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2009 年度 実績報告書

非線形非平衡系にみられる間欠性ゆらぎの統計力学とその応用

研究課題

研究課題/領域番号 20740227
研究機関日本大学

研究代表者

清野 健  日本大学, 工学部, 准教授 (40434071)

キーワード間欠性 / 非ガウス分布 / 極値統計 / 心拍変動
研究概要

1.Beck-Cohen superstatisticsの対数振幅と極値統計の関係
非平衡系で観測される非ガウス分布を記述するためにBeckとCohenが導入した、superstatisticsと、本研究で導入した相乗的確率過程との関係を明らかにした。我々の相乗的確率過程では、観測時系列がローカルな変動を表わす正規確率変数と標準偏差の変動を表わす対数振幅変数に分解されるが、対数振幅変数が極値分布に従うとき、観測される分布は自由度の2のt分布(指数-3のべき分布)、もしくは両側指数分布になることを示した。これらの分布は、superstatisticsの典型的なクラスに属しているが、任意のパラメタを含んでおり、なぜそのような分布が自然に観測されるかを説明することはできていなかった。本研究では,それらの分布と極値統計における極限分布との関係を示し、調整パラメタに依存せずに特徴的な分布が出現することに可能な説明を与えた。
2.非対称間欠性の解析手法の開発と心拍変動解析への応用。
非対称分布に従う間欠性ゆらぎについて、分布の左右を別々に粗視化する新たな多重スケール解析と非対称な非ガウス分布を特徴づける統計指標を導入した。非対称な間欠性をもつカスケードモデルを仮定し、理論的な非対称性が、我々の方法で定量化できることを確認した。この方法を、長期心拍変動の解析に応用し、心拍変動には非対称な間欠性があることを見出した。さらに、健常人における加齢の影響や病態との関係を調べた結果、心拍変動の非対称性と自律神経系の心臓制御との関係が示唆された。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2010 2009

すべて 雑誌論文 (1件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Non-Gaussian statistics and its application to heart rate variability analysis2010

    • 著者名/発表者名
      Ken Kiyono
    • 雑誌名

      The Institute of Statistical Mathematics Cooperative Research Report 242

      ページ: 95-103

  • [学会発表] Non-Gaussian statistics of intermittent fluctuations and its application to heart rate variability analysis2010

    • 著者名/発表者名
      Ken Kiyono
    • 学会等名
      The International Symposium for Dynamic Electrocardiography
    • 発表場所
      名古屋ルーセントタワー(愛知県)
    • 年月日
      2010-03-27
  • [学会発表] Beck-Cohen superstatisticsと極値統計の関係2010

    • 著者名/発表者名
      清野健
    • 学会等名
      日本物理学会第65回年次大会
    • 発表場所
      岡山大学(岡山県)
    • 年月日
      2010-03-20
  • [学会発表] 非ガウス統計の心拍変動解析への応用2009

    • 著者名/発表者名
      清野健
    • 学会等名
      医用診断のための応用統計数理の新展開
    • 発表場所
      統計数理研究所(東京都)
    • 年月日
      2009-12-04
  • [学会発表] 非ガウス的心拍変動の数理的メカニズム2009

    • 著者名/発表者名
      清野健
    • 学会等名
      第24回生体・生理工学シンポジウム
    • 発表場所
      東北大学(宮城県)
    • 年月日
      2009-09-26

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公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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