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2007 年度 実績報告書

機械学習の手法による非線形複雑系の動的解析とシミュレーション科学への応用

研究課題

研究課題/領域番号 18500184
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, モデリング研究系, 准教授 (30213200)

研究分担者 赤穂 昭太郎  産業技術総合研究所, 脳神経情報研究部門, 情報数理研究グループ長 (40356340)
キーワード機械学習 / カーネル法 / 非線形 / 時系列 / シミュレーション
研究概要

本研究は,再生カーネルに基づく機械学習の手法に基づいて,複雑非線形系のダイナミクスのデータから情報を抽出する手法を開発することを目標としている.
動的な現象の解析に対するカーネル法の応用として,前年度はリウビル演算子の固有モード解析に再生カーネルを組み込んだ手法を提案した.本年度はこの手法を実装して,いくつかの簡単な例でテストを行い,その結果と枠組みを学会・研究会で発表した.テストの結果,簡単な例題については予想通りの結果が得られたが,サイズの大きい問題では,安定性や計算量に問題があることわかった.また,定式化についても問題があり,それが結果に影響している可能性が指摘された.今後は,定式化を見直すとともに,コレスキー分解等を用いた高速のアルゴリズムを実装し,より現実的な問題への適用を目指す予定である.
それとは別に,カーネル法をベイズ推定の枠組みに組み込むための計算手法についても研究した.Representer定理により,カーネル法はガウス過程を仮定したときの事後分布のモード(MAP推定値)を求める手法と解釈することができるが,複雑なベイズ推定のためにマルコフ連鎖モンテカルロ法(MCMC)を用いる場合は,MAP推定値の代わりに,事後分布からのサンプルを得ることが必要になることがある.そうした場合に有効な手法について検討し,、有望な結果を得た.今後は考案した方法を実装してテストする予定である.

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2008 2007

すべて 学会発表 (2件)

  • [学会発表] カーネル法による緩和モード解析2008

    • 著者名/発表者名
      伊庭幸人
    • 学会等名
      日本物理学会 第63回年次大会
    • 発表場所
      近畿大学(東大阪)
    • 年月日
      2008-03-26
  • [学会発表] カーネル法によるマルコフ連鎖の遷移行列の固有値解析2007

    • 著者名/発表者名
      伊庭幸人
    • 学会等名
      統計数理研究所研究会 非線形科学と統計科学の対話
    • 発表場所
      統計数理研究所(東京)
    • 年月日
      2007-11-28

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公開日: 2010-02-04   更新日: 2016-04-21  

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