研究業績

学術論文

1. K. Umezu, K. Sato:
   Controllability scores of linear time-varying network systems,
   IEEE Transactions on Automatic Control, Vol. 71, No. 8, pp.  5144-5159, 2026.  (arXiv)
2. T. Yonaiyama, K. Sato:
   Performance Bound Analysis of Linear Consensus Algorithm on Strongly Connected Graphs Using Effective Resistance and Reversiblization,
   SIAM Journal on Matrix Analysis and Applications, 2026 (accepted) (arXiv)
3. H. Sakamoto, K. Sato:
   Data-Driven Regularized Time-Limited h2 Model Reduction from Noisy Impulse Responses,
   IEEE Control Systems Letters, 2026 (accepted) (arXiv)
4. K. Sato, R. Kawamura:
   Uniqueness Analysis of Controllability Scores and Their Application to Brain Networks,
   IEEE Transactions on Control of Network Systems, Vol. 12, No. 4, pp. 2568-2580, 2025. (Open Access) (arXiv)
5. Y. Mo, J. Sun, K. Sato:
   Finite-Time Controllability Scores of Large-Scale Switched Systems,
   SIAM Journal on Control and Optimization, Vol. 63, No. 5, pp. 3139-3166, 2025.
6. H. Sakamoto, K. Sato:
   Compression Method for Deep Diagonal State Space Model Based on H2 Optimal Reduction,
   IEEE Control Systems Letters, Vol. 9, pp. 2043-2048, 2025. (arXiv)
7. H. Ezoe, K. Sato:
   Model Compression Method for S4 with Diagonal State Space Layers using Balanced Truncation,
   IEEE Access, Vol. 12, pp. 116415-116427, 2024. (Open Access)
8. K. Sato, M. Suzuki:
   The Nearest Graph Laplacian in Frobenius Norm,
   Numerical Linear Algebra with Applications, 2024. (Open Access) (arXiv)
9. K. Sato, S. Terasaki:
   Controllability scores for selecting control nodes of large-scale network systems,
   IEEE Transactions on Automatic Control, Vol. 69, No. 7, pp. 4673-4680, 2024. (arXiv)
10. M. Obara, K. Sato, H. Sakamoto, T. Okuno, A. Takeda:
    Stable Linear System Identification with Prior Knowledge by Riemannian Sequential Quadratic Optimization,
    IEEE Transactions on Automatic Control, Vol. 69, No. 3, pp. 2060-2066, 2024. (arXiv)
11. S. Terasaki, K. Sato:
    Minimal controllability problem on linear structural descriptor systems with forbidden nodes,
    IEEE Transactions on Automatic Control, Vol. 69, No. 1, pp. 527-534, 2024. (arXiv)
12. S. Takakura, K. Sato:
    Structured Output Feedback Control for Linear Quadratic Regulator Using Policy Gradient Method, IEEE Transactions on Automatic Control, Vol. 69, No. 1, pp. 363-370, 2024. (arXiv)
13. H. Sakamoto, K. Sato:
    Stable probability of reduced matrix obtained by Gaussian random projection,
    JSIAM Letters, Vol. 15, pp. 77-80, 2023.
14. T. Sugiyama, K. Sato:
    Kron Reduction and Effective Resistance of Directed Graphs,
    SIAM Journal on Matrix Analysis and Applications, Vol. 44, No. 1, pp. 270-292, 2023. (arXiv)
15. K. Sato:
    Reduced model reconstruction method for stable positive network systems,
    IEEE Transactions on Automatic Control, Vol. 68, No. 9, pp. 5616-5623, 2023. (arXiv)
16. H. Sakamoto, K. Sato:
    Random projection preserves stability with high probability,
    JSIAM Letters, Vol. 15, pp. 17-20, 2023.
17. S. Misawa, K. Sato:
    H2-Optimal Reduction of Positive Networks using Riemannian Augmented Lagrangian Method,
    IEEE Control Systems Letters, Vol. 6, pp. 2539-2544, 2022.
18. S. Terasaki, K. Sato:
    Minimal controllability problems on linear structural descriptor systems,
    IEEE Transactions on Automatic Control, Vol. 67, No. 5, pp. 2522-2528, 2022.
19. K. Sato, S. Azuma:
    Analysis and design of aggregate demand response systems based on controllability,
    IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences, Vol.E104-A, No.6, pp.940-948, 2021. (Open Access)
20. K. Sato, H. Sato, and T. Damm:
    Riemannian optimal identification method for linear systems with symmetric positive-definite matrix,
    IEEE Transactions on Automatic Control, Vol. 65, No. 11, pp. 4493-4508, 2020. (Open Access)
21. K. Sato, A. Takeda: Controllability maximization of large-scale systems using projected gradient method,
    IEEE Control Systems Letters, Vol. 4, No. 4, pp. 821-826, 2020. (Open Access)
22. K. Sato, A. Takeda:
    Construction methods of the nearest positive system,
    IEEE Control Systems Letters, Vol. 4, No. 1, pp. 97-102, 2020. (Open Access)
23. K. Sato: Optimal graph Laplacian,
    Automatica, Vol. 103, pp. 374-378, 2019. (Open Access)
24. K. Sato: Riemannian optimal model reduction of stable linear systems,
    IEEE Access, Vol. 7, pp. 14689-14698, 2019. (Open Access)
25. K. Sato, S. Azuma:
    Secure real-time control through Fog computation,
    IEEE Transactions on Industrial Informatics, Vol. 15, No. 2, pp. 1017-1026, 2019. (Open Access) (JSTプレスリリース)
26. K. Sato:
    Riemannian optimal model reduction of linear port-Hamiltonian systems,
    Automatica, Vol. 98, pp. 428–434, 2018.
27. K. Sato:
    Optimal Input Elimination,
    SICE Journal of Control, Measurement, and System Integration, Vol. 11, No. 2, pp. 100-104, 2018. (Open Access)
28. K. Sato, H. Sato:
    Structure preserving H^2 optimal model reduction based on Riemannian trust-region method,
    IEEE Transactions on Automatic Control, Vol. 63, No. 2, pp. 505-511, 2018. (arXiv)
29. K. Sato:
    Riemannian optimal control and model matching of linear port-Hamiltonian systems,
    IEEE Transactions on Automatic Control, Vol. 62, No. 12, pp. 6575-6581, 2017. (Open Access)
30. T. Damm, K. Sato, A. Vierling:
    Numerical solution of Lyapunov equations related to Markov jump linear systems,
    Numerical Linear Algebra with Applications, pp. 1-14, 2017. (arXiv)
31. H. Sato, K. Sato:
    Riemannian optimal system identification algorithm for linear MIMO systems,
    IEEE Control Systems Letters, Vol. 1, No. 2, pp. 376-381, 2017.
32. K. Sato:
    Riemannian optimal model reduction of linear second-order systems,
    IEEE Control Systems Letters, Vol. 1, No. 1, pp. 2-7, 2017.
33. K. Sato, S. Azuma:
    Controllability Analysis of Aggregate Demand Response System in Multiple Price-Change Situation,
    IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences,
    Vol.E100-A, No. 2, pp.376-384, 2017.
34. K. Sato:
    Polynomial matrix approach to tracking control of nonlinear systems,
    IET Control Theory & Applications,
    Vol. 10, Iss. 4, pp. 477-483, 2016.
35. K. Sato, S. Azuma:
    Controllability Analysis of An Aggregate Demend Response System,
    Mathematical Problems in Engineering,
    Vol. 2015, Article ID 487173, pp. 1-11, 2015.
36. K. Sato:
    Algebraic Controllability and Observability of Nonlinear Differential Algebraic Systems with Geometric Index One,
    SICE Journal of Control, Measurement, and System Integration,
    Vol. 7, No. 5, pp. 283-290, 2014.
37. K. Sato:
    Algebraic Controllability of Nonlinear Mechanical Control Systems,
    SICE Journal of Control, Measurement, and System Integration,
    Vol. 7, No. 4, pp. 191-198, 2014.
38. K. Sato, T. Iwai:
    Configuration flatness of Lagrangian control systems with fewer controls than degrees of freedom, Systems & Control Letters,
    Vol. 61, No. 2, pp. 334-342, 2012.

