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2010 年度 実績報告書

階層構造を持つ最適化問題の解明と信号処理工学への応用

研究課題

研究課題/領域番号 21300091
研究機関東京工業大学

研究代表者

山田 功  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (50230446)

キーワード階層構造を持つ最適化 / Moreau-Yosida近似 / ハイブリッド最急降下法 / Principal Component Pursuit / Tensor recovery / 適応射影劣勾配法 / Douglas-Rachford splitting
研究概要

2010年度前半は、(i)凸関数のMoreau-Yosida envelopeが常に微分可能で、微分がリプシッツ連続になること、(ii)Moreau-Yosida envelopeによって凸関数はいくらでも精度よく近似できること」に注目し、「階層構造を持つ凸最適化問題」の第2段階の最適化問題の目的関数をMoreau envelopeで正則化した問題で代用するアイディアの有効性を検証するとともに、そのアイディアをまとめた招待論文がFixed Point Algorithms for Inverse Problems in Science and Engineering(H.H.Bauschke,R.Burachik,P.L.Combettes,V.Elser,D.R.Luke,H.Wolkowicz,eds.),Springer-Verlag,2011.のChapter17として近日中に出版が決定している。さらに、2003年以来、申請者が提唱してきた適応学習アルゴリズム(Adaptive Projected Subgradient method)のアイディアとその発展と応用を広く紹介するために、最近の進展と新しい応用を加え、解説論文を発表している(IEEE Signal Processing Magazineに掲載済)。
2010年度後半は、スパースなベクトルや行列、低ランクな行列やテンソルの持つ情報表現能力を活かすための2つの信号処理問題(Principal Component PursuitやTensor Recovery)を解決するために、これらの凸緩和問題をDouglas-Rachford splittingを用いて解決するアイディアを提案し、このアルゴリズムが優れた性能を持つことを明らかにしている(これらの成果は、Journal of Math-for IndustryとInverse Problemsに掲載済)。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2011 2010 0

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (11件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Adaptive learning in a world of projections : A unifying framework for linear and nonlinear classification and regression tasks2011

    • 著者名/発表者名
      S.Theodoridis, K.Slavakis, I.Yamada
    • 雑誌名

      IEEE Signal Processing Magazine

      巻: 28 ページ: 97-123

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tensor completion and low-n-rank tensor recovery via convex optimization2011

    • 著者名/発表者名
      S.Gandy, B.Recht, I.Yamada
    • 雑誌名

      Inverse Problems

      巻: 27 ページ: 19

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Convex optimization Techniques for the Efficient Recovery of a Sparsely Corrupted Low-rank Matrix2010

    • 著者名/発表者名
      S.Gandy, I.Yamada
    • 雑誌名

      Journal of Math-for-Industry

      巻: JMI2010B ページ: 147-156

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Diffusion Least-Mean Squares With Adaptive Combiners : Formulation and Performance Analysis2010

    • 著者名/発表者名
      N.Takahashi, I.Yamada, A.Sayed
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Signal Processing

      巻: 58 ページ: 4795-4810

    • 査読あり
  • [学会発表] Sparse system identification by exponentially weighted adaptive parallel projection and generalized soft-thresholding2010

    • 著者名/発表者名
      M.Yamagishi, M.Yukawa, I.Yamada
    • 学会等名
      APSIPAASC 2010
    • 発表場所
      Singapore 招待講演
    • 年月日
      2010-12-16
  • [学会発表] Improvement of Halftone Visibility by Convex Optimization Techniques2010

    • 著者名/発表者名
      M.Yamagishi, I.Yamada
    • 学会等名
      IEICE SIP Symposium 2010
    • 発表場所
      奈良女子大学
    • 年月日
      2010-11-26
  • [学会発表] Douglas-Rachford splitting-type algorithms for Tensor Completion and Principal Component Pursuit2010

    • 著者名/発表者名
      S.Gandy, I.Yamada
    • 学会等名
      IEICE SIP Symposium 2010
    • 発表場所
      奈良女子大学
    • 年月日
      2010-11-26
  • [学会発表] Acceleration of adaptive proximal forward-backward splitting method for sparse system identification2010

    • 著者名/発表者名
      M.Yamagishi, M.Yukawa, I.Yamada
    • 学会等名
      IEICE SIP Symposium 2010
    • 発表場所
      奈良女子大学
    • 年月日
      2010-11-24
  • [学会発表] A Note on Adaptive Projected Subgradient Method Under Linear Constraints2010

    • 著者名/発表者名
      M.Yukawa, I.Yamada
    • 学会等名
      IEICE SIP Symposium 2010
    • 発表場所
      奈良女子大学
    • 年月日
      2010-11-24
  • [学会発表] Relaxation of Ill-Posedness for Estimating Noisy Autoregressive Models2010

    • 著者名/発表者名
      S.Shimamura, N.Takahashi, I.Yamada
    • 学会等名
      IEICE SIP Symposium 2010
    • 発表場所
      奈良女子大学
    • 年月日
      2010-11-24
  • [学会発表] A Statistical Characterization of Carrier Frequency Offset and Timing Offset in OFDM Systems2010

    • 著者名/発表者名
      N.Tran LE, N.Takahashi, I.Yamada
    • 学会等名
      IEICE SIP Symposium 2010
    • 発表場所
      奈良女子大学
    • 年月日
      2010-11-24
  • [学会発表] 閉凸集合の不動点表現を用いた最適化アルゴリズムと信号処理(チユートリアル講演)2010

    • 著者名/発表者名
      山田功
    • 学会等名
      第39回数値解析シンポジウム-NAS2010
    • 発表場所
      鳥羽シーサイドホテル 招待講演
    • 年月日
      2010-05-26
  • [学会発表] Low Complexity Projection-based Adaptive Algorithm for Sparse System Identification and Signal Reconstruction0

    • 著者名/発表者名
      K.Slavakis, S.Theodoridis, I.Yamada
    • 学会等名
      IEEE Signal Processing Society The 44th Asilomar Conference on Signals, Systems and Computers
    • 発表場所
      Asilomar Hotel and Conference Grounds 招待講演
    • 年月日
      00001108
  • [学会発表] Convex Optimization and Signal Processing Using Fixed-Point Characterizations of Closed Convex Sets0

    • 著者名/発表者名
      I.Yamada
    • 学会等名
      RIKEN Mathematical Sciences Workshop in Kamisuwa
    • 発表場所
      Rako Hananoi Hotel/Kamkisuwa 招待講演
    • 年月日
      00000919
  • [学会発表] Distributed multiagent learning with a broadcast adaptive subgradient method0

    • 著者名/発表者名
      R.Cavalcante, A.Rogers, N.Jennings, I.Yamada
    • 学会等名
      The 9th International Conference on Autonomous Agents and Multiagent Systems
    • 発表場所
      Sheraton Centre Toronto Hotel
    • 年月日
      00000513
  • [図書] Minimizing the Moreau envelope of nonsmooth convex functions over the fixed point set of certain quasi-nonexpansive mappings, In : Fixed-Point Algorithms for Inverse Problems in Science and Engineering (H.H. Bauschke, R. Burachik, P.L.Combettes, V.Elser, D.R.Luke, H. Wolkowicz, eds.)2011

    • 著者名/発表者名
      I.Yamada, M.Yukawa, M.Yamagishi
    • 総ページ数
      345-390
    • 出版者
      Springer-Verlag

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公開日: 2012-07-19  

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