混合整数計画法(MIP)の理論と実践
はじめに 混合整数計画法(Mixed Integer Programming; MIP)は、数理最適化問題の一種であり、一部の変数に整数制約を課した最適化問題を指します。線形計画問題(Linear Programming...
はじめに 混合整数計画法(Mixed Integer Programming; MIP)は、数理最適化問題の一種であり、一部の変数に整数制約を課した最適化問題を指します。線形計画問題(Linear Programming...
はじめに 統計学には、大きく分けて頻度主義統計学とベイズ統計学の2つのアプローチが存在します。これらは確率の解釈と、それに基づく統計的推論の方法において根本的に異なります。本記事では、コイン投げという単純な例を通じて、こ...
はじめに 金融市場では、複数の資産価格が互いにどのように影響しあうかを理解することが重要です。例えば、ある株が上がるとき、別の株も一緒に上がるのか、それとも下がるのか。このような関係性を分析することで、リスク管理や投資戦...
はじめに モンテカルロ法は、確率的なサンプリングを用いて数値積分や期待値計算を行う強力な手法です。しかし、次元が増加するにつれて必要なサンプル数が指数関数的に増加する「次元の呪い」という問題に直面します。この記事では、次...
はじめに この記事では、機械学習や統計分析において重要な、高次元データの可視化および分析のための次元削減手法について解説します。特に、PCA(主成分分析)、t-SNE、UMAPという代表的な3つの手法に焦点を当て、それぞ...
はじめに 金融リスク管理において、バリュー・アット・リスク(VaR)は、ポートフォリオが一定期間内に被る可能性のある最大損失額を推定する重要な指標です。VaRの計算方法には、ヒストリカル法とモンテカルロ法の2つが主要な手...
はじめに 巡回セールスマン問題(TSP)は、組合せ最適化の代表的な問題です。本記事では、シミュレーテッドアニーリング(SA)を用いてTSPを解く方法を解説します。SAは、金属の焼きなましを模倣したアルゴリズムで、実装が容...
はじめに 本記事では、画像処理における特徴点検出について解説します。特徴点検出は、画像内で際立った特徴を持つ点を特定する技術であり、画像マッチング、物体認識、画像位置合わせなど、様々な応用分野で重要な役割を果たします。 ...
はじめに この記事では、あるコスト関数を最小化するための3次元回転の最適化について、リー代数の考え方を用いて理論的な背景を解説し、Pythonで実装を行います。詳細については、書籍「3次元回転(金谷健一著)」が参考になり...
はじめに 数値積分は、関数を解析的に積分することが難しい場合や、データ点からの数値的な積分が必要な場合に役立つ手法です。関数 f(x) の定積分 \int_a^b f(x)dx を近似的に計算するために使用されます。 こ...
はじめに 近年、グラフニューラルネットワーク(GNN)は、グラフ構造を持つデータの分析において大きな注目を集めています。本記事では、GNNを用いた異常検知の基本的な実装方法について、架空の取引ネットワークデータを例に解説...
はじめに 本記事では、材料の特性評価における流体力学シミュレーションの応用について解説します。X線CTなどで取得したデータをもとに、デジタル空間上で流体の透過性をシミュレーションする方法を紹介し、その理論的背景、計算手順...