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2020 年度 実績報告書

期待オイラー標数法の深化と実用化,および関連する数理の展開

研究課題

研究課題/領域番号 16H02792
研究機関統計数理研究所

研究代表者

栗木 哲  統計数理研究所, 数理・推論研究系, 教授 (90195545)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2021-03-31
キーワードミンコフスキー汎関数 / 非心ウィシャート行列 / クロネッカー共分散構造
研究実績の概要

1. 一般次元の弱い非ガウス性を持った等方的確率場について,そのレベルセットの期待ミンコフスキー汎関数の期待値を,3, 4次の高次スペクトル (すなわち,3, 4点相関関数のフーリエ変換) を用いた摂動計算の形で与えた.期待ミンコフスキー汎関数は形態解析の分野で用いられることの多い幾何量であるが,とくに天体物理の分野では宇宙マイクロ波背景放射 (CMB) や宇宙の大規模構造 (Large-scale structure of the Universe) のデータに適用され宇宙理論の妥当性の検証に用いられてきた経緯がある.研究結果の一部を,天体物理系の国際誌 Physical Review D に掲載した.引き続き宇宙シミュレータで生成されたシミュレーションデータと理論結果の比較数値実験を行った.
2. さらに上記の計算はいわゆる形式的な計算であるため,それにどのように数学的な正当性を与えることができるか検討を行った.
3. 非心ウィシャート行列の最大固有値分布は,オイラー標数近似によってその近似を与えることができる例の一つであった.その近似を計算代数の手法であるホロノミック法で数値計算する研究を行っていたが,最終的に雑誌 Journal of Multivariate Analysis に刊行した.
4. クロネッカー構造を持つ分散共分散構造の最尤推定量の存在に関するMathias Drton および Peter Hoff との共同研究を Annals of Statistics に掲載した.
5. オイラー標数よりもさらに情報量をもったベッチ数を用いた新しいデータ解析手法である位相データ解析 (TDA) のロバスト化の試みの研究を行い,国際学会 NeurIPS で発表した.
6. 行列解析,確率,統計を横断する学際的な国内研究集会「確率・統計・行列ワークショップ彦根2021」を2021年11月15日(月)に滋賀大学にて開催した.

現在までの達成度 (段落)

令和2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

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Minkowski functionals and the nonlinear perturbation theory in the large-scale structure: Second-order effects2022

    • 著者名/発表者名
      Takahiko Matsubara, Chiaki Hikage, Satoshi Kuriki
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 105 ページ: 023527

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.105.023527

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Existence and uniqueness of the Kronecker covariance MLE2021

    • 著者名/発表者名
      Mathias Drton, Satoshi Kuriki, Peter Hoff
    • 雑誌名

      The Annals of Statistics

      巻: 49 ページ: 2721-2754

    • DOI

      10.1214/21-AOS2052

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Weakly non-Gaussian formula for the Minkowski functionals in general dimensions2021

    • 著者名/発表者名
      Takahiko Matsubara, Satoshi Kuriki
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 104 ページ: 103522

    • DOI

      10.1103/PhysRevD.104.103522

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Computation of the expected Euler characteristic for the largest eigenvalue of a real Wishart matrix2020

    • 著者名/発表者名
      Nobuki Takayama, Lin Jiu, Satoshi Kuriki, Yi Zhang
    • 雑誌名

      Journal of Multivariate Analysis

      巻: 179 ページ: 104642

    • DOI

      10.1016/j.jmva.2020.104642

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Robust persistence diagrams using reproducing kernels2020

    • 著者名/発表者名
      Siddharth Vishwanath
    • 学会等名
      NeurIPS 2020

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公開日: 2022-12-28  

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