公開しているプレプリント

国際会議(口頭発表)

1. Y. Higuchi, K. Sato:
   Bilinear Koopman-Based Robust Model Predictive Control for Unknown Nonlinear Systems via Contraction Metrics,
   65th IEEE Conference on Decision and Control, Honolulu, Hawaii, 2026 (accepted)(arXiv)
2. K. Sato:
   Relationship Between Controllability Scoring and Optimal Experimental Design,
   The 15th Asian Control Conference (ASCC), Bali, Indonesia, 2026. (arXiv)
3. K. Sato, A. Takeda:
   Construction methods of the nearest positive system,
   58th IEEE Conference on Decision and Control, Nice, France 2019.
4. H. Sato, K. Sato:
   Riemannian gradient online identification method for linear symmetric continuous-time systems,
   58th IEEE Conference on Decision and Control, Nice, pp. 3593-3598, France 2019.
5. K. Sato, S. Azuma：
   Privacy input design for concealing output of linear SISO systems,
   56th IEEE Conference on Decision and Control, Melbourne, Australia, December 12-15, pp. 3896-3991, 2017.
6. K. Sato, S. Azuma：
   Design of consumer groups including uncontrollable consumers,
   SICE Annual Conference, September 19-22, 2017.
7. K. Sato, S. Azuma：
   All Stabilizing and Concealing Gaussian Type Controllers for Linear Scalar Systems,
   55th IEEE Conference on Decision and Control, Las Vegas, USA, December 12-14, pp. 2861-2866, 2016.
8. H. Sato, K. Sato:
   A New H^2 Optimal Model Reduction Method Based on Riemannian Conjugate Gradient Method,
   55th IEEE Conference on Decision and Control, Las Vegas, USA, December 12-14, pp. 5762-5768, 2016.
9. K. Sato, S. Azuma：
   Controllability of Aggregate Demand Response Systems for Real-Time Pricing,
   The 4th International Conference on Cyber-Physical Systems, Networks, and Applications, Aichi, Japan, October 6-7, pp. 33-34, 2016.
10. H. Sato, K. Sato:
    Riemannian Trust-Region Methods for H^2 Optimal Model Reduction,
    54th IEEE Conference on Decision and Control, Osaka, Japan, December 15-18, pp. 4648-4655, 2015.
11. K. Sato, S. Azuma：
    A design method for confidential control systems,
    The 34th Chiniese Control Conference and SICE Annual Conference 2015, July 28-30, pp. 512-512, 2015.
12. K. Sato, S. Azuma：
    A controller design method for unidentifiable linear SISO systems,
    The 10th Asian Control Conference 2015, Kota Kinabaru, Malaysia, May 31- June 3, pp. 54-59, 2015.
13. K. Sato, S. Azuma：
    Numerical Studies of Aggregate Demand Response by Real-time Pricing,
    The 34th IASTED International Conference on Modelling, Identification and Control (MIC2015), Innsbruck, Austria, February 16-17, pp. 131-138, 2015.
14. K. Sato :
    Flatness-based tracking control of nonlinear differential algebraic systems with geometric index one,
    52nd IEEE Conference on Decision and Control, Italy, pp. 7443-7448, 2013.
15. K. Sato :
    Algebraic observability of nonlinear differential algebraic systems,
    52nd IEEE Conference on Decision and Control, Italy, pp. 2582-2587, 2013.
16. K. Sato :
    Differential flatness of affine nonlinear control systems,
    SICE Annual Conference 2012, Akita, Japan, August 20-23, pp. 892-897, 2012. (2012年度計測自動制御学会学術奨励賞受賞)
17. K. Sato :
    On an algorithm for checking whether or not a nonlinear discrete time system is difference flat,
    20th International Symposium on Mathematical Theory of Networks and Systems, Melbourne, Australia, July 9-13, pp. 1-8, 2012.

