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セルオートマトンを用いた完全可逆記述法によるディジタル音信号の非線形動力学特性

Research Project

Project/Area Number 17700231
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Sensitivity informatics/Soft computing
Research InstitutionUniversity of Fukui

Principal Investigator

黒岩 丈介  福井大学, 工学研究科, 助教授 (10282104)

Project Period (FY) 2005 – 2006
Project Status Completed (Fiscal Year 2006)
Budget Amount *help
¥3,600,000 (Direct Cost: ¥3,600,000)
Fiscal Year 2006: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
Fiscal Year 2005: ¥2,500,000 (Direct Cost: ¥2,500,000)
Keywords完全可逆圧縮記述 / セルオートマトン / 信号の符号化・復号化 / ルールダイナミックス / ルールの動的特性
Research Abstract

我々はこれまでに,1次元2状態3近傍セルオートマトンのルール系列を用いて,ディジタル信号(発話データや音楽データ等)を完全可逆・圧縮記述できることを示した.本研究では,本手法で得られたルール系列が生み出すアトラクター構造の特徴を明らかにすることが,研究の目的である.特に,本年度は,完全可逆記述を与えるルール系列の動的特長をWolframの分類に従い明らかにすることを主な研究の目的として実施した.具体的には,記述を与えるルール系列が記述データの動的特性を反映し得るのかを明らかにするために,計算機シミュレーション実験を実施した.シミュレーション実験での記述対象データとして,(1)ロジスティック写像から生成される周期データ及びカオスデータを生成し,それに16bits量子化を施しディジタル化したもの,及び(2)16素子から成るCML (Coupled Map Lattice)モデルより生成される周期データ,部分同期データ及びカオスデータ,とした.得られた結果は,以下の通りである.
(1)いずれの記述対象データの場合にも,動的特性が複雑になると(周期→部分同期→カオス),データの完全可逆記述を与えるルール系列から生成されるビットパターンも複雑になる傾向がある.
(2)更には,生成されるビットパターンの周期が長くなる傾向がある.
以上の結果より,Wolframの意味で,記述を与えるルール系列が記述データの動的特性を反し得ることが明らかとなった.

Report

(2 results)
  • 2006 Annual Research Report
  • 2005 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2007 2005

All Journal Article (7 results)

  • [Journal Article] Spatio-Temporal Patterns Produced by Cellular Automata Rule-Sequence of CML Data2007

    • Author(s)
      Tatsuya Yamada, Jousuke Kuroiwa, et al.
    • Journal Title

      Proc. of 2007 RISP International Workshop on Nonlinear Circuits and Signal Processing

      Pages: 329-332

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Local Trajectory instability and Chaotic Temporal Series Prediction2007

    • Author(s)
      Hironori Sawayanagi, Jousuke Kuroiwa, et al.
    • Journal Title

      Proc. of 2007 RISP International Workshop on Nonlinear Circuits and Signal Processing

      Pages: 345-348

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Passive Dynamical Walking and Coexistence of Different Walking Pattern Attractors2007

    • Author(s)
      Noriaki Toyoda, Jousuke Kuroiwa, at. al.
    • Journal Title

      Proc. of 2007 RISP International Workshop on Nonlinear Circuits and Signal Processing

      Pages: 241-244

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] ロジスティック写像写像から生成されたデータを記述するセルオートマトンのルール系列とその動的特性2007

    • Author(s)
      山田達也, 黒岩丈介 他
    • Journal Title

      信学技法 NLP2006-137

      Pages: 63-68

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Dynamical Features of Cellular Automata Rules in Describing Digital Sound2005

    • Author(s)
      Tatsuya Yamada
    • Journal Title

      Proceedings of 2005 International Symposium on Nonlinear Theory and its Applications(NOLTA 2005, Bruges, Belgium)

      Pages: 134-137

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Errorless coding of real sound data in rule sequences of cellular automata2005

    • Author(s)
      Jousuke Kuroiwa
    • Journal Title

      Proceedings of Shanghai International Symposium on Nonlinear Science and Application

      Pages: 75-75

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] セルオートマトンのビットパターン生成能力とデータ圧縮率2005

    • Author(s)
      山田 達也
    • Journal Title

      第18回 回路とシステム軽井沢ワークショップ

      Pages: 503-508

    • Related Report
      2005 Annual Research Report

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Published: 2005-04-01   Modified: 2016-04-21  

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