所属
教育研究院 自然科学系 数理物質科学系列 准教授
自然科学研究科 数理物質科学専攻 准教授
理学部 理学科 准教授
自然科学研究科 数理物質科学専攻 准教授
理学部 理学科 准教授
職名
准教授
外部リンク
ハラセ シン
原瀬 晋
HARASE Shin
学位
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博士(数理科学) （ 2011年3月 東京大学 ）
研究キーワード
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ベイズ統計学
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統計計算
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準モンテカルロ法
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モンテカルロ法
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擬似乱数
研究分野
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自然科学一般 / 応用数学、統計数学
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情報通信 / 数理情報学
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情報通信 / 統計科学
経歴（researchmap）
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新潟大学 教育研究院 自然科学系 数理物質科学系列 准教授
2026年4月 - 現在
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立命館大学 理工学部 理工系基礎教育専任講師
2020年4月 - 2026年3月
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立命館大学 理工学部 数学嘱託講師
2015年4月 - 2020年3月
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東京工業大学 大学院イノベーションマネジメント研究科 日本学術振興会研究員(PD)
2012年4月 - 2015年3月
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東京大学 大学院数理科学研究科 グローバルCOE特任研究員
2011年4月 - 2012年3月
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東京大学 大学院数理科学研究科 日本学術振興会特別研究員(DC2)
2010年4月 - 2011年3月
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広島大学 大学院理学研究科 日本学術振興会特別研究員(DC2)
2009年4月 - 2010年3月
経歴
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新潟大学 教育研究院 自然科学系 数理物質科学系列 准教授
2026年4月 - 現在
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新潟大学 理学部 理学科 准教授
2026年4月 - 現在
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新潟大学 自然科学研究科 数理物質科学専攻 准教授
2026年4月 - 現在
所属学協会
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日本数学会
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日本応用数理学会
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日本統計学会
委員歴
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日本応用数理学会 学会誌「応用数理」編集委員
2016年4月 - 2019年3月
団体区分：学協会
論文
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Shin Harase
Journal of Statistical Computation and Simulation 94 ( 9 ) 2040 - 2062 2024年6月
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A table of short-period Tausworthe generators for Markov chain quasi-Monte Carlo 査読
Shin Harase
Journal of Computational and Applied Mathematics 384 113136 - 113136 2021年3月
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Conversion of Mersenne Twister to double-precision floating-point numbers 査読
Shin Harase
Mathematics and Computers in Simulation 161 76 - 83 2019年7月
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Comparison of Sobol' sequences in financial applications 査読
Shin Harase
Monte Carlo Methods and Applications 25 ( 1 ) 61 - 74 2019年3月
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Implementing 64-bit Maximally Equidistributed F 2 -Linear Generators with Mersenne Prime Period 査読
Shin Harase, Takamitsu Kimoto
ACM Transactions on Mathematical Software 44 ( 3 ) 1 - 11 2018年4月
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A search for extensible low-WAFOM point sets 査読
Shin Harase
Monte Carlo Methods and Applications 22 ( 4 ) 349 - 357 2016年12月
