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2010 年度 実績報告書

測度空間における最適化の理論と計算手法およびその応用に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 20540147
研究機関統計数理研究所

研究代表者

伊藤 聡  統計数理研究所, 数理・推論研究系, 准教授 (50232442)

キーワード測度空間における最適化 / 無限計画 / 半無限計画 / 非線形計画 / 確率分布の推定 / 通信路容量 / ロバスト最適化 / リーグ戦
研究概要

応用面に研究の重点をおいた第3年度の主な目標は、最適制御問題に対する効率的な計算手法の開発、また測度空間における一般の非線形形式に対する理論の構築であった。今年度は特に後者について大きな進展があった。前者については最終年度にかけて引き続き考察を続ける。
さて、情報理論における通信路容量の問題は測度空間上の非線形凸計画問題の一例である。通信路容量とは雑音のある通信路において単位時間に送ることができる情報量の上限であり、具体的には確率測度として表現される入力分布と通信路自体により定義された相互情報量を適当な制約のもとで入力分布に関して最大化することによって得られる。通信路容量を達成する入力分布は離散分布になることが多いということが報告されているが、既存の研究はすべて複素関数論に基づいているため、一入力一出力系にしか適用できない。本研究によれば、半無限計画の理論を用いて通信路容量を達成する分布が離散的になる理由を明らかにすることができ、さらに他入力多出力系すなわちベクトル通信路へ適用する道が開ける。
また、もう一つの実用的な応用として、スポーツのリーグ戦において特定順位以上あるいは以下を確定する最小の勝数(クリンチ数)あるいは敗数(エリミネーション数)の計算方法について考察し、勝率に基づいて順位が定まるプロ野球リーグ戦に適用した。これは非凸2次のロバスト最適化問題である。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (2件) 学会発表 (4件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Min-max strategy for prediction2011

    • 著者名/発表者名
      Ikeda, S., Ito, S.
    • 雑誌名

      最適化:モデリングとアルゴリズム24(統計数理研究所共同研究リポート267)

      ページ: 15-23

  • [雑誌論文] Capacity-achieving probability measure in communication channels2010

    • 著者名/発表者名
      Ito, S., Ikeda, S.
    • 雑誌名

      Book of Abstracts, The 8^<th> International Conference on Optimization : Techniques and Applications

      ページ: 98

  • [学会発表] 離散的最適化とサービス科学2010

    • 著者名/発表者名
      伊藤聡
    • 学会等名
      リスク評価と最適化に関する研究集会
    • 発表場所
      同志社大学(京都府)
    • 年月日
      2010-12-26
  • [学会発表] Capacity-achieving probability measure in communication channels2010

    • 著者名/発表者名
      Ito, S., Ikeda, S.
    • 学会等名
      The 8^<th> International Conference on Optimization : Techniques and Applications
    • 発表場所
      復旦大学(中華人民共和国・上海市)
    • 年月日
      2010-12-11
  • [学会発表] 測度の最適化と離散最適化2010

    • 著者名/発表者名
      伊藤聡
    • 学会等名
      統計数理研究所新機軸創発センター最適化推論研究グループ研究会
    • 発表場所
      統計数理研究所(東京都)
    • 年月日
      2010-10-05
  • [学会発表] 測度空間における凸最適化2010

    • 著者名/発表者名
      伊藤聡
    • 学会等名
      統計数理研究所共同研究集会「確率測度の最適化と通信路容量」
    • 発表場所
      統計数理研究所(東京都)
    • 年月日
      2010-07-27
  • [産業財産権] 演算装置及び演算方法2010

    • 発明者名
      伊藤聡、大場信之介
    • 権利者名
      大学共同利用機関法人情報・システム研究機構、一般社団法人共同通信社
    • 産業財産権番号
      特許、特願2010-169244
    • 出願年月日
      2010-07-28
  • [産業財産権] 計測点算出装置及び方法2010

    • 発明者名
      伊藤聡, 他5名
    • 権利者名
      情報・システム研究機構、(株)小野測器
    • 産業財産権番号
      特許、特願2010-145615
    • 出願年月日
      2010-06-25

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公開日: 2012-07-19  

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