著者

徳岡 聖二 田中 美栄子

出版者

一般社団法人情報処理学会

雑誌

情報処理学会論文誌数理モデル化と応用(TOM) (ISSN:18827780)

巻号頁・発行日

vol.48, no.19, pp.68-74, 2007-12-15

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株価の日中変動を記録したtickデータが研究資料として手に入るようになってまだ日が浅いが,日次変動とは異なる様相を示すことが様々な分野の研究者の興味を惹きつけ,精力的な数値解析が行われてきた結果,株価は完全なランダムウオークではなく,数分以下の短期価格変動には強い相関が存在することが明らかになってきた.このことは数分先の株価が上昇するか下降するかを科学的手法に依拠して予言できることを示唆している,そこで本論文では,過去の価格情報から抽出した様々な知識を活用しながらそのときどきの価格パターンに即した戦略的意思決定を自動生成するシステムを設計することを試みた.価格情報としては,時系列そのもののほかに,過去の平均価格や長期・短期移動平均との比較等,テクニカル分析において用いられる複数の指標を同時に利用しつつ,進化計算により過去の価格変動のパターンを学習することによって10-tick先,すなわち数秒から数分後の価格の上昇/下降を予測するシステムを作成し,それを用いて過去の実データにより予測を行った結果,IBM株で80%以上,8銘柄の平均で65%という予測的中率を得た.これにより,tick価格が少なくとも10-tick先までの記憶を有すること,および上記の方法により価格変動のトレンドを自動予測するシステムが機能することが実証された.While tick-wise price data have become available for computer-aided analysis only recently, novel patterns observed in those new data have attracted much attention of researchers in wide range of expertise. The results of extensive numerical work have shown that the stock price fluctuations are not strictly the random walk, but are strongly correlated to the prices at other times. This fact implies predictability of future trends of price movement in high precision. In order to see this, we have constructed a computer program utilizing multiple technical indices, including moving averages, etc., implemented in the framework of evolutional computation. As a result, we have obtained a positive result having 80% of correct hitting rate for IBM, and 65% for the average over 8 different stocks in New York Stock Exchange Market in the year of 1993. The result strongly supports the existence of long-term memory to extend at least for 10-ticks, and the effectiveness of our prediction generator system.

著者

左 毅 北 栄輔

雑誌

情報処理学会論文誌数理モデル化と応用(TOM) (ISSN:18827780)

巻号頁・発行日

vol.3, no.3, pp.80-90, 2010-10-25

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株価予測のために,過去データを用いた時系列分析に基づくモデルがしばしば用いられる.これらのモデルでは,予測したい株価を過去の株価などと残差の線形和で近似し,分布には正規分布が仮定される.しかし,実データに関するいくつかの知見によれば,株価収益率の頻度分布は必ずしも正規分布しないことが示されている.そうであれば,ホワイトノイズに基づくモデルでは精度良く予測できない可能性がある.そこで,本研究では,ベイジアンネットワークを用いる方法を示す.ところで,ベイジアンネットワークは離散的な値だけしか扱うことができないので,クラスタリング手法を用いて株価を離散値に変換する.解析例では,日経平均株価とトヨタ自動車株価をとる.解析結果より,収益率を適切に離散化すれば,相関係数解析や平均二乗誤差において,一般的な時系列分析モデルよりも精度良く予測できることが分かった.Time-series prediction algorithms are very often employed for predicting the stock price. In the algorithms, the stock price is assumed to be the weighted summation of the past stock price and the residual. The distribution is assumed to follow the normal distribution. However, recent results show that the stock price fluctuation dose not follow the normal distribution. Therefore, in this study, the Bayesian network is employed for the stock price prediction. The Bayesian network can deal with the discrete numbers alone. For the use of clustering algorithm, the stock price, which is expressed in the continuous number, has to be transformed to the discrete number. NIKKEI stock average (NIKKEI225) and TOYOTA Motor Corporation stock price are considered as numerical examples. The results show that the prediction accuracy of the present algorithm is better than that of the time-series prediction algorithms in the correlation coefficient analysis and the prediction error if the stock price is appropriately transformed to the discretized number.

