京都大学 数学・数理科学5研究拠点合同市民講演会「源氏香はクラスタリング~ベル数とその周辺~」間野修平(情報・システム研究機構 統計数理研究所 数理・推論研究系 教授)2021年11月6日

Kyoto-U OCW
7 Apr 202228:01

Summary

TLDR本講演では、統計学とクラスタリングの概念を源氏香という独特の観点から紹介しています。源氏香は香を組み合わせて香りを競うゲームであり、その組み合わせと確率について分析し、データの分割とクラスタリングを例に、統計学の応用を解説しています。また、整数分割、非可換確率空間、ランダム行列などの数学的概念を通じて、確率構造とクラスタリングの関係を探求。さらに、深層学習におけるネットワークの解析にも言及し、数学と統計学の応用が多岐にわたる様子を興味深く紹介しています。

Takeaways

  • 🌟 スクリプトは統計学とクラスタリングに関する講演を紹介しており、源氏香という遊びを通じて数学的概念を説明しています。
  • 🎲 源氏香は香を組み合わせて香りを当てるゲームで、その組み合わせは502通りありますが、源氏香コンペでは54通りに限定されています。
  • 📚 源氏物語をもとにした源氏香では、各香が物語の場面と対応付けられており、参加者はそれらを記憶して遊ぶ必要があります。
  • 🔢 整数分割は、有限集合を分割する際の要素の数を表す数学概念で、源氏香のルールにも応用されています。
  • 🎨 源氏香の各組み合わせに対する絵が存在し、それらは河野図を使って表現されていますが、正確な順序は定まっていません。
  • 👥 講演では、参加者が答えを提案し、正解に当てた者が賞を獲得するというゲームの様子も紹介されています。
  • 📉 クラスタリングは、データに基づいて集合を分割するプロセスであり、同じクラスター内の要素は互いに似ている傾向があります。
  • 🤖 深層学習におけるニューラルネットワークの挙動は、結合の強さ(重み)と非線形関数によって決定されますが、ランダム行列の性質も影響を与えます。
  • 🧠 非可換確率空間における市場の台数と関連する情報量の概念が、確率変数間の独立性と期待値の関係を数学的に扱っています。
  • 🔍 ランダム行列の固有値分布のモーメントを調べることで、深層学習におけるネットワークの自由独立性を研究することができます。
  • 🌐 最後に、深層学習におけるネットワークの幅を無限大にすると、その極限が先ほどの交差しない高の頭を考える極限に対応することが示されています。

Q & A

  • 源氏香はどのような遊びですか?

    -源氏香は、様々な香を組み合わせて香りを競い合う遊びです。

  • 源氏香のルールを簡単に説明してください。

    -源氏香では、香木を5種類用意し、それらを組み合わせて香りを競います。

  • 源氏香の誤報とは何ですか?

    -誤報とは、源氏香の遊びで使用する香の組み合わせのうち、実際には存在しないものを指します。

  • 源氏香における「組校」とは何を意味していますか?

    -組校とは、香を組み合わせる遊びのことを指しており、源氏香はその一種です。

  • 源氏物語と源氏香にはどのような関係がありますか?

    -源氏香は源氏物語の巻名をもとに香を組み合わせる遊びであり、巻名と香の関連性に基づいて遊びが行われます。

  • 源氏香の記録はどのようにして行われますか?

    -源氏香の記録では、香の組み合わせとその結果が記録され、誤報の香の組み合わせも含まれます。

  • 整数分割とはどのような概念ですか?

    -整数分割とは、正の整数を複数の整数の和として表す方法のことを指します。

  • クラスタリングとはどのようなプロセスですか?

    -クラスタリングは、データをグループに分割するプロセスであり、同じグループ内のデータは互いに類似しているとされます。

  • 源氏香における「高の頭」とは何を意味していますか?

    -高の頭とは、源氏香の遊びで選ばれた香の組み合わせを指し、最も優れた香の組み合わせとされるものです。

  • 深層学習におけるニューロンの働きを説明してください。

    -深層学習では、ニューロンは入力信号を受取り、重みと非線形関数を適用して出力を生成します。これにより学習されたモデルは特定のタスクを実行できます。

  • ランダム行列とは何ですか?

    -ランダム行列とは、各要素がランダムに決定された行列のことを指します。これは確率論や統計学の分野でよく使われます。

  • 非可換確率空間とはどのようなものですか?

