情報エンジン(通信機+計算機)網における情報処理の理論と設計手法の研究

1995 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 05650363
• Research Institution: FACULTY OF ENGINEERING SOKA UNIVERSITY
• Principal Investigator: 渡部 和 創価大学, 工学部, 教授 (00240515)
• Keywords: 情報ネットワーク / 情報エントロピー / 情報活性度 / 情報ポテンシャル / 等エントロピー過程 / 等情報活性度過程 / 可逆過程 / 非可逆過程

Research Abstract

本研究は計算機と通信機が融合した情報システムを情報エンジンとみなし、その総合的な解析と構成のための基礎理論と応用手法の確立を目標としたものである。「熱エンジン」に対する「熱物理学」の研究を参照しつつ、前年度までにShannonとTuringの基礎理論に基づいた情報エンジン理論を研究してきた。本年度はその研究期間の最終年度にあたり、今までの研究の仕上げとしてやや不完全であった基礎理論の補強を中心として研究した。また具体的な情報ネットワーク構成問題として応答時間最適化を検討し有用な結果を得た。まづ基礎理論の精密化として論理仕事を情報記号のアンサンブルに関する平均量として定義し、その下限値を情報ポテンシャルと定義した。これは古典情報理論において情報信号アンサンブルの各記号の符号長のアンサンブル平均の下限値をエントロピーと定義したことに対応している。さらに情報ポテンシャルとエントロピーの比によって情報活性度を定義した。熱エンジンに対応して情報エンジンの論理過程に等エントロピー過程・可逆過程・等情報活性度過程を導入し、一般の論理過程を等エントロピー過程と等情報活性度過程の結合によって表し、エントロピー/情報活性度線図(H-T線図)によって表現する手法を提案した。情報の分類演算、通信路符号器と誤りのある通信路を経由する情報の伝達、暗号化および解読演算などの動作はH-T線図によって解析される。
さらに情報エンジンが多数結合した情報ネットワークに情報エントロピーと情報活性度の2元量の分布を考えることによって、ネットワークに電流と電圧の2元量を分布させた電気回路理論の成果を活用できることから、複雑な情報ネットワークは電気回路網理論問題として解析する手法を研究した。本研究は複雑な情報ネットワークを統一理論によって総合的に解析する萌芽的研究として開始し、一応の成果を得た。

Research Products

• [Publications] 渡部和: "A Basic Theory of Information Network" IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences. Vol. E76-A. 265-276 (1993)
• [Publications] 渡部和: "Network Theory of Information Engines" IEEE Intemational Symposium on Circuits and Systems. Vol. 4. 2568-2571 (1993)
• [Publications] 渡部和: "Theory of Information Network - Property of Minimum Response Time Network -" IEEE International Symposium on Circuits and Systems. Vol. 5. 169-172 (1994)
• [Publications] 渡部和: "情報エンジンの理論-熱物理学的情報論-" 第18回情報理論とその応用シンポジュム. Vol. 1. 37-40 (1995)
• [Publications] 渡部和: "可逆・非可逆論理過程とエントロピー" 電子情報通信学会総合大会. (1996)
• [Publications] 渡部和,篠宮紀彦: "等応答時間ネットワークの構成" 電子情報通信学会総合大会. (1996)