著者

廣安 知之 三木 光範 上浦 二郎

出版者

一般社団法人情報処理学会

雑誌

情報処理学会論文誌数理モデル化と応用(TOM) (ISSN:18827780)

巻号頁・発行日

vol.43, no.10, pp.199-217, 2002-11-15

被引用文献数

9

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分散遺伝的アルゴリズム(DGA )は遺伝的アルゴリズム(GA )の並列モデルの1 つであり,通常のGA と比較して,高い探索能力を有する.しかしながら,DGA にはユーザが設定すべきパラメータが多数存在し,このパラメータ設定がDGA の利用の際に大きな問題となる.そこで,本研究ではこれらのパラメータの最適な設定を実験計画法を用いて予測を行う.本研究で予測を行ったパラメータは,各分割母集団内の探索に関係する8 種類のパラメータと移住に関係する5 種類のパラメータである.本研究ではまず,これら13 種類のDGA のパラメータの傾向を把握するために,4 種類の数学的テスト関数について実験を行っている.その結果,9 種類のパラメータはこれら4 種類の対象問題すべてにおいて似た傾向を示した.残る4 種類のパラメータに関して実験計画法を用いることにより,少ない実験回数で良質なパラメータ設定を得ることが可能となった.Distributed Genetic Algorithm (DGA)is one of parallel models of Genetic Algorithms GAs) and has a high searching ability compared with the conventional GAs.In DGAs,there are many parameters that users should set and these parameters a ect the derived solutions and the calculation cost.In this study,we presume the best parameters of DGA by using design experiment method.For the preliminary experiment,we studied 13 types of parameters of DGAs by applying 4 numerical test functions.The parameters are classi ed into two groups; the parameters that are used in sub populations and the parameters that are concerned with the migration.From the numerical examples,the best values of nine parameters were derived.Therefore,users can determine the rest values of four parameters by design experiment method.Through the further numerical experiments,it is found that good parameter settings can be presumed with not so many experiments by using design of experiments.

著者

安積 裕樹 川副 真治 安部 潤一郎 有村 博紀 有川 節夫

出版者

一般社団法人情報処理学会

雑誌

情報処理学会論文誌数理モデル化と応用(TOM) (ISSN:18827780)

巻号頁・発行日

vol.42, no.14, pp.14-24, 2001-12-15

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本稿では,分散記憶型並列計算機上での効率の良い全文索引構築法について考察する.接尾辞配列は,最近提案された高機能全文索引であり,情報検索や遺伝子情報などに広い応用を持つ.本稿では,分散記憶型並列計算機上での効率の良い接尾辞配列構築法を提案する.Baeza-Yates-Gonnet-Sinder(BGS )アルゴリズムは,最も広く使われている外部記憶上の構築アルゴリズムである.このBGSアルゴリズムを並列化し,効率の良い並列構築アルゴリズムを与える.このアルゴリズムは,並列計算機時間と通信量に関して,BGS の最適な並列化になっており,従来からあるBGS の並列版のRiberio-Kitajima-Ziviani (RKZ )アルゴリズムに比べてより高速である.In this paper,we study efficient parallel construction of full-text indexing structures for large text data.The suffix array is a compact full-text indexing structure that is useful in information retrieval and bio-informatics.We propose an efficient parallel algorithm for constructing suffix arrays on distributed memory parallel computers.This algorithm is a parallel implementation of the well-known external memory algorithm,called Baeza-Yates-Gonnet-Sinder (BGS)algorithm.By theoretical analysis,we show that our algorithm runs more efficiently than Riberio-Kitajima-Ziviani (RKZ) algorithm,another parallel implementation of the BGS algorithm,in terms of parallel time and communication complexities.

著者

山本 啓三 宮島 佐介 山本 洋 大月 俊也 藤原 明広

出版者

一般社団法人情報処理学会

雑誌

情報処理学会論文誌数理モデル化と応用(TOM) (ISSN:18827780)

巻号頁・発行日

vol.48, no.6, pp.86-91, 2007-03-15

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我々はすでに高額所得のランキングがベキ乗を示すモデルを提案し,実際の高額所得分布をよく表現していることをシミュレーションにより確かめている.本報告ではそのモデルの拡張として,各競争における投資額に異なる競争ルールを導入しシミュレーションすることにより,所得の分布に異なるベキ乗指数を示す分布が得られた.また,マスタ方程式を解くことにより,上記ルールのベキ乗指数を解析的に導出した.A model for power-law problem in high-income distribution is proposed by changing competition rules, such that allocate different amounts of resources to winners and losers in economic competitions from our original model, which induces different power-law exponents. We have obtained the above power-law exponents analytically by solving the master equation.

