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2015 年度 実績報告書

重力波データ解析における統計的方法論の整備

公募研究

研究領域重力波天体の多様な観測による宇宙物理学の新展開
研究課題/領域番号 15H00787
研究機関統計数理研究所

研究代表者

間野 修平  統計数理研究所, 数理・推論研究系, 准教授 (20372948)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
キーワード宇宙物理 / 情報基礎 / 統計科学
研究実績の概要

本研究は,重力波データ解析における統計的方法論の整備を目的としています.典型的な困難に,定常雑音の非ガウス性,非定常雑音があります.ここで,時空の歪みによる光路差を干渉縞の動きとして計測し,信号でないものを雑音といいます.本研究では,有意性の評価,定常雑音の定量,理論値に基づく信号の検出と母数推定,非定常雑音と信号の特徴づけ,雑音源の同定,理論値に基づかない信号の検出と母数推定,といった重力波データ解析における重要な課題について,正当性のある一貫した方法を開発することを目指しています.iKAGRAが2015年3月末から実施され,そのデータ解析にも着手しました.検討した課題は多岐に渡りますが,ここではノンパラメトリック・ベイズ統計によるクラスタリングの周辺と検出の方法論の検討について報告します.前者については,一般論になりますが,母数の推定に関する理論的な問題を検討しました.後者については,重力波データ解析の具体的問題について検討しました.1つは,重力波チャンネルと環境チャンネルの関連から雑音源を同定することなどを目指した非線形な関連の検出についてです.非線形な関連の検出を目的とする距離相関やMICと呼ばれる手法では,重力波データ解析において問題になる非線形な関連を確かに検出できることが分かりました.もう1つは,非ガウスな定常雑音の特徴付けについてです.重力波データには裾の重い分布に従う時間帯や周波数帯がありますが,そのようなデータにガウス性を仮定する検定は反保守的になりますので,t分布により特徴づけることを検討しました.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

申請当時はもう少し進捗があると想定していたためです.

今後の研究の推進方策

研究以外の用務が増加して研究に割ける時間が減ったことが主な理由と考えています.時間配分を工夫します.

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Characterization of non-Gaussianity in gravitational wave detector noise2016

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto T, Hayama K, Mano S, Itoh Y, Kanda N
    • 雑誌名

      Physical Review D

      巻: 93 ページ: 082005

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevD.93.082005

    • 査読あり
  • [学会発表] Contributions to statistical methodologies in gravitational wave data analysis2016

    • 著者名/発表者名
      Shuhei Mano
    • 学会等名
      4th annual symposium of the innovative area on multi-messenger study of gravitational wave sources
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2016-02-19 – 2016-02-19
    • 国際学会
  • [学会発表] Revealing of non-Gaussianity of gravitational wave detector noises2015

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto K, Hayama K, Mano S, Nishizawa A, Yokoyama J, Itoh Y, Miyakawa O, Kanda N
    • 学会等名
      Gravitational Wave Physics and Astronomy Workshop 2015
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2015-06-17 – 2015-06-17
    • 国際学会

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公開日: 2017-01-06  

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