    -非可換確率空間とは、確率変数同士の独立性を持たない確率空間のことを指しており、確率変数の相互作用が考慮される空間です。

  • 源氏香における「誤報」と「正解」の違いは何ですか?

    -誤報は源氏香の遊びで存在しない香の組み合わせを指し、正解は実際に存在し、選ばれた香の組み合わせを指します。

  • 源氏香のルールにおける「52通り」とは何を意味していますか?

    -52通りとは、香を5種類ずつ選ぶ場合の総数であり、源氏香の組み合わせの総数を表します。

  • クラスタリングにおける「分割」とはどのような概念ですか?

    -分割とは、クラスタリングでデータをいくつかのグループに分けることを指し、各グループ内のデータは類似性が高いとされます。

  • 整数分割における「確率」とはどのように計算されますか?

    -整数分割の確率は、分割の総数に対する各分割が選ばれる可能性を計算することで求められます。

  • 深層学習における「ニューラルネットワーク」の働きを説明してください。

    -ニューラルネットワークは、入力データを受け取り、重みと非線形関数を適用して層を通過させ、最終的な出力を生成します。これにより複雑なタスクを学習できます。

  • 確率空間における「市場の台数」とは何を意味していますか?

    -市場の台数は、確率空間における情報の量を表す単位であり、情報の量を測定する際に用いられます。

  • ランダム行列における「固有値の分布」とはどのような性質を持ちますか?

    -ランダム行列の固有値の分布は、行列の固有値がどのように分布しているかを表し、確率論や統計学の分野で重要な役割を果たします。

Outlines

00:00

🌸 源氏香の紹介と数理の基礎

源氏香は日本の伝統的な香り合わせ遊びであり、様々な香を組み合わせて源氏物語の巻名を当てることが目的です。本段落では、源氏香のルールとその数理的背景が紹介されています。源氏香は54通りの組み合わせが考えられますが、実際にはそれ以上の組み合わせが存在します。また、源氏香の正解を示す絵合わせとその確率についても説明されています。

05:00

📚 クラスタリングと整数分割の概念

この段落では、クラスタリングの概念とその数理的背景について解説しています。クラスタリングは、データセットを似た特性を持つグループに分割するプロセスであり、源氏香のように香を組み合わせる過程でも応用されます。また、整数分割とその確率計算についても詳しく説明されています。

10:01

🔢 整数分割の数と非可換確率空間

整数分割の数とその重要性について説明し、非可換確率空間における市場の台数とその関連性について触れています。分割ビエノール数とその一般化、ランダム行列とその固有値の分布についても議論されています。

15:02

🎲 分布のモーメントと確率密度関数

確率分布のモーメントとその計算方法、特に自由独立性の性質について解説しています。また、確率密度関数とその関連する数学的な概念についても説明されています。

20:03

🌐 ランダム行列と固有値の分布

ランダム行列の固有値の分布とそのモーメントについて詳しく説明しています。固有値の期待値とその分布に関する数学的考察が行われており、その応用として深層学習におけるニューラルネットワークの解析にも触れられています。

25:05

🧠 深層学習とネットワークの幅

最後の段落では、深層学習におけるニューラルネットワークの挙動とランダム行列の関連性について話されています。特に、ネットワークの幅を無限大にした場合の極限とその意味について解説し、深層学習における確率構造の応用についても触れています。

Mindmap

Keywords

💡源氏香

源氏香は、源氏物語の各巻ごとに香を選んで遊ぶ伝統的な日本の遊びです。このビデオでは、源氏香を用いてクラスタリングという数学的概念を紹介しています。ビデオでは源氏香のルールや香の組み合わせを通じて、データのグループ化方法を説明しています。

💡クラスタリング

クラスタリングは、統計学や機械学習においてデータを自然なグループに分割するプロセスです。ビデオでは、源氏香の香の組み合わせを例にクラスタリングの概念を説明しており、データがどのように同じグループに属するもの同士を形成するかを解説しています。

💡整数分割

整数分割とは、正の整数をいくつかの正の整数に分ける方法のことを指します。ビデオでは、源氏香の香の組み合わせを整数分割と関連付けて解説しており、分割の数と確率の計算に使われています。

💡非可換確率空間

非可換確率空間とは、確率変数間の独立性がない確率空間のことを指します。ビデオでは、非可換確率空間における市場の台数や情報量の概念を紹介しており、それらがどのように確率変数を扱うに影響を与えるかを説明しています。

