年月日
      2014-11-11 – 2014-11-14
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] A Preprocessing Using Convex Optimization for Algebraic Two-Dimensional Phase Unwrapping2014

    • 著者名/発表者名
      Daichi Kitahara, Masao Yamagishi, Isao Yamada
    • 学会等名
      IEICE SIP Symposium 2014
    • 発表場所
      ビナリオ嵯峨嵐山:京都
    • 年月日
      2014-11-11 – 2014-11-14
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] A novel fixed point characterization of minimizers of convex functions involving proximable and linear composite terms,2014

    • 著者名/発表者名
      Masao Yamagishi, Isao Yamada
    • 学会等名
      IEICE SIP Symposium 2014
    • 発表場所
      ビナリオ嵯峨嵐山:京都
    • 年月日
      2014-11-11 – 2014-11-14
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Optimization of Spectral-Domain Graph Filters Inspired by Subspace Infromation Criterion2014

    • 著者名/発表者名
      Masaki Onuki, Shunsuke Ono, Masao Yamagishi, Yuichi Tanaka
    • 学会等名
      IEICE SIP Symposium 2014
    • 発表場所
      ビナリオ嵯峨嵐山:京都
    • 年月日
      2014-11-11 – 2014-11-14
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] A Reduced Rank Approach for Covariance Matrix Estimation in EEG Signal Classification2014

    • 著者名/発表者名
      Naoki Tomida, Masao Yamagishi, Isao Yamada, Toshihisa Tanaka
    • 学会等名
      Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society (EMBC’14)
    • 発表場所
      Sheraton Chicago Hotel and Towers: Chicago, USA
    • 年月日
      2014-08-26 – 2014-08-30
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Shrinkage Tuning Based on An Unbiased MSE Estimate for Sparsity-Aware Adaptive Filtering2014

    • 著者名/発表者名
      Masao Yamagishi, Masahiro Yukawa, Isao Yamada
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing (ICASSP) 2014
    • 発表場所
      Fortezza da Basso: Florence, Italy
    • 年月日
      2014-05-04 – 2014-05-09
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Detecting Edges of Reflections from a Single Image via Convex Optimization2014

    • 著者名/発表者名
      Katsuhiro Toyokawa, Shunsuke Ono, Masao Yamagishi, Isao Yamada
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing (ICASSP) 2014
    • 発表場所
      Fortezza da Basso: Florence, Italy
    • 年月日
      2014-05-04 – 2014-05-09
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Avoiding Local Trap in Nonlinear Acoustic Echo Cancellation with Clipping Compensation2014

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Kuroda, Masao Yamagishi, Isao Yamada
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing (ICASSP) 2014
    • 発表場所
      Fortezza da Basso: Florence, Italy
    • 年月日
      2014-05-04 – 2014-05-09
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Mean-Square Performance of the Hyperslab-Based Adaptive Projected Subgradient Method2014

    • 著者名/発表者名
      Wemer Wee, Masao Yamagishi, Isao Yamada
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Acoustics, Speech, and Signal Processing (ICASSP) 2014
    • 発表場所
      Fortezza da Basso: Florence, Italy
    • 年月日
      2014-05-04 – 2014-05-09
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2020-03-30  

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