多様な時系列データに潜む振動現象の統計解析

对各种时间序列数据中隐藏的振动现象进行统计分析

• 批准号: 19K20220
• 负责人: 松田 孟留
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: The University of Tokyo (2019, 2022)Institute of Physical and Chemical Research (2020-2021)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19K20220/
• 关键词: 状態空間モデル; 振動子; 時系列解析; fNIRS; 常微分方程式; アジョイント法

状態空間モデルを用いて時系列データに潜む振動成分をデータ駆動的に抽出する振動子分解について、パラメータ推定アルゴリズムの改良を行った。従来のカルマンフィルタによる対数尤度の逐次計算に基づく最尤推定アルゴリズムでは、データの時点数が大きいときに計算量が膨大になってしまうという課題があった。この課題に対するいくつかの対処法を検討した結果、Whittle尤度にサブサンプリングを組み合わせたアルゴリズムが計算時間の削減と安定した推定精度の両立という意味で実用的であることがわかった。このアルゴリズムは振動子分解に限らず一般の状態空間モデルのパラメータ推定に適用可能である。また、振動子分解プログラムのMATLABからpythonへの移植を行なった。スロー地震の解析では0.02-0.05HzのVLFEや2-8Hzの微動をバンドパスフィルタによって取り出すのが一般的である。しかし、最近の研究によって、スロー地震活動はこれらの周波数帯域に限定されないことを示唆する結果が得られてきている。そこで、先行研究に倣って2016年4月10日の紀伊半島沖DONETデータに注目し、振動子分解によるスロー地震のデータ駆動的な抽出を試みた。結果として、0.01Hz付近と0.1Hz付近に振動子のクラスタが存在することが見つかった。この他に、作用素スケーリング問題に対するSinkhornアルゴリズムのもつ量子情報幾何構造に関する論文が採択された。

When the state space モ デ ル を with い て series デ ー タ に hidden む vibration ingredient を デ ー タ 駆 moving に spare す る vibrator decomposition に つ い て, パ ラ メ ー タ presumption ア ル ゴ リ ズ ム の improved line を っ た. 従 to の カ ル マ ン フ ィ ル タ に よ る several degrees especially seaborne の successive computation に base づ く most especially presumption ア ル ゴ リ ズ ム で は, デ ー タ の points が big き い と き に computation が swelled に な っ て し ま う と い う subject が あ っ た. こ の subject に す seaborne る い く つ か の 処 seaborne method を beg し 検 た results, Whittle, especially に サ ブ サ ン プ リ ン グ を group み close わ せ た ア ル ゴ リ ズ ム が computing time の cut と settle し た presumed accuracy の struck made と い う mean で be used で あ る こ と が わ か っ た. こ の ア ル ゴ リ ズ ム は vibrator decomposition に limit ら ず の general state space モ デ ル の パ ラ メ ー タ presumption に may apply で あ る. Youdaoplaceholder0, vibrator decomposition プログラム へ MATLAB ら らpythonへ へ port を lines なった. Analytical で ス ロ ー earthquake の は 0.02 0.05 Hz の VLFE や 2-8 Hz の micro を バ ン ド パ ス フ ィ ル タ に よ っ て take り out す の が general で あ る. し か し, recent studies on の に よ っ て, ス ロ ー seismicity は こ れ ら の cycle for 帯 domain に qualified さ れ な い こ と を in stopping す る results ら が れ て き て い る. そ こ で, leading research に imitation っ て in April 10, 2016 の kii peninsula rushed DONET デ ー タ に attention し, vibration decomposition に よ る ス ロ ー earthquake の デ ー タ 駆 try moving な drew を み た. The results show that と て て, 0.01Hz subclose と, 0.1Hz subclose に vibrator <s:1> ラスタが ラスタが exist する する とが とが see った った った. こ の he に, function element ス ケ ー リ ン グ problem に す seaborne る Sinkhorn ア ル ゴ リ ズ ム の も つ quantum information geometry structure に masato す る paper が mining 択 さ れ た.

项目成果

一般化近単調回帰と常微分方程式の数値計算の誤差推定

广义近单调回归与常微分方程数值计算中的误差估计

• 发表时间: 2021
• 作者: 松田 孟留;宮武 勇登
• 通讯作者: 宮武 勇登

Information geometry of operator scaling

算子缩放的信息几何

• DOI: 10.1016/j.laa.2022.04.022
• 发表时间: 2022
• 期刊: Linear Algebra and its Applications
• 影响因子: 1.1
• 作者: Matsuda Takeru;Soma Tasuku
• 通讯作者: Soma Tasuku

On Geometry of Stein Goodness-of-fit Testing

关于斯坦因几何拟合优度检验

• 发表时间: 2021
• 作者: 郡山 拓也;松田 孟留;駒木 文保;Wenkai Xu and Takeru Matsuda;Takeru Matsuda;Wenkai Xu and Takeru Matsuda
• 通讯作者: Wenkai Xu and Takeru Matsuda

Rutgers University(米国)

罗格斯大学（美国）

Estimation under matrix quadratic loss and matrix superharmonic priors

矩阵二次损失和矩阵超谐波先验下的估计

• 发表时间: 2021
• 作者: 永田将大;近藤真史;池田大地;茅野功;横川智教;佐藤洋一郎;Takeru Matsuda
• 通讯作者: Takeru Matsuda