💡ランダム行列

ランダム行列とは、各要素がランダムに与えられた行列のことを指します。ビデオでは、ランダム行列における固有値の分布やその期待値を例に、確率論と線形代数の概念を解説しています。

💡固有値

固有値は、線形代数においては、特定の行列に対して固有ベクトルと共に定義される数値です。ビデオでは、ランダム行列の固有値の分布に関する議論を通じて、固有値がどのように確率構造に影響を与えるかを解説しています。

💡深層学習

深層学習は、人工知能において多层のニューラルネットワークを用いた学習の方法です。ビデオでは、深層学習におけるニューロンの働きや学習プロセスを紹介しており、それが数学の概念とどのように関連しているかを解説しています。

💡ニューロン

ニューロンとは、人工知能のニューラルネットワークにおいて、情報処理を行う単一の単位です。ビデオでは、ニューロンがどのように結合の強さを学習し、深層学習モデルを形成するかを解説しています。

💡確率変数

確率変数は、確率論においては、確率的な現象を数学的に扱う変数です。ビデオでは、確率変数がどのように非可換確率空間やランダム行列などの概念と関係しているかを解説しています。

💡情報量

情報量とは、情報理論においては、情報の量を測る指標です。ビデオでは、非可換確率空間における情報量の概念を紹介しており、それが確率変数間の関係にどのように影響を与えるかを解説しています。

Highlights

源氏香は組校の一つで、香りを組み合わせて当てる遊びです。

源氏香の組み合わせは502通りありますが、源氏戻りコンペでは54通りです。

源氏香のルールは、香木を混ぜて選んだものを1包ずつ棄却します。

源氏香はクラスタリングと関係があり、香の組み合わせによる高の移動を推測します。

整数分割は有限集合の分割を構成する部分集合の要素の数です。

源氏香の記録は昭和46年に行われ、7人参加者の答えが公開されています。

クラスタリングはデータに基づいて分割することを意味し、同じクラスター内の要素は互いに似ています。

源氏香の各コード頭が現れる確率について考える必要があると述べています。

整数分割の確率を計算し、25通りから選択する場合の確率を紹介。

源氏香の絵合わせの確率は1/52に近く、一様分布には従っていないことが示唆されています。

分割ビエノベル数と呼ばれるもので、高の頭の数を表す数学的な概念が紹介されています。

非可換確率空間とその関連する概念が説明されています。

ランダム行列が非可換確率空間の典型的な例として挙げられています。

自由中心極限定理とその関連する数学者E. Wignerの研究が紹介されています。

深層学習におけるニューロンの働きと学習プロセスが解説されています。

ランダム行列の固有値の分布とその深層学習への応用が議論されています。

深層学習のネットワークの幅を無限大に飛ばした極限が先ほどの交差しない高の頭を考える極限に対応するという結びが示されています。

全体を通して、有限集合における組み合わせとクラスタリング、確率構造、整数分割、非可換確率空間、自由中心極限定理、そして深層学習への応用に関する議論が行われています。

