計算機の変数精度の向上によるカオス時系列の性質の保証-多重積分モンテカルロ計算への適用例 Validation of Properties of Computed Chaos Time-series by Improvement in Accuracy of Floating-point Numbers : Application to Monte Carlo Computation of Multiple Integration

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著者

    • 月江 伸弘 TSUKIE NOBUHIRO
    • 東京工科大学工学部情報工学科 Department of Information Technology, School of Engineering, Tokyo University of Technology
    • 松永 俊雄 MATSUNAGA TOSHIO
    • 東京工科大学工学部情報工学科 Department of Information Technology, School of Engineering, Tokyo University of Technology

抄録

本論文は,計算機の浮動小数点数の精度の向上によるカオス時系列の性質の保証について,多重積分のカオスモンテカルロ計算を例に検討した結果について述べるものである.時系列としてUlam-von Neumann 写像(ロジスティック写像において定数を4 とおいたもの)により生成されるカオス時系列を用い,変数精度を9種類(IEEE754浮動小数点倍精度,有効桁数10進7?14桁精度)変えて検討した.カオス時系列のランダム性の評価関数として,非線形システムにおける時系列のデータ間の相関関係を表す相互情報量に着目し,遅れ時間に対する相互情報量の推移を求め,相互情報量と多重積分の誤差との関係を調べた.その結果,変数精度の変更および適切な変数精度の選定に際し,相互情報量は有効な評価関数となりうることが分かった.また,動的再構成可能なプロセッサへの実装を前提として,カオス時系列の計算過程において相互情報量をモニタすることにより,変数精度を必要な精度まで動的に高める1つのアルゴリズムを提案した.This paper is concerned with validation of properties of the computed chaos time-series by improvement in the accuracy of floating-point numbers; an application to Monte Carlo computation of the multiple integration is investigated as an example. Nine kinds of chaos time-series computed by Ulam-von Neumann map in IEEE754 double precision and 7縲鰀14 decimal digits precision are used in the calculation of the multiple integration. Mutual information which represents the correlation among time-series data in a non-linear system is choosen as a criterion for the randomness of the chaos time-series. The change of mutual information with the delay time and the relation between mutual information and the error of the multiple integral are investigated. It becomes clear that mutual information can be an effective criterion for changing the variable precision and for selecting the appropriate variable precision. Furthermore, on the premise of applying to a dynamically reconfigurable processor, proposed is an algorithm which dynamically improves variable precision to a desired value by monitoring mutual information in the computation of the chaos time-series.

収録刊行物

  • 情報処理学会論文誌

    情報処理学会論文誌 45(11), 2469-2477, 2004-11-15

    情報処理学会

参考文献:  15件中 1-15件 を表示

被引用文献:  2件中 1-2件 を表示

各種コード

  • NII論文ID(NAID)
    10013765441
  • NII書誌ID(NCID)
    AN00116647
  • 本文言語コード
    JPN
  • 資料種別
    Journal Article
  • ISSN
    1882-7764
  • NDL 記事登録ID
    7148942
  • NDL 雑誌分類
    ZM13(科学技術--科学技術一般--データ処理・計算機)
  • NDL 請求記号
    Z14-741
  • データ提供元
    CJP書誌  CJP引用  NDL  IPSJ 
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