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2017 年度 実績報告書

動的スパースモデリングの理論とそのバイオメカニクスへの応用

公募研究

研究領域スパースモデリングの深化と高次元データ駆動科学の創成
研究課題/領域番号 16H01546
研究機関北九州市立大学

研究代表者

永原 正章  北九州市立大学, 環境技術研究所, 教授 (90362582)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2018-03-31
キーワードスパースモデリング / 最適制御 / 動的スパースモデリング / 時系列解析
研究実績の概要

生物運動のモデリングのための動的スパースモデリングの理論を検討し,スパースかつ連続な運動を生成する最適制御の定式化を考察した.その結果,CLOT (Combined L-One and Two) ノルムと呼ばれる評価関数が有効であることを発見し,スパースかつ連続な制御信号を得ることが可能となった.鳥類や二足歩行など,動物の運動はスパースではあるが,不連続では有りえないので,CLOTノルムの定式化は自然である.本結果は,University of Texas at Dallas および Indian Institute of Technology Hyderabad との国際共同研究により国際会議IFAC World CongressやSICE Annual Conference 等に国際会議論文論文として発表した.現在,その成果を学術論文にまとめて,制御分野の国際トップジャーナルに投稿中である.

また医療データは時系列信号であり,その生成モデルとして動的システムを仮定すれば,信号推定問題は動的スパースモデリングの問題として定式化される.特に,データが離散値を取る場合について,その動的スパースモデリングにもとづく定式化を行い,IEEE Transactions on Automatic Control や IEEE Transactions on Signal Processing 等の国際トップジャーナルで発表した.

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。

  • 研究成果

    (21件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 1件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 8件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] University of Texas at Dallas(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      University of Texas at Dallas
  • [国際共同研究] Indian Institute of Technology Bombay/Indian Institute of Technology Hyderabad(India)

    • 国名
      インド
    • 外国機関名
      Indian Institute of Technology Bombay/Indian Institute of Technology Hyderabad
  • [国際共同研究] Paderborn University(Germany)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      Paderborn University
  • [国際共同研究] Aalborg University(Denmark)

    • 国名
      デンマーク
    • 外国機関名
      Aalborg University
  • [雑誌論文] Min?Max Design of Error Feedback Quantizers Without Overloading2018

    • 著者名/発表者名
      Ohno Shuichi、Ishihara Yuma、Nagahara Masaaki
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Circuits and Systems I: Regular Papers

      巻: 65 ページ: 1395~1405

    • DOI

      10.1109/TCSI.2017.2758801

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Digital Control2018

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto Yutaka、Nagahara Masaaki
    • 雑誌名

      Wiley Encyclopedia of Electrical and Electronics Engineering

      巻: NA ページ: 1~19

    • DOI

      10.1002/047134608X.W1010.pub2

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hypertracking Beyond the Nyquist Frequency2018

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto Kaoru、Yamamoto Yutaka、Nagahara Masaaki
    • 雑誌名

      Emerging Applications of Control and Systems Theory, A Festschrift in Honor of Mathukumalli Vidyasagar

      巻: NA ページ: 369~379

    • DOI

      10.1007/978-3-319-67068-3_27

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Discrete-Valued Model Predictive Control Using Sum-of-Absolute-Values Optimization2017

    • 著者名/発表者名
      Ikeda Takuya、Nagahara Masaaki
    • 雑誌名

      Asian Journal of Control

      巻: 20 ページ: 196~206

    • DOI

      10.1002/asjc.1596

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Mean Squared Error Analysis of Quantizers With Error Feedback2017

    • 著者名/発表者名
      Ohno Shuichi、Shiraki Teruyuki、Tariq M. Rizwan、Nagahara Masaaki
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Signal Processing

      巻: 65 ページ: 5970~5981

    • DOI

      10.1109/TSP.2017.2745450

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Multiuser Detection Based on MAP Estimation With Sum-of-Absolute-Values Relaxation2017

    • 著者名/発表者名
      Sasahara Hampei、Hayashi Kazunori、Nagahara Masaaki
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Signal Processing

      巻: 65 ページ: 5621~5634

    • DOI

      10.1109/TSP.2017.2740164

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Discrete-Valued Control of Linear Time-Invariant Systems by Sum-of-Absolute-Values Optimization2017

    • 著者名/発表者名
      Ikeda Takuya、Nagahara Masaaki、Ono Shunsuke
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Automatic Control

      巻: 62 ページ: 2750~2763

    • DOI

      10.1109/TAC.2016.2627683

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Control Vector Selection with Delay Estimation in Wireless Networked Control Systems2018

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Nakashima, Takahiro Matsuda, Masaaki Nagahara, and Tetsuya Takine
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Consumer Electronics (Taichung)
    • 国際学会
  • [学会発表] Signal Reconstruction with Generalized Sampling2017

    • 著者名/発表者名
      Kaoru Yamamoto, Masaaki Nagahara, Yutaka Yamamoto
    • 学会等名
      56th IEEE Conference on Decision and Control (CDC2017)
    • 国際学会
  • [学会発表] Sparse Optimization of Physical Distribution Systems based on Maximum Hands-off Control2017

    • 著者名/発表者名
      M. Nagahara, S. Takahashi, H. Higuchi, and T. Takebayashi
    • 学会等名
      2017 International Symposium on Nonlinear Theory & Its Applications (NOLTA2017)
    • 国際学会
  • [学会発表] Cross-Layer Design of an LQG Controller in Multihop TDMA-Based Wireless Networked Control Systems2017

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Nakashima, Takahiro Matsuda, Masaaki Nagahara, and Tetsuya Takine
    • 学会等名
      IEEE 28th Annual International Symposium on Personal, Indoor, and Mobile Radio Communications (PIMRC)
    • 国際学会
  • [学会発表] CLOT Optimization for Distributed Hands-Off Control with Continuity2017

    • 著者名/発表者名
      Masaaki Nagahara, Niharika Challapalli, and Mathukumalli Vidyasagar
    • 学会等名
      SICE Annual Conference 2017
    • 国際学会
  • [学会発表] Hypertracking Beyond the Nyquist Frequency2017

    • 著者名/発表者名
      Kaoru Yamamoto, Yutaka Yamamoto, and Masaaki Nagahara
    • 学会等名
      Emerging Applications of Control and System Theory (EACST 2017)
    • 国際学会
  • [学会発表] Simultaneous rejection of signals below and above the Nyquist frequency2017

    • 著者名/発表者名
      Kaoru Yamamoto, Yutaka Yamamoto, and Masaaki Nagahara
    • 学会等名
      1st IEEE Conference on Control Technology and Applications (CCTA)
    • 国際学会
  • [学会発表] Continuous Hands-off Control by CLOT Norm Minimization2017

    • 著者名/発表者名
      Niharika Challapalli, Masaaki Nagahara, and Mathukumalli Vidyasagar
    • 学会等名
      Proc. of the 20th IFAC World Congress 2017
    • 国際学会
  • [図書] スパースモデリング2017

    • 著者名/発表者名
      永原正章
    • 総ページ数
      208
    • 出版者
      コロナ社
    • ISBN
      978-4-339-03222-2
  • [備考] 永原正章のホームページ

    • URL

      https://nagahara-masaaki.github.io

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公開日: 2018-12-17   更新日: 2022-02-28  

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