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双方向通信を伴う分散計算における情報理論的解析手法の構築

Research Project

Project/Area Number 15H06194
Research Category

Grant-in-Aid for Research Activity Start-up

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Communication/Network engineering
Research InstitutionTokyo University of Agriculture and Technology

Principal Investigator

渡辺 峻  東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (70546910)

Project Period (FY) 2015-08-28 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords双方向通信 / 関数計算
Outline of Annual Research Achievements

通信複雑量の問題は計算機科学の基礎的な問題のひとつと考えられており,様々な関数に対する分散計算プロトコルの提案や,その最適性の検討が行われていた.特に最近になって,通信複雑量を解析するためのツールとして,情報複雑量が導入された.また,格パーティのデータが定常無記憶分布に従って発生するシンボル列で,計算したい関数がシンボルごとの関数のコピーである場合,通信複雑量は情報複雑量によって漸近的に特徴付けられることが明らかにされた.このような経緯から,通信複雑量の問題において,情報複雑量はデータ圧縮におけるエントロピーに匹敵する量だと考えられ重要視されていた.

一方,情報理論ではデータの定常無記憶性等を仮定せずに性能解析を行う手法として,HanとVerduによって提案された情報スペクトル的方法が知られている.この方法では,例えばデータ圧縮の性能評価を行う際,エントロピーではなく,対数尤度として定義されるエントロピー密度とその裾確率が重要な役割を果たすことが知られている.このような事実を踏まえ,本年度の研究では、通信複雑量の新しい解析ツールとして情報複雑量密度を導入し、情報スペクトル的な方法により通信複雑量の問題に取り組んだ.特に、関数計算と密接に関連するプロトコルシミュレーションの問題において、プロトコルをシミュレーションするための通信複雑量が情報複雑量密度の裾確率によって特徴付けできることを明らかにした.

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(1 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2016 2015 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (2 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results)

  • [Int'l Joint Research] Indian Institute of Science, Bangalore(India)

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Journal Article] A dichotomy of functions in distributed coding: An information spectral approach2015

    • Author(s)
      Shigeaki Kuzuoka and Shun Watanabe
    • Journal Title

      IEEE Transaction on Information Theory

      Volume: 61 Issue: 9 Pages: 5028-5041

    • DOI

      10.1109/tit.2015.2458871

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Converses for Secret Key Agreement and Secure Computing2015

    • Author(s)
      H. Tyagi and S. Watanabe
    • Journal Title

      IEEE Transaction on Information Theory

      Volume: 61 Issue: 9 Pages: 4809-4827

    • DOI

      10.1109/tit.2015.2457926

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Information Complexity Density and Simulation of Protocols2016

    • Author(s)
      H. Tyagi, S. Venkatakrishnan, P. Viswanath, and S. Watanabe
    • Organizer
      7th Innovations in Theoretical Computer Science Conference
    • Place of Presentation
      Cambridge, MA, USA
    • Year and Date
      2016-01-14
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Secret Key Agreement: General Capacity and Second-Order Asymptotics2015

    • Author(s)
      S. Watanabe
    • Organizer
      Mathematical Tools of Information Theoretic Security Workshop
    • Place of Presentation
      Paris, France
    • Year and Date
      2015-09-23
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited

URL: 

Published: 2015-08-26   Modified: 2017-01-06  

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