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2022 年度 実施状況報告書

大規模な非凸最適化問題に対する効率の良いアルゴリズムの開発と機械学習等への応用

研究課題

研究課題/領域番号 19K15247
研究機関統計数理研究所

研究代表者

田中 未来  統計数理研究所, 数理・推論研究系, 准教授 (40737053)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2024-03-31
キーワード最適化
研究実績の概要

(1) 非凸非平滑な DC 最適化問題に対する Bregman 距離を用いた DC アルゴリズムを提案し, その理論的な収束保証を与え, この方法が位相回復問題に対して適用できることを示す論文が採択された.
(2) 暗中逆畳み込み問題を DC 最適化問題として再定式化し, この問題に対して適当な Bregman 距離を提案することで, この問題に (1) で提案したアルゴリズムが適用できることを示す論文が採択された.
(3) スパース最適化問題などに現れる微分不可能な最適化問題に対する平滑化加速近接勾配法の収束解析を行なった.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

理論面と応用面の両面からの研究が進行しており, 研究は順調に進展していると言える. 昨年度投稿していた論文が採録されるとともに, 新規に複数の論文を準 備・投稿しており, 成果も順調に出ている.

今後の研究の推進方策

(1) 2 錐間の大域的な最小角を計算するための分枝限定法を実装し, 凸錐の幾何学における未解決問題にアプローチする.
(2) 複素信号処理に現れる非凸非平滑最適化問題への応用を目指し, 複素変数実数値関数の一般化方向微分を定義して, その理論的性質を明らかにする.
(3) (2) の理論を用いて電波干渉計を用いたイメージングに関する問題を解くアルゴリズムを開発する.
(4) 平滑化法と加速法の組み合わせについて研究を進める.

次年度使用額が生じた理由

本年度の国際会議への参加を見送ったため, 次年度使用額が生じた. 次年度に国際会議等に参加する計画である.

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (1件) (うち招待講演 1件)

  • [国際共同研究] University of Sao Paulo/Sao Paulo State Technological College/Federal University of ABC(ブラジル)

    • 国名
      ブラジル
    • 外国機関名
      University of Sao Paulo/Sao Paulo State Technological College/Federal University of ABC
  • [雑誌論文] Blind deconvolution with non-smooth regularization via Bregman proximal DCAs2023

    • 著者名/発表者名
      Shota Takahashi, Mirai Tanaka, Shiro Ikeda
    • 雑誌名

      Signal Processing

      巻: 202 ページ: 108734--108734

    • DOI

      10.1016/j.sigpro.2022.108734

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] リプシッツ連続的平滑化を用いた平滑化加速近接勾配法2023

    • 著者名/発表者名
      豊田充, 田中未来
    • 雑誌名

      統計数理研究所共同研究リポート

      巻: 461 ページ: 133--160

  • [雑誌論文] 非平滑正則化を用いたブラインド・デコンボリューションに対する Bregman 近接 DC アルゴリズム2023

    • 著者名/発表者名
      髙橋翔大, 田中未来, 池田思朗
    • 雑誌名

      電子情報通信学会 技術研究報告

      巻: 122-405 ページ: 111--118

  • [雑誌論文] New Bregman proximal type algorithms for solving DC optimization problems2022

    • 著者名/発表者名
      Shota Takahashi, Mituhiro Fukuda, Mirai Tanaka
    • 雑誌名

      Computational Optimization and Applications

      巻: 83 ページ: 893--931

    • DOI

      10.1007/s10589-022-00411-w

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Lipschitz 連続的平滑化を用いた平滑化加速近接勾配法2022

    • 著者名/発表者名
      田中未来
    • 学会等名
      統計数理研究所 2022 年度 統計数理セミナー
    • 招待講演

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公開日: 2023-12-25  

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