| 講演名 | 2019-03-15 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), |
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| 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． |
| 抄録(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 |
| キーワード(英) | critical transition / stability / quadratic polynomial / potential / May model |
| 資料番号 | NLP2018-135 |
| 発行日 | 2019-03-07 (NLP) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | NLP / MSS |
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| 開催期間 | 2019/3/14(から2日開催) |
| 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. |
| 委員長氏名（和） | 高橋 規一(岡山大) / 名嘉村 盛和(琉球大) |
| 委員長氏名（英） | Norikazu Takahashi(Okayama Univ.) / Morikazu Nakamura(Univ. of Ryukyus) |
| 副委員長氏名（和） | 黒川 弘章(東京工科大) / 髙井 重昌(阪大) |
| 副委員長氏名（英） | Hiroaki Kurokawa(Tokyo Univ. of Tech.) / Shigemasa Takai(Osaka Univ.) |
| 幹事氏名（和） | 山内 将行(広島工大) / 木村 貴幸(日本工大) / 豊嶋 伊知郎(東芝エネルギーシステムズ) / 金澤 尚史(阪大) |
| 幹事氏名（英） | Masayuki Yamauchi(Hiroshima Inst. of Tech.) / Takayuki Kimura(Nippon Inst. of Tech.) / Ichiro Toyoshima(Toshiba) / Takahumi Kanazawa(Osaka Univ.) |
| 幹事補佐氏名（和） | 木村 真之(京大) / 島田 裕(埼玉大) / 金城 秀樹(沖縄大) |
| 幹事補佐氏名（英） | Masayuki Kimura(Kyoto Univ.) / Yutaka Shimada(Saitama Univ.) / Hideki Kinjo(Okinawa Univ.) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Nonlinear Problems / Technical Committee on Mathematical Systems Science and its applications |
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| 本文の言語 | JPN |
| 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（和） | |
| 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 |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 奥 牧人 / Makito Oku |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 富山大学(略称：富山大) University of Toyama(略称：Univ. Toyama) |
| 発表年月日 | 2019-03-15 |
| 資料番号 | NLP2018-135 |
| 巻番号（vol） | vol.118 |
| 号番号（no） | NLP-498 |
| ページ範囲 | pp.57-62(NLP), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2019-03-07 (NLP) |