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ベイズ推論による第一原理計算からの有効モデル選択

使用贝叶斯推理从第一性原理计算中进行有效的模型选择

基本信息

批准号：
15J07765
负责人：
竹中光
金额：
$ 1.6万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-04-24 至 2018-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は，電子状態の第一原理的な理論計算データから，ベイズ推論によって有効モデルを自動的に抽出する枠組みを構築し，さらに広い分野で活用できる手法へと拡張させることを目指すものである．採用第３年度では，本手法のさらなる汎用的な拡張を行うため，物性物理学以外の分野のデータにも適用することによって，その有効性を示すことに取り組んだ．具体的には，まず天文学における超新星爆発のデータに対して本手法を適用した．このデータにおいては，極大等級と呼ばれる物理量がどのような説明変数で記述できるのかが重要な論点となっている．そこで，この問題は有効モデルを抽出するという意味において，採用２年度目までに取り扱っていた物性物理学の問題と同じようなアプローチができると考えた．つまり，ベイズ推論に基づくモデル選択手法が，天文学のデータにも同様に適用できる可能性があることに気が付いた．実際に適用した結果，従来そのデータに対して用いられていたモデル選択基準である交差検定誤差と比較して，本手法で扱うモデル選択基準であるベイズ自由エネルギーの方が潜在構造の抽出に適していることを示した．さらに，全ての説明変数の組合せの状態密度を観測することによって，モデル選択を行う基準となるベイズ自由エネルギーや交差検定誤差にどのような構造があるのかを明らかにすることができた．その際に，全状態の状態密度を観測することが難しいような比較的大きな系においては，採用第２年度目において扱っていたマルコフ連鎖モンテカルロ法を用いることによって，近似的に状態密度を再構成することができた．以上のように天文データに対して適用した結果は，人工データに対して適用した結果でも同様に確認することができた．これまでの結果をまとめて，１本の査読有り英文学会誌への発表，国内学会で３件の発表，国際学会で１件の発表を行った．

In this paper, the first principle of electronic state theory calculation is used to construct the structure of electronic state theory. In the third year, this method is widely used in the field of physical physics. Specific astronomy and supernova explosions are applicable to this method. The maximum grade is called the physical quantity. The description is called the important argument. The problem of physical properties is solved in two years. The possibility of applying the same method to astronomy is also discussed. In practice, the method is applicable to the determination of errors in the selection criteria and the extraction of potential structures. The state density of the combination of all the description numbers is measured. The selection of the state density is based on the freedom of the state density and the cross error. In addition, the state density of the whole state is measured and compared with that of the second year. The above is the result of astronomical analysis. The results of this research are as follows: 1. English Society Annals, 3. Domestic Society Annals and 1. International Society Annals.

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Exhaustive Search for Sparse Variable Selection in Linear Regression

线性回归中稀疏变量选择的穷举搜索

DOI：
10.7566/jpsj.87.044802
发表时间：
2018
期刊：
Journal of the Physical Society of Japan
影响因子：
1.7
作者：
Igarashi Yasuhiko;Takenaka Hikaru;Nakanishi-Ohno Yoshinori;Uemura Makoto;Ikeda Shiro;Okada Masato
通讯作者：
Okada Masato

スペクトル分解におけるλ-スキャン法の提案

光谱分解的λ扫描方法的提出

DOI：
发表时间：
2017
期刊：
影响因子：
0
作者：
Hikaru Takenaka;Kenji Nagata;Takashi Mizokawa;Masato Okada;五十嵐康彦，竹中光，中西（大野）義典，植村誠，池田思朗，岡田真人;本武陽一，五十嵐康彦，竹中光，永田賢二，岡田真人;本武陽一，五十嵐康彦，竹中光，永田賢二，岡田真人
通讯作者：
本武陽一，五十嵐康彦，竹中光，永田賢二，岡田真人

Bayesian Approach to Effective Model of NiGa2S4 Triangular Lattice with Boltzmann Factor

具有玻尔兹曼因子的 NiGa2S4 三角晶格有效模型的贝叶斯方法

DOI：
10.7566/jpsj.85.124003
发表时间：
2016
期刊：
Journal of the Physical Society of Japan
影响因子：
1.7
作者：
Hikaru Takenaka;Kenji Nagata;Takashi Mizokawa;and Masato Okada
通讯作者：
and Masato Okada

全状態探索による線形回帰のスパース変数選択

使用全状态搜索进行线性回归的稀疏变量选择

DOI：
发表时间：
2017
期刊：
影响因子：
0
作者：
Hikaru Takenaka;Kenji Nagata;Takashi Mizokawa;Masato Okada;五十嵐康彦，竹中光，中西（大野）義典，植村誠，池田思朗，岡田真人
通讯作者：
五十嵐康彦，竹中光，中西（大野）義典，植村誠，池田思朗，岡田真人

竹中光