著者

吉田 忠行 赤間 清 宮本 衛市

出版者

一般社団法人情報処理学会

雑誌

情報処理学会論文誌数理モデル化と応用(TOM) (ISSN:18827780)

巻号頁・発行日

vol.41, no.7, pp.12-22, 2000-11-15

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問題解決において,正しく,かつ効率的に問題を解くプログラムを作成するのは重要なことであるが,同時に困難なことでもある.本論文では,正しく効率的なプログラムを自動的に作成するための新しい方法を提案する.本論文では,文字列領域における問題の1つとして言語認識問題を取り上げる.一階述語論理表現を用いて定式化した問題仕様から,問題を高速に解くためのプログラムを生成する.ただし,本方法によって生成されるプログラムは,有限オートマトンに相当する単純なプログラムに限定している.本論文では,問題仕様とプログラムを従来の理論よりも一般的な形で関係づけている,等価変換に基づく計算モデル(等価変換モデル)を採用する.等価変換モデルでは,プログラムは等価変換ルールの集合である.本論文のプログラム生成では,問題仕様から等価変換ルールを次々に生成し,その中から効率的なルールだけを選別する方法を用いる.ルール生成は「メタ計算」と呼ばれる計算によって行い,効率的なルールの評価基準に基づき,生成されたルールを選別する.本論文の提案する方法により,一階述語論理表現を用いて自然な形で記述された言語仕様から,その言語に関する認識問題を効率的に解くプログラムを得ることが可能になる.It is very important but not easy to write correct and efficient programs for solving problems. In this paper, we propose a new method for automatic generation of correct and efficient programs. We assume that we are given a language recognition problem that is Formalized by using first-order logical expressions. Correct and efficient programs are then generated from the problem specification. The class of programs generated by the proposed method correspond to the one of finite automatons. In this paper we adopt a computation model based on equivalent transformation (ET model), which formalizes the relation between specifications and programs more generally than other existing models. In the ET model, a program consists of equivalent transformation rules (ET rules). We generate many ET rules from a given specification represented by first-order logical expressions and select ``efficient'' rules among them. We generate ET rules by ``meta computation'' and select efficient rules based on an evaluation function. We can obtain correct and efficient programs to solve language recognition Problems from their language specifications naturally represented by first-order logical expressions.

著者

草部 博輝 中森 眞理雄

出版者

一般社団法人情報処理学会

雑誌

情報処理学会論文誌数理モデル化と応用(TOM) (ISSN:18827780)

巻号頁・発行日

vol.48, no.15, pp.34-46, 2007-10-15

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資源制約付きプロジェクトスケジューリング問題(Resource Constrained Project Scheduling Problem: RCPSP)は,多くの古典的スケジューリング問題の一般化されたモデルである.本稿は,利用可能な再生型資源量の時刻による変化と,各アクティビティが要求する再生型資源量の時間による変化を取り入れた,RCPSP/t モデルに,タイムラグの概念を追加した拡張モデル,RCPSP/t+ モデルを取り扱う.本稿において,我々はRCPSP/t+ モデルの解法として,タブーサーチアルゴリズムを提案し,ILOG CPLEX から得られた最適解と比較することにより,解の精度を評価する.Resource-constrained project-scheduling problem (RCPSP) is a general model of several classical scheduling models. In this paper, we suggest the scheduling model RCPSP/t+, which is added the time windows to the model of RCPSP/t having the changing of limit of renewable resources in project term and of requirement of renewable resources in each activity's processing time. We present a tabu search algorithm for the RCPSP/t+ and evaluate the solution accuracy comparing the oplitmal solution of ILOG CPLEX.