Transcripts

play00:08

統計さん救助ののしゅうへいと申します

play00:12

よろしくお願い致します本日は数学数理

play00:16

科学高研究拠点行動新講演会にご参加

play00:19

いただきありがとうございます

play00:22

私は源氏香はクラスタリング

play00:25

べる主とその周辺っていうことでお話をし

play00:28

ていただきたいと思います

play00:31

まず源氏香というのは組校の一つで

play00:35

組コートは

play00:37

何種類かの幸を組み合わせて香りを聞き

play00:40

当てる遊びです

play00:42

河本は腰の香木を

play00:45

各5砲術系

play00:47

2五歩用意し混ぜて選んだが誤報を1包

play00:51

ずつた棄却に口論はしますご海航路が回っ

play00:55

てきて聞く事に右から左へ

play00:58

縦線を1本ずつ匹動向と思うだけ

play01:02

上部をよこせーでつなぎますでき+系を

play01:05

こうのず長と照らし合わせて源氏物語の間

play01:09

名を答えます

play01:11

誤報の幸の医療は組み合わせは502通り

play01:15

ありますけれども源氏戻りコンペでは

play01:17

54兆なので関東の桐壺と巻末の夢の木脚

play01:22

の2町の図形はありません

play01:26

これが河野ずうで思考の次長には1枚一つ

play01:31

ずつ絵が書かれているんですけども

play01:34

ここでは52恋ひとつに表しています

play01:39

例えばこれ帚木と言うんですけども一つ目

play01:43

2つめ3つめ4つめ5つめ

play01:46

互いに異なる

play01:48

家セミは一つ目と二つ目は一緒だけどみっ

play01:51

つめ4つめ5つめは一つ目2つ目とは違う

play01:55

し互いに異なる

play01:57

夕顔は一つ目

play02:00

4つめ5つめ互いに異なって空戦いに

play02:04

異なるんだけれども2つ目と3つは一緒だ

play02:08

花散里は一つ目と3つ目が一緒で

play02:14

2つ目と4つ目が一緒でその一つ目3つ目

play02:18

と4つめ5つめは違います

play02:21

あ失礼しました2つ目腰痛では違います

play02:24

そして5つ目もそれらと違う

play02:27

でここでこの

play02:30

花散里見ていただくと交わっている部分が

play02:33

あるんですけども味わっていることは同じ

play02:36

であることを意味しないです

play02:38

あと先ほどその後方ずつ計25方からご方

play02:42

を選ぶということを申し上げたのはその

play02:45

ようにしないとそれより少ない数だと出て

play02:48

こない高の頭が現れるかです

play02:51

これは昭和46年に行われた源氏香の記録

play02:56

です

play02:57

ここで

play02:58

1234子と数字書かれた公がありますが

play03:01

ここで a b c d e と呼ばして

play03:05

いただくことにします正解はここに書かれ

play03:08

ているように a b c

play03:11

c でした

play03:13

絵合わせが正解です

play03:16

7人参加者がいてそれぞれ答えを書いてい

play03:19

ます正解した時は玉兎かかります

play03:22

これは両山各様の許可を頂いてここに掲載

play03:26

させて頂いております

play03:30

定義次の条件を満たす

play03:33

有限集合 x-分集合除く p オ x-

play03:38

分割と言います

play03:40

p は空集合を含まない

play03:43

p に属するすべての集合のは集合は x

play03:47

にしてほしい

play03:48

p に属する右の異なるふたつの集合の

play03:52

共通部分は空集合

play03:55

例えば数字の集合123の分割で言います

play04:00

play04:02

123これは集合事態です

play04:05

12という部分集合さんという部分集合

play04:10

除く

play04:11

1という部分集合にという運集合除く

play04:16

そして最後にお能の一つだけからなるいち

play04:19

にさんという部分集合除くこれらの5つの

play04:23

部分集合除くからなっています

play04:28

ここで書く方を焚かれた順序の数字で表し

play04:32

動向からなる集合除くで表すとこうの頭は

play04:37

数字の集合12345の分割といった一時

play04:41

対応します

play04:42

矢合であると1と4は同じ3と5は同じに

play04:49

はそれらとは違うこのようになっています

play04:53

ただ厳密に考えますと同校と思うものだけ

play04:57

上部を横線で繋ぐと最初にルールを

play05:00

申し上げましたけれども

play05:02

図形が1位には定まらないです

play05:05

例えばより右から始まる横線多いでつなぐ

play05:09

という規則を加えれば1位になるんです

play05:11

けどもコーヌスの規則が必ずしもそうは

play05:15

なっていないです左側の図を見ても右側の

play05:18

図を見ても一度ヨンが同じ3と5が同じに

play05:22

はそれらと違うという意味では同じなの

play05:25

ですがこのずには左側が採用されています

play05:33

有限集合をデータに基づいてログオン集合

play05:36

除くに分割することをクラスタリングと

play05:39

言います

play05:41