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Quasi-Monte Carlo point sets with small t-values and WAFOM 査読
Shin Harase
APPLIED MATHEMATICS AND COMPUTATION 254 318 - 326 2015年3月
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On the F2-linear relations of Mersenne Twister pseudorandom number generators 査読
Shin Harase
MATHEMATICS AND COMPUTERS IN SIMULATION 100 103 - 113 2014年6月
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Shin Harase
JOURNAL OF COMPUTATIONAL AND APPLIED MATHEMATICS 236 ( 2 ) 141 - 149 2011年8月
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FAST LATTICE REDUCTION FOR F-2-LINEAR PSEUDORANDOM NUMBER GENERATORS 査読
Shin Harase, Makoto Matsumoto, Mutsuo Saito
MATHEMATICS OF COMPUTATION 80 ( 273 ) 395 - 407 2011年1月
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Maximally equidistributed pseudorandom number generators via linear output transformations 査読
Shin Harase
MATHEMATICS AND COMPUTERS IN SIMULATION 79 ( 5 ) 1512 - 1519 2009年1月
MISC
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Sobol'列と関連する話題 (デザイン、符号、グラフおよびその周辺 : RIMS共同研究報告集)
原瀬 晋
数理解析研究所講究録 ( 1956 ) 9 - 15 2015年7月
講演・口頭発表等
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Recent developments on low-discrepancy point sets for Markov chain quasi-Monte Carlo
Shin Harase
10th International Council for Industrial and Applied Mathematics (ICIAM 2023 Tokyo) 2023年8月
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A Construction of Short-Period Tausworthe Generators with Low Discrepancies over Fb 国際会議
Shin Harase
13th International Conference on Monte Carlo Methods and Applications (MCM 2021) 2021年8月
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Implementing short-period Tausworthe generators for Markov chain quasi-Monte Carlo 国際会議
Shin Harase
14th International Conference in Monte Carlo & Quasi-Monte Carlo Methods in Scientific Computing (MCQMC 2020) 2020年8月
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An Implementation of Short-Period Tausworthe Generators for Markov Chain Quasi-Monte Carlo Methods 国際会議
Shin Harase
13th International Conference in Monte Carlo and Quasi-Monte Carlo Methods in Scientific Computing (MCQMC 2018) 2018年7月
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64ビット高性能線形擬似乱数発生法の開発 招待
原瀬晋
日本OR学会2017年度中部支部シンポジウム「準モンテカルロ法の理論とOR」 2017年9月 日本オペレーションズ・リサーチ学会中部支部
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On the concatenation of Mersenne Twisters 国際会議
Shin Harase
11th International Conference on Monte Carlo Methods and Applications (MCM 2017) 2017年7月
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A comparison study of Sobol' sequences in financial derivatives 国際会議
Shin Harase
12th International Conference on Monte Carlo and Quasi-Monte Carlo Methods in Scientific Computing (MCQMC 2016) 2016年8月
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Implementing 64-bit maximally equidistributed Mersenne Twisters 国際会議
Shin Harase
Tenth IMACS Seminar on Monte Carlo Methods (MCM 2015) 2015年7月
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Sobol'列と関連する話題 招待
原瀬晋
平成26年度RIMS共同研究「デザイン、符号、グラフおよびその周辺」 2014年7月
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Low-WAFOM point sets with small t-values 国際会議
Shin Harase
Monte Carlo and Quasi-Monte Carlo Methods (MCQMC2014) 2014年4月
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On the F2-linear relations of Mersenne Twister, Monte Carlo and Quasi-Monte Carlo Methods (MCQMC2012) 国際会議
Shin Harase
Monte Carlo and Quasi-Monte Carlo Methods (MCQMC2012) 2012年2月
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An efficient lattice reduction method for F2-linear pseudorandom number generators using Mulders and Storjohann algorithm 国際会議
Shin Harase
Monte Carlo and Quasi-Monte Carlo Methods (MCQMC2010) 2010年8月
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Maximally equidistributed pseudorandom number generators via linear output transformations 国際会議
Shin Harase
Monte Carlo and Quasi-Monte Carlo Methods (MCQMC2008) 2008年7月
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Markov chain quasi-Monte Carlo simulation using linear feedback shift register generators
Shin Harase
Markov chain quasi-Monte Carlo simulation using linear feedback shift register generators, Monte Carlo and Quasi-Monte Carlo Methods in Scientific Computing (MCQMC 2024) 2024年8月
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連分数に基づく準乱数とマルコフ連鎖モンテカルロ法への応用
原瀬晋
愛媛大学代数セミナー 2024年4月 愛媛大学(オンライン)
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準乱数によるギブスサンプリング
原瀬晋
2023年度統計関連学会連合大会 2023年9月
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Fast lattice reductions for F2-linear pseudorandom number generators 国際会議
Shin Harase
Seventh IMACS Seminar on Monte Carlo Methods (MCM 2009) 2009年9月
共同研究・競争的資金等の研究
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マルコフ連鎖準モンテカルロ法によるベイズ計算の深化
研究課題/領域番号：26K14750
2026年4月 - 2030年3月
制度名：科学研究費助成事業
研究種目：基盤研究(C)
提供機関：日本学術振興会
原瀬 晋
配分額：2860000円 （ 直接経費：2200000円 、 間接経費：660000円 ）
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擬似乱数と準乱数によるモンテカルロ統計計算の研究
研究課題/領域番号：22K11945
2022年4月 - 2026年3月
制度名：科学研究費助成事業 基盤研究(C)
研究種目：基盤研究(C)
提供機関：日本学術振興会
原瀬 晋
配分額：2080000円 （ 直接経費：1600000円 、 間接経費：480000円 ）
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計算統計のための擬似乱数と準モンテカルロ法の研究
研究課題/領域番号：18K18016
2018年4月 - 2022年3月
制度名：科学研究費助成事業 若手研究
研究種目：若手研究
提供機関：日本学術振興会
原瀬 晋
担当区分：研究代表者
配分額：2080000円 （ 直接経費：1600000円 、 間接経費：480000円 ）
マルコフ連鎖モンテカルロ法の期待値計算において、通常の準乱数はそのまま適用できない。スタンフォード大学のOwen教授らは、CUD列と呼ばれる特殊な点列を用いると、準モンテカルロ法が適用できることを、理論的に示した。ここで、計算機上でのCUD列の実装が問題となる。Owen教授らは、均等分布性を最適化した短い周期のTausworthe発生法を準備し、一周期使い切った際に現れる格子構造を利用して、CUD近似点集合として使用する実装方法を提案した。本研究では、一様性の評価指標として、より高い収束性を保証する(t,m,s)-netのt-値により、Tausworthe法を最適化する。昨年度までに、正則連分数展開に基づき、2次元のt値が0(最適値)、3次元以上でも小さいt値となるパラメータの探索プログラムを作成した。
当該年度は、プログラムを整理して、周期2^m-1のTausworthe法について、m=10,...,32までのパラメータを全数探索し、パラメータ表を作成した。また、点列生成のプログラムを、Tausworthe法の定義式から、F2-線形擬似乱数発生法の状態空間表現を用いたアルゴリズムに書き直して、生成速度の高速化を図った。加えて、2次元正規分布ギブスサンプラーの例での有効性を、散布図により可視化した。これらの結果を論文として執筆し、投稿した。合わせて、国内の学会、研究集会、セミナーで、口頭発表を行った。
さらに、上記のTausworthe法をR言語で使えるように修正し、ベイズ統計学への応用を試みた。特に、Gelfand-Smithによる階層ベイズモデルの問題(ポンプの故障データ)に適用し、先行研究の方法よりも、収束精度が向上することを確認した。その結果、より高次元の問題に対しても有効なことが分かってきた。引き続き、数値実験を続けている。 -
高次超一様点集合と超収束準モンテカルロ法
研究課題/領域番号：15K13460
2015年4月 - 2018年3月
制度名：科学研究費助成事業
研究種目：挑戦的萌芽研究
提供機関：日本学術振興会
松本 眞, 萩田 真理子, 西村 拓士, 原本 博史, 原瀬 晋
配分額：3510000円 （ 直接経費：2700000円 、 間接経費：810000円 ）
fをｓ次元超立方体上定義された被積分関数とする。準モンテカルロ法とは、この超立方体の中にサイズＮの点集合Ｐをとり、Ｐにおけるfの平均値をもって、fの積分値の数値積分近似とする手法である。Ｐを一様ランダムにとった場合はモンテカルロ法とよばれ、Nの-1/2乗のオーダーで誤差が減る。古典的な準モンテカルロ法では適切な点配置によりNの-1乗に近い誤差減少を目指す。本研究では、パラメータ付きWAFOMという指標を小さくするような点配置を探索した結果、従来提唱されてきた点集合よりも誤差を小さくするような点集合を発見した。特にs<5といった低次元では顕著な改善が見られた。
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マルコフ連鎖準モンテカルロ法の実装
研究課題/領域番号：26730015
2014年4月 - 2017年3月
制度名：科学研究費助成事業 若手研究(B)
研究種目：若手研究(B)
提供機関：日本学術振興会
原瀬 晋
配分額：1820000円 （ 直接経費：1400000円 、 間接経費：420000円 ）
(1) t-値とWAFOMが共に小さい高次収束準モンテカルロ点集合を探索した。また、前の計算結果を保持したまま点数を増やすことが出来る、拡張可能性を有する低WAFOM点集合を探索した。(2) 64ビット最適均等分布F2-線形発生法を開発した。(3) 2次元プロジェクションのt-値がより小さいSobol'型点集合の試作品を探索した。金融工学の数値積分に応用し、比較を行った。(4) マルコフ連鎖準モンテカルロ法のためのCUD近似点集合の探索アルゴリズムを模索した。特に、正則連分数展開に基づいて2次元のt-値が最適化された周期の短いTausworthe発生法を応用する、見通しの良い方策を得た。
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擬似乱数と数値計算に関連する諸問題
研究課題/領域番号：12J07985
2012年 - 2014年
制度名：科学研究費助成事業 特別研究員奨励費
研究種目：特別研究員奨励費
提供機関：日本学術振興会
原瀬 晋
配分額：3630000円 （ 直接経費：3300000円 、 間接経費：330000円 ）
本年度は、研究課題の最終年度として擬似乱数発生法と準モンテカルロ点集合に関する3つの研究を行った。1. 昨年度から継続しているt-値及びWAFOMが共に小さい準モンテカルロ点集合の探索に関する研究成果をモンテカルロ法の国際会議MCQMC2014で発表した。また、この結果を論文としてまとめ、Appl. Math. Comput. 誌に投稿し、出版された。2. Sobol'列は金融工学で盛んに使われているが、パラメータの取り方に自由度がある。そこで、複数のSobol'列について低次元プロジェクションのt-値を調べ、金融工学の問題に適用し、比較実験を行った。特に、Joe-Kuo(2008)により探索された2次元プロジェクションの最適化されたSobol'列を用いると、それ以前のSobol'列と比較して、アジア型オプションなどのいくつかの数値計算に非常に有用であることが分かった。この結果の一部を応用数学合同研究集会報告集に発表した。一定の手応えが得られたため、引き続き、どのようなタイプの金融工学の計算に有効かを精査し、数値実験を進める予定である。3. 現在、計算機環境の64ビット化が進展している。しかるに、64ビット整数出力に対応したMersenne Twister型擬似乱数発生法においては、性能評価指標である高次元均等分布性が完全に最適化された発生法は未だ開発されていない。そこで、研究代表者のいままでの知見を活用し、64ビット整数出力で最適均等分布性を有した高性能線形擬似乱数発生法を開発した。特に、二重のフィードバックと複数ワードによる線形変換を組み合わせることにより、64ビットMersenne Twisterと比較し、速度を落とさずに高次元均等分布性を最適化することに成功した。まもなく論文が完成し、投稿予定である。
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格子簡約アルゴリズムと擬似乱数の性能評価への応用
研究課題/領域番号：24700003
2012年
制度名：科学研究費助成事業 若手研究(B)
研究種目：若手研究(B)
提供機関：日本学術振興会
原瀬 晋
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擬似乱数とその応用に関する研究
研究課題/領域番号：09J04427
2009年 - 2010年
制度名：科学研究費助成事業 特別研究員奨励費
研究種目：特別研究員奨励費
提供機関：日本学術振興会
原瀬 晋
配分額：1400000円 （ 直接経費：1400000円 ）
計算機の飛躍的な性能向上により、モンテカルロシミュレーションの高精度計算が行われるようになり、高信頼性を有する擬似乱数発生法が要求されている。擬似乱数のランダム性を評価する規準として高次元均等分布性が知られている。二元体上の線形擬似乱数発生法に対しては、上位ビットの均等分布の次元を具体的に計算することが可能であるが、計算時間を要することが擬似乱数発生法を設計する際のボトルネックとなっていた。平成22年度は、まず、均等分布の次元の高速計算法について、更なる改良を行った。特に、MuldersとStorjohannによる格子簡約アルゴリズムを用いて、昨年の方法(Math.Comp.に掲載済みの研究代表者の論文)を凌ぐ高速な計算法を提案し、計算機実験で更に約3倍の高速化を確認すると共に、計算量が減少することを示した。他の方向性の高速化技法として、メルセンヌツイスタ法の場合には、零超過初期状態を用いることにより、格子計算を高速化できることを見出した。これらの結果を論文としてまとめ、ワルシャワで開催されたモンテカルロ法国際会議MCQMC2010など国内外で口頭発表を行った。この高速計算法は擬似乱数の並列発生ソフトウェアに組み込まれ、ホームページ上で配布されている。また、もう一つの課題である、低齟齬列の設計に関しては、高次元均等分布性の拡張を行う際、多項式係数線形不定方程式のノルム最小の多項式解を求める問題に帰着可能であることが判明し、アルゴリズムの簡略化が図れるなど非常に有用な知見を得た。
担当経験のある授業科目
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応用統計学概論
2026年-現在機関名：新潟大学 -
数理統計学IB
2026年-現在機関名：新潟大学 -
数理統計学IA
2026年-現在機関名：新潟大学 -
計算機演習B
2026年-現在機関名：新潟大学 -
計算機演習A
2026年-現在機関名：新潟大学 -
統計学基礎2
2026年-現在機関名：新潟大学 -
統計学基礎1
2026年-現在機関名：新潟大学 -
数学講究
2026年-現在機関名：新潟大学 -
数理統計学IIB
2026年-現在機関名：新潟大学 -
数理統計学IIA
2026年-現在機関名：新潟大学 -
数学の世界
2026年-現在機関名：新潟大学 -
応用統計学特論
2026年-現在機関名：新潟大学 -
応用統計学概論
2026年-現在機関名：新潟大学