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2021 年度 実績報告書

機械学習を用いた信号検出とパラメータ推定

公募研究

研究領域重力波物理学・天文学:創世記
研究課題/領域番号 20H04731
研究機関長岡技術科学大学

研究代表者

中平 勝子  長岡技術科学大学, 工学研究科, 准教授 (80339621)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2022-03-31
キーワードパラメータ推定 / 機械学習
研究実績の概要

今年度は,さらに精度を上げるための工夫として,信号検出の前処理の工夫の他,最近取り入れられているカリキュラム学習を取り入れた信号検出精度・損失関数の工夫・一斉/個別パラメータ推定の方法を検討した.特に,低SNRにおけるパラメータ推定精度を上げる工夫を行った.その内訳として,従来の窓関数に対する工夫の他,時間長に関してスケールした入力データの準備を行い,信号雑音比と波形パラメータ(中心周波数・振動数変化率・中心時刻・時間幅)を深層学習モデル(VGG16)+信号雑音比に基づくカリキュラム学習によるパラメータ推定の精度改善に努めた.
その結果,パラメータの一斉推定では,すべてのSNRに対して堅牢な結果であったが,若干推定精度が落ちること,個別推定では,低SNRでは高精度でのパラメータ推定は可能だが高SNRでは逆に推定精度が劣化することを見出した.
これらのことを総括すると,どのような信号に対してパラメータ推定を行うか,によって推定組み合わせを変える必要があることが示唆される.
本テーマでは,異なる検出器間で検出される重力波に対するパラメータ推定を対象としたが,今回のパラメータ推定の仕組みとしては信号変換をかませたものが対象であるため,他の信号源であったとしても同様の傾向がみられると考えられる.

現在までの達成度 (段落)

令和3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

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2023 2022

すべて 学会発表 (2件)

  • [学会発表] 深層学習を用いた検出器間相関による信号検出法の改良と重力波データへの適用2023

    • 著者名/発表者名
      南雲彩花・中平勝子・田中貴浩
    • 学会等名
      情報処理学会第85回全国大会
  • [学会発表] 深層学習モデルを用いた重力波信号候補の探索:前処理の有効性検証2022

    • 著者名/発表者名
      南雲彩花・中平勝子・田中貴浩
    • 学会等名
      第21回情報科学技術フォーラム

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公開日: 2023-12-25  

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