著者

中山 功一 松井 博和 下原 勝憲 片井 修

出版者

一般社団法人情報処理学会

雑誌

情報処理学会論文誌数理モデル化と応用(TOM) (ISSN:18827780)

巻号頁・発行日

vol.47, no.1, pp.40-55, 2006-02-15

被引用文献数

1

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本論文では,ネットワークに接続された多数のパーソナル・コンピュータ(PC)が,互いの余剰計算機資源を相互利用する分散処理システムの設計モデルの1 つとして,分割されたタスクを自律的なエージェントとするエージェント指向グリッドコンピューティング(MAO-Grid)を提案する.また,MAO-Grid においてタスク処理量を最大化するロードバランシングを獲得するエージェント学習手法として,マルチエージェントシステムにおいて有効な動的離隔型GA(DS-GA)を用いる.MAO-Grid にDS-GA を適用した実験から,計算機資源やネットワーク資源が動的に変化する環境において,システム全体のタスク処理量を最大化にするロードバランシングを獲得した.In this paper, we propose the Multi-agent Oriented Grid Computing (MAO-Grid) approach to efficiently use the surplus resources of personal computers (PCs) connected to a network. Dynamically Separating GA (DS-GA), one of the effective learning algorithms for multi-agent systems, is used as the optimization algorithm for MAO-Grid. We conducted experiments applying the DS-GA to MAO-Grid. The results showed that load balancing was optimized according to the characteristics of computational resources in dynamic environments.

著者

柴田 良一 加藤史郎 島岡 俊輔 中澤 祥二

出版者

一般社団法人情報処理学会

雑誌

情報処理学会論文誌数理モデル化と応用(TOM) (ISSN:18827780)

巻号頁・発行日

vol.47, no.1, pp.144-150, 2006-02-15

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工学的最適化問題において,網羅的に設計変数間の影響を調べるためには,すべての組合せを計算する必要があり,これまでの最適化手法とは異なる「全数計算」手法が有効である.全数計算では,可能な限りすべての組合せに対して評価関数を計算することが必要であり,著しく高性能な計算能力が必要となる.これに対して,近年注目を集めているグリッドコンピューティングシステムでは,複数の計算機を統合して,高い計算能力を実現することが可能である.そこで本研究では,グリッドシステムを活用して,全数計算による建築構造計算支援を目標として,その実証的研究を行う.In this research, a 1CD-Linux system (S1GEonKNOPPIX) for building grid computing systems has been developed, aiming to verify the distributed processing capability of the grid using this for structural optimization. First, fundamental numerical analysis throughput was examined and the problem scale of the corresponding large structural analysis was decided. Next, the corresponding throughput to the optimization problem was examined paying attention to the oscillation characteristic of a structure as concrete application, was examined. The test results proved the effectiveness of this grid computing system for complete count analysis of structural optimization.

著者

稲垣 耕作

出版者

一般社団法人情報処理学会

雑誌

情報処理学会論文誌数理モデル化と応用(TOM) (ISSN:18827780)

巻号頁・発行日

vol.40, no.2, pp.76-81, 1999-02-15

被引用文献数

5

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複雑適応系の分野では カオスの縁という概念が広く知られている. カオスの縁は離散的な性質をもつ系で発見されていて 著者の知る限りでは純粋な連続系では発見されていない. 本論文ではWolframのセルラーオートマトンモデルにおいて カオスの縁が離散性と密接な関係をもつ概念であり セルのとる状態数およびセルの近傍サイズのいずれが増えても カオスの縁の出現する割合が漸近的にOに近づくという証明を与える. 生命を情報という観点から見るとき 複雑適応系の分野では 生命の自己組織化現象とカオスの縁との密接な関係を推測されることが多い. この立場の下では 本証明は生命現象の根源にディジタル性が関与していることの理論的根拠となる可能性をもつ. 証明では カオスの縁の増殖的性質よりも 成長停止性が本質的な役割を果す.The edge of chaos is a well-known concept in the field of complex adaptive systems (CASs). As far as the author know, the edge of chaos is observed in systems which have some discrete characteristics, and has not been discovered in purely continuous systems. In this paper, based on the cellular automaton model proposed by S. Wolfram, it is proved that the occurrence probability of the edge of chaos asymptoticaly approaches 0 with the increase of either the number of states or the neighborhood size. CAS researchers who pay attention to information aspects of biological life, suppose that the edge of chaos has some close relation to self-organizing processes in living organisms. The proof presented here would contribute to such a theory that biological life utilizes digital phenomena. The proof shows that growth temination, rather than self-reproduction, is an essential property at the edge of chaos.