同じどんどん数号に属する料ソタ地は

play05:44

異なる分集合に属する要素たちよりも互い

play05:48

にに入るようにします

play05:50

クラスターとは部分集合を指します

play05:53

源氏香は誤報を聞いた印象に基づき高の

play05:57

移動を推測し同校からなる分集合除くに

play06:01

分割するという意味でクラスタリングです

play06:06

ここで各々のコード頭はどのような確率で

play06:09

現れるかということが気になります

play06:12

例えばトランプの中52枚あるわけです

play06:16

けれども

play06:17

その各位柄が現れる確率はこれは52分の

play06:22

1です一様分布と言いますけれども

play06:25

しかしながら今のこの頭が現れる仕組みと

play06:29

いうのは複雑なのでおそらくそのような

play06:32

分布には従っていないだろうと思いますの

play06:35

でそれをこれから考えていきたいとおもい

play06:37

ます

play06:39

その準備として整数分割について説明し

play06:43

ます

play06:44

正の整数 n について n が r 1

play06:47

+ r 2+で rk まで出す r 地

play06:50

は r 2以上であって r には r 3

play06:53

以上であってこれを満たすような正の整数

play06:56

の組 r 1から r 型を整数 n の

play07:00

分割と言います

play07:03

有限集合の分割を構成する部分集合の要素

play07:07

の数は整数分割をなしますから

play07:10

有限集合の分割を整数分割により類別でき

play07:15

ます先ほどの数字の集合123の分割礼

play07:19

言いますと

play07:21

さんという整数の分割というのは123と

play07:25

いう有限集合の分割に対応している

play07:29

2+1という整数の分割は12とさん23

play07:33

と11サントス市の3つの集合の

play07:39

有限集合の分割と対応しているという風に

play07:43

なります

play07:47

整数分割の確率を計算するほうが比較的

play07:51

簡単ですのでそちらから計算していきます

play07:55

25方からご方を選ぶとこう abc だ

play08:00

221方である確率は25 c 5分の号

play08:05

c に越しに日光oc 15 c で格子

play08:08

でですから

play08:10

10626分の100というふうになり

play08:13

ます

play08:14

そして今 a b c の三つの校の選び

play08:17

方なんですけれども

play08:19

少しちょいが必要で初めの2校が共にに方

play08:22

なのでその重なるようにの会場で割って

play08:26

おいて5b さんを兄の会場で割って30

play08:29

通りあります

play08:31

確保の方の数が整数分割2+2+1をなす

play08:35

確率はこの30を上の確立にかけて

play08:39

10626分の3000というふうになり

play08:42

ます

play08:44

のぞみの幸の頭の確率を計算してみます

play08:48

整数かつ2+2+1の類に属する高の頭は

play08:53

先ほど紹介したや絵合わせ以外にも若紫

play08:57

花散里

play08:58

などこれは数えてみると15通りあります

play09:02

号 c にさーしーにこれもはじめの2つ

play09:06

がになのでにの会場で破り15討議

play09:10

移動は選んだ誤報たく順序によりませんの

play09:13

で類の各々の幸の頭は等確率で現れて

play09:18

絵合わせ

play09:19

の確率は先ほど計算したものを15で割っ

play09:23

play09:25

10626分の200となります

play09:28

実はこれは数値としてはたまたま1/52

play09:32

に近いのですが

play09:34

すべての効能つについて計算した結果が

play09:37

このようになります

play09:41

例えばこれは家習いというずなんです

play09:44

けれども

play09:50

これは手習いというやつですけれどもこの

play09:53

ようにすべてが同じである

play09:55

でこちらが帚木で5つ互いに違うと

play10:00

で先ほどの

play10:04

絵合わせはこちらにあるものになります

play10:07

けれどもこのように全然確率は一様分布に

play10:12

は従っていないことが分かりますここで後

play10:15

の整数分割の数これを p 事会でこれ今

play10:19

7ですそして

play10:21

個々の要素からなる又玄衆号の分割の数

play10:26

52誘い事書くことにします

play10:31

河野種類の数についてこれを一般すること

play10:34

を考えます数字の集合市から n 晴れの

play10:38

分割に対し

play10:40

図形が1位に定まる規則を適用することと

play10:44

してその図形を高の頭と呼ぶことにします

play10:50

先ほどの pn bn それぞれ n を

play10:54

一から増やしていた時先ほどのこの子の

play10:57

場合はここにありますけれども

play10:59

このような表が欠けますがここで pn を

play11:03

分割ビエノベル数と言います

play11:06

ベル数はエリックベルにちなむもので

play11:10

bigbell が数学を作った人々と

play11:14

いう数学者の伝奇集を書いている方です