国内学会(口頭発表)

1. 佐藤一宏:
   可制御性スコアとは何か：その理論と応用,
   第13回計測自動制御学会制御部門マルチシンポジウム, 2026年3月.
2. 梅津光汰，佐藤一宏:
   線形時不変システムに対する無限時間区間上の可制御性スコア,
   第13回計測自動制御学会制御部門マルチシンポジウム, 2026年3月.
3. 清田大河，佐藤一宏:
   確率ノイズ付きLTIシステムに対するモデルフリー二自由度PI制御の理論解析,
   第13回計測自動制御学会制御部門マルチシンポジウム, 2026年3月.
4. 樋口雄紀，佐藤一宏:
   未知非線形システムに対するモデル化誤差に頑健な双線形Koopmanモデル予測制御,
   第13回計測自動制御学会制御部門マルチシンポジウム, 2026年3月.
5. 坂本大樹，佐藤一宏:
   出力誤差上界に基づく再学習なしDeep SSMの圧縮：LRAベンチマークとWikiText-103での検証,
   第13回計測自動制御学会制御部門マルチシンポジウム, 2026年3月. (2027年計測自動制御学会制御部門奨励賞(基礎分野))
6. 坂本大樹，佐藤一宏:
   出力誤差上界保証付き深層状態空間モデルの圧縮法,
   第68回自動制御連合講演会, 2025年11月.優秀発表賞受賞 (2026年度システム制御情報学会学会賞奨励賞)
7. 梅津光汰，佐藤一宏:
   線形時変ネットワークシステムにおける可制御性スコアのデータ駆動計算手法の検討,
   第12回計測自動制御学会制御部門マルチシンポジウム, 2025年3月.(2025年計測自動制御学会制御部門学術奨励賞(研究奨励賞))
8. 坂本大樹，佐藤一宏:
   H2最適モデル低次元化法による深層状態空間モデルの圧縮,
   第12回計測自動制御学会制御部門マルチシンポジウム, 2025年3月.
9. 梅津光汰，佐藤一宏:
   線形時変ネットワークシステムにおける可制御性スコアとその一意性,
   第67回自動制御連合講演会, 2024年11月. 優秀発表賞受賞
10. 清田大河，佐藤一宏:
    観測軌道及び目標軌道からのフィードバックゲインの再構成法,
    第67回自動制御連合講演会, 2024年11月.
11. 坂本大樹，佐藤一宏:
    離散時間線形システムに対するデータ駆動型モデル低次元化,
    第11回制御部門マルチシンポジウム, 2024年3月.
12. 江副陽花，佐藤一宏:
    平衡実現打ち切り法を用いた対角状態空間層の低次元化,
    第11回制御部門マルチシンポジウム, 2024年3月.(2025年計測自動制御学会制御部門奨励賞(基礎分野))
13. 坂本大樹，佐藤一宏:
    ガウス埋め込みに基づく確率集中不等式の絶対定数の推定,
    日本応用数理学会第19回研究部会連合発表会, 2023年3月.
14. 坂本大樹，佐藤一宏:
    ランダム射影による大規模な線形安定システムの低次元化,
    日本応用数理学会2022年度年会, 2022年9月.
15. 佐藤一宏:
    大規模システムにおける可制御性スコア,
    第66回システム制御情報学会研究発表講演会, 2022年5月 (招待講演).
16. 杉山友浩，佐藤一宏:
    有向グラフのクロン縮約と有効抵抗,
    第66回システム制御情報学会研究発表講演会, 2022年5月.　SCI学生発表賞受賞
17. 高倉将吉，佐藤一宏:
    方策勾配法を用いた線形2次レギュレータの制約付き出力フィードバック制御,
    第66回システム制御情報学会研究発表講演会, 2022年5月.
18. 寺崎峻，佐藤一宏:
    大規模ネットワークシステムにおける状態ノードの可制御性スコア,
    第9回計測自動制御学会制御部門マルチシンポジウム，2022年3月. (2023年計測自動制御学会制御部門奨励賞(基礎分野))
19. 佐藤一宏:
    リーマン多様体上の最適化法を用いたシステム制御のための構造保存モデル低次元化,
    京都大学数理解析研究所研究集会「諸科学分野を結ぶ基礎学問としての数値解析学」，京都大学，2019年11月.
20. 佐藤一宏:
    リーマン多様体上の最適化によるモデル低次元化法,
    第6回制御部門マルチシンポジウム, 熊本, 2019年3月.
21. 深谷学弘, 佐藤一宏, 榮坂俊雄:
