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2018 年度 実績報告書

超複素信号処理アルゴリズムの深化と応用に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 15H02757
研究機関東京工業大学

研究代表者

山田 功  東京工業大学, 工学院, 教授 (50230446)

研究分担者 湯川 正裕  慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 准教授 (60462743)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
キーワード信号処理 / 超複素数 / ニュートラルネットワーク / 凸最適化 / 逆問題 / 代表的位相アンラップ
研究実績の概要

Cayley-Dickson(CD)数は、実数、複素数、四元数、八元数を特別な例に持つ超複素数として知られている。1つのCayley-Dickson数は実数部の他に複数の虚数部を持つため、1つのCD数は2のべき乗個の実成分を持つ実ベクトルに匹敵する情報表現能力を持つ。CD数は、実数体からDoubling Procedure (RからCへの拡大に使われた操作)の順次適用によって構成された数の体系であり、「体」が満たす四則演算の性質を可能な限り継承した「数の体系」であるため、実ベクトルの代数的操作(ベクトル加算と実数倍)に比べて遥かに豊かな代数的操作が利用できる。本プロジェクトは、これまで多次元情報を、実数または複素数の成分からなるベクトル、 行列、 テンソルによって表現することが大前提となっていた従来の信号処理に、CD数に秘められた未開拓の潜在能力を活用することを目的としている。2018年度は、1「CD数を成分に持つテンソル情報の低ランク補完問題」と2「非負値に限定された成分を持つCD数を成分に持つ行列情報の低ランク補完問題」に新手法を提案し、著しい有効性を確認している。1の成果の一部は信号処理のトップカンファレンス[IEEE ICASSP2018 (カルガリー開催)]で発表し、関連課題を完備させた論文は信号処理のトップジャーナル [IEEE Transactions on Signal Proicessing]に投稿し、中間判定[accepted with minor revision(2019年5月10日現在)]に基づき改訂稿を投稿中である。2の成果は5月にIEEE ICASSP2019 (ブライトン開催)で発表する。その他、本プロジェクトの深化に不可欠な不動点集合上の凸最適化とデータサイエンスへの応用について検討を進めた。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 9件)

  • [雑誌論文] Hierarchical Convex Optimization with Proximal Splitting - Enhancements of SVM and Lasso2019

    • 著者名/発表者名
      Isao Yamada and Masao Yamagishi
    • 雑誌名

      Splitting Algorithms, Modern Operator Theory and Applications, H. H. Bauschke, D. R. Luke and R. Burachik eds. Springer, (to appear 2019)

      巻: Book Chapter ページ: in Press

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Do Androids Dream of Henri Poincare with Hierarchical Optimization?2018

    • 著者名/発表者名
      Isao Yamada
    • 雑誌名

      APSIPA 10th Anniversary Magazine

      巻: 10周年記念企画 ページ: 121-122

    • DOI

      978-988-14768-4-5

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Hypercomplex Principal Component Pursuit via Convex Optimization2018

    • 著者名/発表者名
      Takehiko Mizoguchi, Isao Yamada
    • 学会等名
      APSIPA ASC 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] A Fixed-Point Analysis of Regularized Dual Averaging Under Static Scenarios2018

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Yukawa, Isao Yamada
    • 学会等名
      APSIPA ASC 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] A BRANCH CUT ALGORITHM FOR 180-DEGREE AMBIGUITY RESOLUTION IN 2D VECTOR FIELDS AND ITS APPLICATION TO SINGLE-FRAME FRINGE PROJECTION PROFILOMETRY2018

    • 著者名/発表者名
      Daichi Kitahara, Isao Yamada
    • 学会等名
      APSIPA ASC 2018
    • 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 Statistical Signal Processing Workshop 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] An Efficient Greedy Algorithm for Finding the Nearest Simultaneous Diagonalizable Family2018

    • 著者名/発表者名
      Riku Akema, Masao Yamagishi, Isao Yamada
    • 学会等名
      IEEE Statistical Signal Processing Workshop 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] HYPERCOMPLEX TENSOR COMPLETION WITH CAYLEY-DICKSON SINGULAR VALUE DECOMPOSITION2018

    • 著者名/発表者名
      Takehiko Mizoguchi, Isao Yamada
    • 学会等名
      IEEE ICASSP 2018
    • 国際学会
  • [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 ICASSP 2018
    • 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 ICASSP 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] 凸集合精密表現言語としての非拡大写像と不動点近似-信号処理・機械学習・最適化への応用の広がり2018

    • 著者名/発表者名
      山田 功
    • 学会等名
      電子情報通信学会ソサイエティ大会(チュートリアルセッション「AT-2. 確率的最適化と信号処理」)
  • [学会発表] Hierarchical Convex Optimization with Proximal Splitting Operators2018

    • 著者名/発表者名
      Isao Yamada, Masao Yamagishi
    • 学会等名
      Spilitting Algorithms, Modern Operator Theory, and Applications
    • 国際学会

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公開日: 2019-12-27  

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