play11:18

ただしこのような高の種類の数について

play11:22

一般化するという発想はベルに始まるわけ

play11:25

ではなくて

play11:27

和算家たちもずっと以前に議論しています

play11:32

以降しか確率空間日方の確率についてお

play11:36

話ししていきたいとおもいます

play11:40

次の条件を満たす空でない集合 aa を

play11:45

市場の台数と呼ぶことにします

play11:49

家宝とスカラー by がこのように定義

play11:53

されていてそれに加えて情報が定義されて

play11:57

いて情報の単位間を1 a で表すこれが

play12:02

存在する

play12:04

そして情報は月号速分配息を満たす数

play12:09

非可換確率空間8ファイトは市場の台数8

play12:13

汎関数ふぁい a を市に移すような

play12:17

で市永和1

play12:18

このようなもの位

play12:20

幻影の非可換確率変数という

play12:24

特に映画スター台数で米スターへのファイ

play12:28

これが zero 以上

play12:29

右の h ついてこれが成り立つ時にこの

play12:32

8倍の組をスター確率空間と呼ぶことにし

play12:36

ます

play12:38

ここでファイは日田市のようなものです

play12:42

そしてここでスター大するところに書いて

play12:45

ある定義ですが非可換

play12:48

確率変数の典型例としてランダム行列が

play12:51

ありますがその行列の水刃を取る

play12:55

操作に対応しています

play13:00

定義

play13:01

非可換かぶりつく館へファイト添字集合愛

play13:04

を考える隠し

play13:06

それ試合に対して ai を体現と持つ

play13:10

持つ部分来するとするその部分台数に

play13:12

属する要素が先ほどの規則について当時

play13:15

ティ

play13:17

でこのような関係ファイの a 1から a

play13:20

m を並べてゼロが成り立つと機銃独立と

play13:23

いう

play13:24

まずこの期待値がゼロである

play13:26

中心化されているということを貸してあり

play13:29

ます

play13:30

そして詠一が属する部分台数 ai 1 a

play13:35

2が属する部分台数 ai に無料に考え

play13:38

て行った時に隣り合う奴は異なってなけれ

play13:42

ばいけない

play13:44

隣り合う確率変数が属する部分体質は

play13:48

異なってなければいけない i1と愛さん

play13:51

があの同じということは許されますがこの

play13:55

ようになっていますここで今非可換と言っ

play13:58

ているので h から mam の順序を

play14:01

勝手に動かしてはいけないという事はご

play14:03

注意くエイ

play14:07

ボイくれスクは1983年の作用素代数の

play14:12

国際会議で次のような自由中心極限定理と

play14:16

呼ばれるものを与えました

play14:19

a はいおスター確率空間として一流に

play14:22

これらが中独立で中心化されていて分散押

play14:26

熊に譲渡する

play14:28

どう分布に従う時英知からエーヌを足して

play14:31

ルート n で割ったものはエースという

play14:34

ものに分と収束するんだけれども s は

play14:37

分布シグマに上の反映速に従う

play14:40

安衛則というのはこのように分

play14:44

確率密度が半円で書かれるものですけれど

play14:47

も正確に言うと一般に話題になります

play14:52

スパイアーは今の中心極限定理について

play14:56

違う右手見通しの良い照明を与えました

play15:02

まず反映速の mg もうミントはこの

play15:06

ように方乱数出かけるこれは先ほど密度が

play15:10

ありましたけれども

play15:11

あれを積分すればよいのでこれで与え

play15:14

られる

play15:16

一方で今を示ししたこのルートにの分の

play15:19

英知から nn 今井知識と書いています

play15:22

けれどもこの m 次モーメントっていう

play15:26

のはえええぬを無限大に飛ばすとついのみ

play15:30

からなるものが残る

play15:32

なぜかっていうとこの分母は n のに

play15:36

分類無常というのはくんですけれども

play15:38

分子の方がその今 n 個ある

play15:42

の部分来週の中から2分の m子をとって

play15:45

くるわけですけれどもこの時に上と下の

play15:47

オーダーが同じになって残る

play15:50

次いでないものがこまれるとこれより低い

play15:52

横断なので税金的に消える

play15:55

そしてさらに自由独立性より交差しない

play15:59

もののみが残ってこのような結果になり

play16:02

ます

play16:04

今の自由独立性より交差しないもののみ

play16:07

残るといったことを少し異例で確かめてみ

play16:11

たいと思います

play16:13

今驪州モーメントを考えているんだけれど

play16:15

play16:16

これはこうの図でいうとこのようになって

play16:19

いて交差していない

play16:22

これはこうれとこうですから交差してい

play16:26

ない

play16:27

これはこのようなあっているから交差して

