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2017 年度 実績報告書

確率ゆらぎと相互作用し機能する制御系の設計論:不変測度解析と応用

研究課題

研究課題/領域番号 26289130
研究機関京都大学

研究代表者

加嶋 健司  京都大学, 情報学研究科, 准教授 (60401551)

研究分担者 宇野 公之  大阪大学, 薬学研究科, 教授 (00183020) [辞退]
山下 沢  武庫川女子大学, 薬学部, 准教授 (70398246)
辻野 博文  大阪大学, 薬学研究科, 助教 (10707144)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
キーワード制御工学 / 機械学習 / 情報通信工学 / 薬学 / 確率
研究実績の概要

不変測度の解析の工学応用に関する理論研究においては、前年度までに導出した雑音環境下における可制御性に関する理論結果とデータドリブンモデル縮約手法の関連にもとづき、深層学習などの学習理論的手法を制御工学における問題に活用する研究を進めた。具体的には、雑音除去自己符号化器と呼ばれる非線形の特徴量抽出手法を援用し、計算誤差などに対してロバストなモデル低次元化手法の提案をおこなった。継続的に非ガウス性雑音下におけるシステムの解析・制御に対しても新たな理論結果を導出するとともに、それらを電力ネットワークの実システムに応用する研究を推進している。本年度は、レアイベントの影響を定量的に評価する新しい枠組みを構築し、非モンテカルロ法的な理論誤差解析をおこなった結果が、国際論文誌に採択された。通信ネットワークにおける応用課題においては、ネットワークトラフィックの確率的モデリングや予測・推定、Effective leadership modelを用いたポテンシャルルーティングに関する研究をすすめつつ、グラフ信号処理の考え方にもとづいた、新しい時空間プロファイルのモデリング手法を提案した。薬学応用に関しては、継続してシトクロムP450およびその還元酵素を用いて、タンパク質間の電子伝達速度の測定を行った。実験データを説明するパラメータの同定に部分的には成功したものの、得られた結果は可解釈性に乏しく、さらに検討が必要である。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額が生じた理由

29年度が最終年度であるため、記入しない。

次年度使用額の使用計画

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 4件)

  • [国際共同研究] The University of Sydney(Australia)

    • 国名
      オーストラリア
    • 外国機関名
      The University of Sydney
  • [雑誌論文] Stable process approach to analysis of systems under heavy-tailed noise: Modeling and stochastic linearization2019

    • 著者名/発表者名
      Kashima Kenji、Hiroki Aoyama、Yoshito Ohta
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Automatic Control

      巻: - ページ: -

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Self-Organizing Control Mechanism Based on Collective Decision-Making for Information Uncertainty2018

    • 著者名/発表者名
      Kuze Naomi、Kominami Daichi、Kashima Kenji、Hashimoto Tomoaki、Murata Masayuki
    • 雑誌名

      ACM Transactions on Autonomous and Adaptive Systems

      巻: 13 ページ: 1~21

    • DOI

      10.1145/3183340

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sparsity-constrained controllability maximization with application to time-varying control node selection2018

    • 著者名/発表者名
      Takuya Ikeda、Kashima Kenji
    • 雑誌名

      IEEE Control Systems Letters

      巻: - ページ: -

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hierarchical Optimal Control Method for Controlling Large-Scale Self-Organizing Networks2017

    • 著者名/発表者名
      Kuze Naomi、Kominami Daichi、Kashima Kenji、Hashimoto Tomoaki、Murata Masayuki
    • 雑誌名

      ACM Transactions on Autonomous and Adaptive Systems

      巻: 12 ページ: 1~23

    • DOI

      10.1145/3124644

    • 査読あり
  • [学会発表] ネットワーク上の滑らかな時空間プロファイルのモデリングと最適観測点選択2018

    • 著者名/発表者名
      山本,加嶋,久世,村田
    • 学会等名
      第5回制御部門マルチシンポジウム
  • [学会発表] Path planning and state estimation based on sparsity-in-time2017

    • 著者名/発表者名
      Takuya Ikeda, Kenji Kashima
    • 学会等名
      20th IFAC World Congress
    • 国際学会
  • [学会発表] Control-oriented denoising autoencoder: Robustified data-driven model reduction2017

    • 著者名/発表者名
      Yuji Nagasawa, Kenji Kashima
    • 学会等名
      20th IFAC World Congress
    • 国際学会
  • [学会発表] Experimental study on sparse modeling of a diesel engine air path system2017

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Shimizu, Hayato Nakada, Kenji Kashima
    • 学会等名
      2017 IEEE Conference on Control Technology and Applications (CCTA)
    • 国際学会
  • [学会発表] Optimality of simulation-based nonlinear model reduction: Pathwise stochastic controllability2017

    • 著者名/発表者名
      Yuji Nagasawa, Kenji Kashima
    • 学会等名
      SICE Annual Conference 2017
    • 国際学会
  • [学会発表] 感染症伝搬モデルの確率可制御性解析2017

    • 著者名/発表者名
      山本,小蔵,加嶋
    • 学会等名
      第61回システム制御情報学会研究発表講演会
  • [学会発表] スパースな制御入力による時変ノード選択問題2017

    • 著者名/発表者名
      池田,加嶋
    • 学会等名
      第60回自動制御連合講演会

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公開日: 2018-12-17  

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