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2015 年度 実施状況報告書

精密なモンテカルロ積分の研究

研究課題

研究課題/領域番号 26400133
研究機関大阪大学

研究代表者

杉田 洋  大阪大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (50192125)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
キーワードモンテカルロ積分 / ランダム・ワイル・サンプリング / k対独立
研究実績の概要

本研究では昨年度,ランダム・ワイル・サンプリングを拡張したk対独立確率変数列によるモンテカルロ積分法の開発を行った.本年度においては,その実装を行い実際にコンピュータによる計算実験を行い性質を詳しく調査した.そこで以下のような知見を得た.
k=3の場合は,我々の開発した3対独立確率変数列の和の分布は,一般に正規近似できないことが数値実験的に得られた.理論的には3次モーメントまでi.i.d.サンプリングの場合と一致するのであるが,特別な場合には4次モーメントまで一致することが確認された.また,k>=4 の場合には,数値実験的には正規近似できるようなデータを得た.しかし,理論上は,k=2の場合(ランダム・ワイル・サンプリング)と同様に中心極限スケーリングはサンプル数の極限において退化すると予想される.実際,中心極限スケーリングの6次のモーメントを計算してみると,サンプル数の増加に伴い発散する様子が数値実験的に確認された.このことは我々の予想の傍証の一つと言える.以上の結果は,共同研究を行った阿知波拓の修士論文において詳しく述べられた.
また,招待論文 Random Weyl sampling---A secure Monte Carlo integration method を執筆し,そこでモンテカルロ法の数学的定式化,ランダム・ワイル・サンプリングが2対独立な確率変数列を生成することの新しくて易しい証明,などを与えた.

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

k次モーメントまで正確にシミュレートするk対独立確率変数列を生成するプログラムの実装を行い,その性能について数値実験的な成果を上げることができたから.

今後の研究の推進方策

疑似乱数の精密な検定,大偏差原理の数値実験的実証,滑らかでない関数の最大値の探索,数値積分が非常に困難な場合の考察,などの中からテーマを選んで予定通り研究を推進する.

次年度使用額が生じた理由

筑波大学への出張を一つ取りやめたため

次年度使用額の使用計画

本研究に関連する確率論,応用数学および解析学関係の図書,およびソフトウェアを購入する.

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2016 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Random Weyl sampling---A secure Monte Carlo integration method2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi SUGITA
    • 雑誌名

      Nonlinear Theory and Its Applications(NOLTA)

      巻: 7-1 ページ: 2-13

    • DOI

      http://doi.org/10.1587/nolta.7.2

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [備考] Hiroshi SUGITA Works in Mathematics

    • URL

      http://www.math.sci.osaka-u.ac.jp/~sugita/mathematics.html

URL: 

公開日: 2017-01-06  

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