    時系列データクラスタリングのためのデータ低次元化法, 平成30年度計測自動制御学会関西支部・システム制御情報学会若手研究発表会，大阪工業大学，2019年1月. ((指導学生が)優秀発表賞)
22. NUERAILI MAIMAITI, 佐藤一宏, 榮坂俊雄:
    Novel particle filter for sensor network localization with a mobile robot, 平成30年度計測自動制御学会関西支部・システム制御情報学会若手研究発表会，大阪工業大学，2019年1月.
23. 佐藤寛之, 佐藤一宏, T. Damm:
    対称性を備えた連続時間線形システム同定に対するリーマン多様体上の最適化によるアプローチ，日本オペレーションズ・リサーチ学会2018年秋季研究発表会，名古屋市立大学，2018年9月.
24. 佐藤寛之, 佐藤一宏, T. Damm:
    幾何学的最適化に基づく対称性をもつ連続時間線形システムの新しい同定法，日本応用数理学会2018年度年会, 名古屋大学，2018年9月．
25. 木村真輔, 佐藤一宏, 榮坂俊雄:
    業務用需要家集団における電力需要データのクラスタリング分析, 第50回計測自動制御学会北海道支部学術講演会, 北海道大学, 2018年3月.
26. 高木紹吾, 佐藤一宏, 榮坂俊雄:
    数値最適化による制御系設計に対する計算機支援環境の構築, 第50回計測自動制御学会北海道支部学術講演会, 北海道大学, 2018年3月.
27. 佐藤寛之, 佐藤一宏:
    リーマン多様体上の最適化を用いた離散時間線形システム同定，日本オペレーションズ・リサーチ学会2017年秋季研究発表会，関西大学，2017年9月.
28. 佐藤寛之, 佐藤一宏:
    幾何学的最適化に基づく離散時間線形システム同定アルゴリズム，日本応用数理学会2017年度年会，武蔵野大学，2017年9月．
29. 佐藤寛之, 佐藤一宏:
    リーマン多様体上の最適化に基づく離散時間線形システム同定アルゴリズム,
    京都大学数理解析研究所研究集会「数理最適化の発展：モデル化とアルゴリズム」，京都大学，8月25日, 2017.
30. 佐藤一宏, 東俊一，佐々木崇宏，植田譲，井村順一:
    業務用需要家集団における電力需要の気温応答モデルの構築,
    第4回制御部門マルチシンポジウム, 岡山, 3月6日-9日, 2017.
31. 佐藤一宏, 東俊一:
    消費電力量の変化の不変性に基づいた電力需要モデリング,
    第59回自動制御連合講演会, 北九州国際会議場, 11月10日-12日, 2016.
32. 佐藤一宏, 東俊一:
    集団需要応答システムの可制御性解析と自動需要応答装置の設計への応用,
    第3回制御部門マルチシンポジウム, 名古屋, 3月7日-10日, 2016.
33. 佐藤一宏, 東俊一:
    秘匿性を有する制御系の設計法,
    第59回システム制御情報学会研究発表講演会, 大阪, 5月20日-22日, 2015.
34. 佐藤一宏, 東俊一:
    集団需要応答の可制御性とデマンドレスポンスエントロピー,
    第2回制御部門マルチシンポジウム, 東京, 3月4日-7日, 2015.
35. 佐藤一宏, 東俊一:
    リアルタイムプライシングのための最適消費行動解析,
    第57回自動制御連合講演会, 群馬, 11月10日-12日, 2014.
36. 佐藤一宏:
    軌道追従制御のための代数解析,
    第１回制御部門マルチシンポジウム, 東京, 3月4日-7日, 2014.
37. 佐藤一宏:
    非線形微分代数方程式系のRegional可観測性,
    第13回制御部門大会, 福岡, 3月5日-8日, 2013.
38. 佐藤一宏:
    非線形機械システムのRegional可到達性,
    第55回自動制御連合講演会, 京都, 11月17-18日, 2012.
39. 佐藤一宏:
    非線形システムのRegional可到達性,
    第41回制御理論シンポジウム, 神奈川, 9月18-20日, 2012.
40. 佐藤一宏:
    非線形システムが微分フラットであるかを判定するためのアルゴリズム,
    第12回制御部門大会, 奈良, 3月14-16日, 2012.

