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Hokkaido University
Center for Human Nature,
Artificial Intelligence,
and Neuroscience

CHAIN ACADEMIC SEMINAR #22

カオスとランダムネス

日時 2022年5月10日(火)16:30-17:30
場所 北海道大学中央キャンパス総合研究棟2号館 5F講義室【ハイブリッド開催】Zoomミーティング(要登録)
言語 日本語

今回のCHAINセミナーは、 /理学院数学専攻のCHAIN 授にカオスとランダムネスについてご講演いただきます。佐藤先生は力学系・非線形物理・複雑系を専門とし、ランダム力学系と雑音誘起現象、大自由度力学系の現象論などを究テーマとされています。今回のセミナーでは、カオスとランダムネについての概説とともに、力学系理論の機械学習系への応用お話しいただきます。

講演は対面とオンラインのハイブリッドで行います。オンラインで参加の方は、ページ下部のボタンからご登録ください。ぜひご参加ください。

主催:北海道大学 人間知・脳・AI研究教育センター(CHAINセミナー) / 北海道大学 電子科学研究所 附属社会創造数学センター (HMMCセミナー)

Seminar1

Lecturer

佐藤讓
Yuzuru Sato

カオスとランダムネス

Abstract:

ノイズ、入力刺激、制御信号といった変動する環境の影響下で時間発展する動力学、あるいは不定外力に駆動される力学系を非自励力学系という。非自励力学系では、システムと同程度の時空間スケールで環境が変動するため、閉じた力学系ではみられない分岐や特異統計性が生じる。周期的な規則運動にノイズを加えるとノイズに含まれていなかった不規則構造が現れたり、カオス的な不規則運動にノイズを加えると規則運動が現れる、といった雑音誘起現象がその典型である。このように確率的な外力を伴う非自励力学系をとくにランダム力学系という。一般に決定論的ダイナミクスと確率的ノイズが混在する動力学で生じる非線形現象はランダム力学系理論で扱うことができる。本講演では、カオス、ランダムネスと雑音誘起現象について概説する。またCHAIN seminarでの話題として、最近の結果である機械学習系の力学系理論的な分析について議論する。

References:
[1] Yuzuru Sato, Daiji Tsutsui, and Akio Fujiwara. “Noise-induced degeneration in online learning." Physica D, 430, p133095,(2022).
[2] Takumi Chihara,Yuzuru Sato, Isaia Nisoli, and Stefano Galatolo, Existence of multiple noise-induced transitions in Lasota–Mackey maps. Chaos, 32(1),p013117, (2022).
[3] 佐藤譲, "カルマン旋回流の確率カオス." 日本物理学会誌 , 75.5, pp.274-278,(2020).
[4] Yuzuru Sato, and Rainer Klages,“Anomalous diffusion in random dynamical systems,” Physical Review Letters, 122,p174101,(2019).
[5] Davide Faranda, Yuzuru Sato, Brice Saint-Michel, Cecil Wiertel, Vincent Padilla, Bérengère Dubrulle, François Daviaud, "Stochastic chaos in a turbulent swirling flow," Physical Review Letters, 119, p014502,(2017).
[6] 佐藤譲, "ランダム力学系と確率カオス," 数理科学, 53.8, pp.26-31,(2015).

講師紹介

東京大学総合文化研究科広域科学専攻博士課程修了。博士(学術)。 理化学研究所 (2001-2002)、サンタフェ研究所 (2002-2006)を経て、2006年より北海道大学 電子科学研究所 / 理学院数学専攻 准教授。 2013年よりロンドン数理科学研究所 エクスターナル・フェロー。専門は非線形動力学、複雑系。現在の研究テーマは

1. 力学系とカオス
2. ランダム力学系と確率カオス
3. 大自由度力学系
4. 時系列解析

https://www.math.sci.hokudai.ac.jp/~ysato/ja/index.html