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注目の研究数物系科学

一様サンプリングの数理

掲載日:2025.10.01

学術研究院准教授 鈴木 航介(数学) 

 私は、一様なサンプリングとその数値積分への応用を研究しています。たとえば、図1のような点配置は一見均等に見えますが、x座標やy座標の値がそれぞれ4種類しかないため、真に効率的なサンプリングとは言えません。そこで、図2のように格子を少し傾けて点を配置すると、座標の値がより分散し、効率が大きく改善されます。この図形は「フィボナッチ格子」と呼ばれ、フィボナッチ数の連分数展開により、その高い一様性を数学的に証明できます。このように、様々な純粋数学の定理が点配置の一様性という具体的な問題に応用できる点が、この分野の魅力です。さらに、高次元での一様サンプリングは「準モンテカルロ法」と呼ばれ、金融工学やコンピュータグラフィクスなど幅広い数値シミュレーションに利用されています。私の目標は、数学的に裏付けられた、汎用的に活用できるサンプリング法を開発することです。

図1:グリッド状の点配置の画像
図1:グリッド状の点配置

図2:フィボナッチ格子の点配置の画像
図2:フィボナッチ格子の点配置

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