play16:30

いる

play16:31

ここで順序を勝手に入れ替えていけない

play16:34

ことにご注意くださいんでさぁ表土の

play16:36

ルールにより一番歳下のものはゼロになる

play16:40

ことはわかるんですけど上のものについて

play16:43

考えてみましょう

play16:45

この a 1と a 2というのは書いて

play16:48

みれば5 a 市二丈

play16:51

a 2-に以上となっているんだけどこれ

play16:54

はゼロではない

play16:56

なぜかというと中心化されているという

play16:59

条件が満たされないからです

play17:02

なのでこれを考える代わりに中心たのを

play17:06

操作をしてあげます

play17:30

中心化したものは先ほどのルールによって

play17:32

ゼロです

play17:34

そしてこれを展開すると

play17:38

hey i 2条2以上は

play17:42

ファイの a 1の2乗ファイの a 2

play17:46

の2乗ということが示せるのでここの激化

play17:50

が得られます下についても一緒です

play17:53

この意味で交差しないもののみが残ると

play17:56

申し上げました

play18:00

ここで4の場合を考えてみます

play18:04

まずすべてを分割を考えた時これは b を

play18:08

bels 15通りあります

play18:11

そして

play18:13

ここで交差しないものといった時赤は交差

play18:17

するので覗かれまして

play18:20

c 44戸カタラン数で書きます

play18:24

そして

play18:25

ついのみからなる高の頭といった時はこの

play18:29

青色と

play18:33

の2つとこの赤色というのが付いのみから

play18:38

なる高の頭で

play18:40

3つあるんですけれどもこの中で交差し

play18:43

ないものは2つあるんだけどそれも方乱数

play18:46

出かけます

play18:47

このように講座しないという条件で

play18:52

ように方ランス出かけてしまうまたこの頭

play18:56

はしたで同じ

play18:59

時には上でも同じ動向である

play19:02

そういうルールの半順序によって書いて

play19:05

あるんですけども

play19:06

そうすると1個6個6個一個

play19:10

上下対称になっています一般理想なんです

play19:13

けどもこれ

play19:15

先ほど申し上げるの忘れたんですけれども

play19:18

そのした共同の中心狂犬定義の話の時に

play19:22

あの忘れたんですけども

play19:24

あの

play19:26

これぐーさーじだけ機数字は落ちるんです

play19:28

ね左右対称なことを今考えてい

play19:31

なので偶数地で次の次数というと6になる

play19:34

んですけれどもそれは203戸ありますの

play19:38

で大変です

play19:44

ここで

play19:46

ランダム行列の固有値の分布のモーメント

play19:51

を考えてみることにしたいと思います

play19:55

ここでファイの a の m 嬢という

play19:58

ものをこの n 分の1のその a の m

play20:03

嬢をトレースを撮ってそれを期待値

play20:06

これでファイユを与えることにします

play20:10

こうすると固有値の分布のモーメントが元

play20:14

もあります

play20:17

なぜかというとあの今

play20:21

ここに書いてあるように自己随伴

play20:23

な行列を考えていますのでそれをたい隠し

play20:27

てあったしてあげて

play20:32

トレースの

play20:34

九重の m 嬢のところが

play20:38

何かユニタリ行列を持ってきて

play20:42

こういうのずっと計算して

play20:45

こうなるんだけどこれら間のは打ち消して

play20:49

頭と終わりもトレースの中などで打ち消し

play20:53

てこういう風なのでこう書いていいんだ

play20:55

けれどもこれを

play20:58

た至ったしてあげるとこれはラムだーの m

play21:02

嬢みたいなという風に書けますから

play21:06

n 分の1のラムだー市 m 嬢から

play21:11

ラムだー犬の m 嬢

play21:13

このようになるからねっ

play21:18

でこれを今の事故水さん丸富ガウス

play21:22

ランダム行列ここに恵木を書いています

play21:24

けれどもこれについて計算してみるとここ

play21:28

に書かれたように n の-2 g 敗と

play21:32

いう風に書いていますここで p 2 m

play21:35

は次のみからなる分割先淀説明しました

play21:39

そして g パイはへ向かっ形の辺を

play21:43

体により同一視した

play21:45

無傷気か能面の種数ジーナスになってい

play21:49

ます例えばファン位の a 4条先ほどの

play21:53

例で考えてみましょう

play21:57

これはこのような2つの交差しない河野ず

play22:01

と一つの交差する効能ずから上がってい

play22:05

ました

play22:14

確変51234

play22:18

このはじめの例ですと1と2を同一視し3

play22:22

と4を同一視してあげるとこれは何かざぶ

play22:27

トーンのようなものができてこの急に

play22:30

どうぞということになります

play22:35

