| 講演名 | 2015-01-23 測位データ変動における複雑性解析のための一方法 : 局所的フラクタル次元の活用法(測位・航法,レーダ及び一般) 鈴木 宏一, 上條 賢一, |
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| 抄録(和) | 測位データ変動における複雑性解析のために、局所的フラクタル次元(Local Fractal Dimension; LFD)を用いる方法を提案する。これにより例えば、航行中の船舶の横揺れ・縦揺れ・舵角などの実測値の時系列変化パターンの複雑性を議論できる。ある空間内を自由に動ける物体に関する複数の観測特性値を、数学的に一般化して同時に取り扱うことを考慮して、当該観測値に関する多次元空間を構成すれば、そのフラクタル的情報構造の変化を議論できる。一般にn次元空間においてランダムに変動する時系列をいわゆる観測軌道として捉え、その軌道上に有限の処理ウィンドウをセットしLFDを計測する。次にこの処理ウィンドウを進行方向に順次スライドさせていけば、移動LFDの変化が観測できる。一例として、船舶航行シミュレーションが行われ、その結果ガウシアン・ノイズ時系列においては、移動LFDの分布が概ね正規分布になることが示された。本論文の方法はn個の信号の同時解析やGPSなどに容易に拡張可能である。また、船舶の海洋航行時における観測ノイズに関する総合的な歪み解析や、異常検出のための統計的方法として幅広い応用が期待できる。 |
| 抄録(英) | A method for analyzing the complexity in positioning data fluctuation using the local fractal dimension is proposed. This method can be used to analyze time series patterns for fluctuations in the rolling, pitching and rudder angle of a sailing ship at the ocean. The fractal structure can be discussed for a moving object that moves freely in a certain 3-dimensional space. Generally time series in n-dimensional space can be considered discrete orbit, and the local fractal dimension, LFD, can be calculated by setting the processing window on the said orbit. The moving LFD can be obtained by shifting the window to the right-hand side along the discrete time one by one. As an example, ship sailing simulation has been performed, and based on the aspects of the histogram, it is shown that the distribution of the moving LFD looks like an almost normal distribution concerning of the time series with the fluctuation possessing periodic Gaussian noise. The proposed method can be easily expanded to the 'n' signal processing or GPS analysis. It can also be widely applied to the analysis of observation errors on ships sailing at the ocean, distortion analysis or statistical methods for detecting abnormal situations. |
| キーワード(和) | 局所的フラクタル次元 / 船舶データ / ガウシアン・ノイズ時系列 / 複雑性解析 / 異常検出 |
| キーワード(英) | local fractal dimension / ship data / Gaussian noise time series / complexity analysis / anomaly detection |
| 資料番号 | SANE2014-115 |
| 発行日 |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | SANE |
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| 開催期間 | 2015/1/15(から1日開催) |
| 開催地（和） | |
| 開催地（英） | |
| テーマ（和） | |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | |
| 委員長氏名（英） | |
| 副委員長氏名（和） | |
| 副委員長氏名（英） | |
| 幹事氏名（和） | |
| 幹事氏名（英） | |
| 幹事補佐氏名（和） | |
| 幹事補佐氏名（英） | |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Space, Aeronautical and Navigational Electronics (SANE) |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 測位データ変動における複雑性解析のための一方法 : 局所的フラクタル次元の活用法(測位・航法,レーダ及び一般) |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | A Method for Complexity Analysis in Fluctuation of Positioning Data : Practical Use of Local Fractal Dimension |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | 局所的フラクタル次元 / local fractal dimension |
| キーワード(2)（和/英） | 船舶データ / ship data |
| キーワード(3)（和/英） | ガウシアン・ノイズ時系列 / Gaussian noise time series |
| キーワード(4)（和/英） | 複雑性解析 / complexity analysis |
| キーワード(5)（和/英） | 異常検出 / anomaly detection |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 鈴木 宏一 / Kouichi SUZUKI |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 東洋大学生命科学部食環境科学科 Faculty of Life Sciences, Toyo University |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 上條 賢一 / Kenichi KAMIJO |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 東洋大学大学院生命科学研究科生命科学専攻 Graduate School of Life Sciences, Toyo University |
| 発表年月日 | 2015-01-23 |
| 資料番号 | SANE2014-115 |
| 巻番号（vol） | vol.114 |
| 号番号（no） | 397 |
| ページ範囲 | pp.- |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | |