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J-GLOBAL ID：202002289317789119   整理番号：20A0658295

不均一磁場中におけるDOSYのための高速な観測データ行列分解法

著者 (4件)： 田中勇帆 (東京理大 工) ,  雨車和憲 (工学院大 情報) ,  中尾朋喜 (JEOL RESONANCE) ,  古川利博 (東京理大 工)
資料名： 電子情報通信学会論文誌 C(Web)
巻： J103-C  号： 2  ページ： 100-112 (WEB ONLY)  発行年： 2020年02月01日 
JST資料番号： U0472A  ISSN： 1881-0217  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： 日本 (JPN)  言語： 日本語 (JA)

抄録/ポイント： NMR(Nuclear Magnetic Resonance)分光法は原子核と電磁波の共鳴現象を利用した分子解析手法である.NMR分光法を用いた解析の一つに分子の拡散特性を解析するDOSY(Diffusion Ordered2D NMR Spectroscopy)がある.DOSYは複数の観測信号から分子の拡散による信号強度の減衰特性とスペクトルの推定を目的としており,数学的には観測データ行列の行列分解問題として定式化される.この行列分解問題を解く手法は(a)方程式を直接的に解く手法と(b)繰り返し最適化に基づく手法に大別される.(a)の手法は処理が高速で信号の事前情報を必要としない利点をもつ.しかしながら,理想的な信号モデルを仮定するため,実際のデータに対しては性能が低くなる.(b)の手法は実際の信号モデルを考慮しており推定精度が高い.しかし,精度の初期値依存性の問題や推定に時間を要する欠点がある.本論文では,(a)と(b)の手法の利点を併せもつ新しい手法を提案している.提案法では,信号強度の減衰を表す関数の差分方程式を固有値分解問題へと近似して解くことにより推定を行う.また,近似のための最適な係数の計算方法についても議論している.シミュレーションにより,推定精度と処理にかかる実時間を既存法と比較して,提案法の有効性を示している.(著者抄録)

シソーラス用語： *二次元NMR ,  *不均一磁場 ,  *分解 ,  測定データ ,  高速化 ,  数学的変換 ,  近似法 ,  精度 ,  計算機シミュレーション
準シソーラス用語： *DOSY ,  観測データ ,  近似解法 ,  固有値分解 ,  *行列分解 ,  推定精度

分類 (2件)： 分光法と分光計一般  (BD07041Q) ,  数値解析,近似法  (AB04000F)

引用文献 (10件)：

• M.H. Levitt, Spin Dynamics: Basics of Nuclear Magnetic Resonance, 2nd ed., Wiley, 2012.
• O.A. Ahmed, “New denoising scheme for magnetic resonance spectroscopy signals,” IEEE Trans. Med. Imaging, vol.24, no.6, pp.809-816, June 2005.
• I. Drori, “Fast l1 minimization by iterative thresholding for multidimensional NMR spectroscopy,” EURASIP J. Advances Sig. Pro., vol.2007, no.1, pp.1-10, Dec. 2007.
• D. Guo, H. Lu, and X. Qu, “A fast low rank hankel matrix factorization reconstruction method for non-uniformly sampled magnetic resonance spectroscopy,” IEEE Access, vol.5, pp.16033-16039, July 2017.
• G.A. Morris, “Diffusion-ordered spectroscopy (DOSY),” in Encyclopedia of Nuclear Magnetic Resonance, ed. D.M. Grant, and R.K. Harris, vol.9, pp.35-44, John Wiley & Sons, Chichester, UK, 2002.

タイトルに関連する用語 (4件)： 不均一磁場 ,  DOSY ,  観測データ ,  行列分解