同窓というのは一対一の各店1対1の対応

play22:38

を保ちながら

play22:39

連続に移すことができるというイン

play22:44

このようになります2つめの頭でも同じ

play22:47

ようにやってみると急に同窓である旧が穴

play22:51

が開いていないのでジーナスがーゼロなの

play22:53

でにの n 0となります

play22:56

そしてこの3つ目の例ですが

play23:00

これについて同じことを考えてみますと

play23:05

1と3は同じで2と4は同じだと言う

play23:11

1と3を貼り合わせるとつつができて2棟

play23:15

4貼り合わせると

play23:17

このようにうちわの表面のような形ができ

play23:21

ます

play23:24

なのでこれは穴が1なんだけれども2倍

play23:28

するので市 n の-1条という風になっ

play23:32

ています

play23:34

そうするとこの穴が2つのやつはいつ出て

play23:38

くるのかというのが気になるんですけども

play23:40

これは実は8時のオーダーで出てきます

play23:45

興味のある方は確かめてみてください

play23:52

最後に深層学習での応用をご紹介したいと

play23:56

思います

play24:00

この x0が入力で今の場合これは術4

play24:04

次元のベクトルで書いているんですけれど

play24:06

play24:08

ここを今 m と

play24:11

そして中間層が x1x2 x3とあって

play24:15

エクスようなでいたて出力される

play24:17

この度この前のことをニューロンと呼ばし

play24:20

ていただきますが day 9位はこれが

play24:23

l であっていま n 燃えるも読んで

play24:26

ある

play24:27

入力 x でろそして

play24:30

xl -1からこの結合の強さを表した w

play24:36

という行列をかけて u を与えて

play24:38

これ記号が少しわかりにくいんですけれど

play24:41

も ul の各歳暮についてある非線形

play24:45

関数をかけて excel を得るこの

play24:49

ようなことを塾人計算していきます例えば

play24:52

し雲移動関数と言われるような

play24:55

このような形を使ったりします

play24:59

ここで結合の強さを入力に対して望みの

play25:04

出力が出るように学習するということを

play25:07

考えるんですけれども

play25:09

その学習の挙動は今のネットワークの

play25:13

ヤコビやこのようなものに依存します

play25:17

これが

play25:19

なるべくその後誘致のばらつきが小さい

play25:22

ほうが良くてそれがばらついていると特定

play25:26

の経路の実が聞いてしまうんですけれども

play25:30

それが l

play25:31

先ほどのこのそう大きくうちするにつれて

play25:35

強調されてしまうということがあるためだ

play25:39

エイ

play25:39

そのような目的でことを考える目的で

play25:43

ランダムに結合したネットワークの

play25:46

性質を調べることがあるんですけれども

play25:49

ペニントンラーは

play25:51

w をランダム行列とした時にこの

play25:55

ネットワークの幅ですね

play25:58

9

play25:59

ここ今犬とかいたんですけれどもこれが

play26:02

無限ライン飛ばしたときの極限における

play26:06

jj キーと書かれている行列の固有値の

play26:10

分布を求めています

play26:13

このネットワークの n が無限大の極限

play26:16

というのはまさに先ほどの日較差この頭が

play26:20

現れるところの極限と同じになっています

play26:25

ここで申し上げの忘れたんですけれども

play26:28

9れる一家かってことは

play26:31

n 5無限だーに飛ばした極限で飛行酒匂

play26:35

の頭だけが現れてそれが先ほどの自由独立

play26:38

性に対応しているつまり漸近的に自由独立

play26:43

性があるということをここでお話しました

play26:52

では最後にまとめさせていただきたいと

play26:55

思います

play26:57

対象が有限集合の時に組み合わせを通して

play27:02

確率構造

play27:03

伴うクラスタリングが現れるということを

play27:07

話しました

play27:09

河野図でいうと

play27:11

全部で52通りあったわけだけれども

play27:15

それらは一様分布ではなくて確率が大きい

play27:19

もの小さいものをいろいろ後流として河野

play27:23

図を使って説明しました

play27:26

そして後半では10学立論の考察に高の頭

play27:31

が使われているということを紹介しました

play27:35

そしてその応用として深層学習の解析を

play27:40

紹介して小そう学習のその解析の例におい

play27:44

てネットワークの幅を無限大に飛ばした

play27:48

極限が先ほどの交差しない高の頭を考える

play27:53

極限に対応することを紹介しました

play27:57

以上になりますご静聴ありがとうござい

play27:59

ました

Rate This

5.0 / 5 (0 votes)

Related Tags
数学クラスタリング源氏物語確率空間深層学習講演河野図整数分割非可換ランダム行列
Do you need a summary in English?