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2013 年度 実績報告書

確率ランキングモデルとその応用

研究課題

研究課題/領域番号 22540147
研究機関首都大学東京

研究代表者

服部 久美子  首都大学東京, 理工学研究科, 教授 (80231520)

研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2015-03-31
キーワード確率論 / 確率過程 / 極限定理 / 非マルコフ過程 / 連続極限
研究概要

一昨年度から、確率モデルの極限に関して新たな展開があった。いままで解析困難と考えられてきた、フラクタル上のループ・イレーズド・ランダム・ウォークとよばれる非マルコフ過程に関して、厳密な解析が可能となる、既存とは異なるモデルを開発した。ループをできた順に消していくのでなく、スケールの大きい順に消すのである。この消し方によると、フラクタル格子の自己相似性を利用して、ループ・イレーズド・ランダム・ウォークの連続極限の存在および、連続極限の確率過程の基本的な性質を証明した。25年度は、さらにこのモデルがLawlerの提唱したできた順にループを消す「標準モデル」と同値であることを証明した。
単に解析できるモデルを作ったのではなく、ループ・イレーズド・ランダム・ウォークの新しい解析方法を見出したことになる。この同値性がどこまで一般的に成り立つかは興味深い課題である。

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

ランダム・ウォークからループを消して得られる確率過程は、一般にループを消す順序によって異なる確率過程になる。
シェルピンスキー・ガスケット上で、ループを大きい順に消すモデル(自己相似性を利用できて厳密な解析が可能になる)が、Lawlerが提唱し、ユークリッド空間で多くの結果が得られている標準モデルと同値であることを示したが、この結果はループ・イレーズド・ランダム・ウォークの新しい解析方法を見出したことになり、研究発表に対する聴衆の反応も良かった。

今後の研究の推進方策

確率ランキング過程は、一列に並んだN個の粒子が、独立に、それぞれ固有のジャンプ率にしたがって列の先頭にジャンプする、というモデルである。大数の法則の描像の通り、無限粒子極限において、ランダムな現象から決定論的な運動を読み取ることができる。現実をさらによく反映させるため、粒子によって時間依存性が異なるモデルまで一般化した理論を構成した。さらに、位置依存性がある場合への一般化を試みる。
シェルピンスキー・ガスケット上のループ・イレーズド・ランダム・ウォークに対して、大きいループから消すモデルと標準モデルが同値であることを示したが、この同値性がどこまで一般化できるか、極限の確率過程の軌跡の幾何学的性質(ハウスドルフ次元より詳しい情報)、以前に研究を行っていた自己回避ウォークと今回のループ・イレーズド・ウォークを含む統一的なモデルの構成などに取り組んでいく。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2014 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (3件) (うち招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Loop-eerased random walk on the Sierpinski gasket2014

    • 著者名/発表者名
      K.Hattori, M.Mizuno
    • 雑誌名

      Stochastic processes and their applications

      巻: 124 ページ: 566-585

    • DOI

      10.1016/j.spa.2013.08.006

    • 査読あり
  • [学会発表] Non-Markov processes on fractals

    • 著者名/発表者名
      K.Hattori
    • 学会等名
      RIMS研究集会「確率解析}
    • 発表場所
      京都大学数理解析研究所
    • 招待講演
  • [学会発表] The scaling limit of loop-erased random walks on fractals -- the erasing-larger-loops-first model and the uniform spanning trees

    • 著者名/発表者名
      K.Hattori
    • 学会等名
      Fractal Geometry and Stochastics V
    • 発表場所
      タバルツ(ドイツ)
  • [学会発表] Loop-erased random walk on a fractal -- a random fractal approach

    • 著者名/発表者名
      K.Hattori
    • 学会等名
      イエナ大学フラクタルコロキウム
    • 発表場所
      イエナ大学(ドイツ)
    • 招待講演

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公開日: 2015-05-28  

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