講演

1. 佐藤一宏:
   可制御性スコアの数理と連続最適化,
   統計数理研究所 (連続最適化および関連分野に関する夏季学校2026) 9月2, 3日, 2026. (招待講演)
2. 佐藤一宏:
   スパース線形システムの最適モデル低次元化,
   大阪大学MMDモデリング部門主催ワークショップ(工学と数学の接点を求めて) 11月20日, 2020. (招待講演)
3. 佐藤一宏:
   リーマン多様体上の最適化手法を用いたシステム制御理論,
   霧島国際ホテル, 真なるダイナミクスの追求によるシステム制御理論の躍進を目指すシンポジウム2018, 11月10日, 2018.
4. 佐藤一宏:
   制御分野に現れるリーマン多様体上の最適化問題,
   東京理科大学 神楽坂キャンパス, 日本オペレーションズ・リサーチ学会(第４回最適化の基盤とフロンティア研究部会) 11月28日, 2015. (招待講演)
5. 佐藤一宏:
   秘匿性を有する制御系の設計法,
   電気通信大学 小木曽研究室, 7月13日, 2015.

書籍

1. 数理工学のための線形代数 ― 線形代数の新しい地平 ―, コロナ社，2026.

   数理工学のための線形代数: 線形代数の新しい地平

2. 線形代数を基礎とする応用数理入門：最適化理論・システム制御理論を中心に, サイエンス社，2023.

   線形代数を基礎とする 応用数理入門: 最適化理論・システム制御理論を中心に (SGCライブラリ)

3. 次世代電力システム設計論 －再生可能エネルギーを活かす予測と制御の調和－, 2019. (4.6節担当）

雑誌

1. 佐藤一宏: 可制御性の研究はいまが熱い, システム/制御/情報, Vol. 69, No. 11, pp. 438-439, 2025.
2. 佐藤一宏: ネットワークシステムの可制御性スコア, システム/制御/情報, Vol. 68, No. 6, pp. 206-211, 2024.
3. 佐藤一宏: リーマン多様体上の最適化法を用いた大規模システムのモデル低次元化, 計測と制御, Vol. 61, No. 5, pp. 375-380, 2021.
4. 佐藤一宏: 大規模システムの可制御性, 応用数理, 第31巻, 第1号, pp. 4-12, 2021.
5. 佐藤一宏: リーマン多様体上の最適化法の制御工学への応用, 機械の研究, Vol. 72, No. 2, pp. 93-99, 2020.
6. 佐藤一宏: システム制御理論と最適化, 数理科学2019年11月号, No. 677, pp. 44-50, 2019.