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講演抄録/キーワード
講演名 2019-03-15 14:05
二次多項式近似による臨界遷移確率の推定
奥 牧人富山大
技報オンラインサービス実施中
抄録 (和) 生態系,気候システム,金融市場などの様々な複雑系で時折発生する大規模な状態遷移のことを臨界遷移と呼び,その事前予測に役立つ可能性のある指標として,状態変数の分散や自己相関,インパルス応答の時定数などが提案されている.これらの指標は,対象とする系の時間発展を記述する式やパラメータが未知であっても,観測データのみから算出することが出来る.しかし,これらはいずれも安定平衡点の線形安定性と関連したものであり,系の非線形性は考慮されていなかった.そこで本研究では,観測データを基に二次多項式で力学系を近似し,ポテンシャルの形状とノイズ強度から臨界遷移確率を推定するという新たな方法論を提案する.そして,例として生態系の数理モデルであるMayモデルで動作検証を行った結果を報告する. 
(英) Critical transitions are large-scale state transitions that occur occasionally in various complex systems such as ecosystems, climate systems, and financial markets. In order to help predict critical transitions before they occur, several measures have been proposed such as the variance and autocorrelation of a state variable and the time constant of an impulse response. These measures can be calculated even if the equation describing the dynamics of the target system or its parameters are unknown. However, these are related to the linear stability of a stable equilibrium, and nonlinearity is not considered. Here, I propose a novel approach in which the equation of the target dynamical system is approximated by a quadratic polynomial based on the observed data, and the critical transition probability is estimated from the potential shape and the noise intensity. I applied this approach to May model, a mathematical model of an ecosystem, as an example case, and the results are reported.
キーワード (和) 臨界遷移 / 安定性 / 二次多項式 / ポテンシャル / Mayモデル / / /  
(英) critical transition / stability / quadratic polynomial / potential / May model / / /  
文献情報 信学技報, vol. 118, no. 498, NLP2018-135, pp. 57-62, 2019年3月.
資料番号 NLP2018-135 
発行日 2019-03-07 (NLP) 
ISSN Print edition: ISSN 0913-5685  Online edition: ISSN 2432-6380

研究会情報
研究会 NLP MSS  
開催期間 2019-03-14 - 2019-03-15 
開催地(和) 福井大学 文京キャンパス 
開催地(英) Bunkyo Camp., Univ. of Fukui 
テーマ(和) SICE-DES研究会,IEICE-MSS研究会,IEICE-NLP研究会の3研究会併催,一般およびWork In Progress(WIP) 
テーマ(英) SICE-DES, IEICE-MSS, IEICE-NLP, Work In Progress, and etc. 
講演論文情報の詳細
申込み研究会 NLP 
会議コード 2019-03-NLP-MSS 
本文の言語 日本語 
タイトル(和) 二次多項式近似による臨界遷移確率の推定 
サブタイトル(和)  
タイトル(英) Estimation of the critical transition probability using quadratic polynomial approximation 
サブタイトル(英)  
キーワード(1)(和/英) 臨界遷移 / critical transition  
キーワード(2)(和/英) 安定性 / stability  
キーワード(3)(和/英) 二次多項式 / quadratic polynomial  
キーワード(4)(和/英) ポテンシャル / potential  
キーワード(5)(和/英) Mayモデル / May model  
キーワード(6)(和/英) /  
キーワード(7)(和/英) /  
キーワード(8)(和/英) /  
第1著者 氏名(和/英/ヨミ) 奥 牧人 / Makito Oku / オク マキト
第1著者 所属(和/英) 富山大学 (略称: 富山大)
University of Toyama (略称: Univ. Toyama)
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講演者
発表日時 2019-03-15 14:05:00 
発表時間 25 
申込先研究会 NLP 
資料番号 IEICE-NLP2018-135 
巻番号(vol) IEICE-118 
号番号(no) no.498 
ページ範囲 pp.57-62 
ページ数 IEICE-6 
発行日 IEICE-NLP-2019-03-07 


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