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2016 Fiscal Year Annual Research Report

双方向通信を伴う分散計算のための情報理論の展開

Research Project

Project/Area Number 16H06091
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) 2016-04-01 – 2020-03-31
Keywords情報理論 / 双方向通信 / セキュリティ / 分散計算
Outline of Annual Research Achievements

昨年度は大きく分けて3つの成果をあげることができた.
<双方向通信を用いたマルチユーザユニバーサルプロトコルの提案> マルチユーザの秘密鍵共有ならびにデータ交換の問題において,従来の研究ではデータが生成される分布が既知であることを仮定して研究されていた.しかしながら,現実的には分布を性格に知ることは困難であり,データが生成される分布に依存しないユニバーサルなプロトコルの提案が望まれていた.本研究では,分布が未知である場合でも,最適なデータ交換レートならびに最適な秘密鍵生成レートを有するユニバーサルなプロトコルを提案した.提案したプロトコルは双方向の通信を利用した可変長符号化によるプロトコルであり,未知の分布に対して適応的に最適なレートを達成することができる.
<分散関数計算の性能評価法の提案> 分散関数計算の問題において,受信側では観測データには興味がなく,それらを処理した関数値のみに興味があるため,通常のデータ通信における解析手法はあまり使えず,従来の研究では非常に複雑な解析手法によって分散計算プロトコルの性能解析を実施していた.本研究では,分散計算の特徴と関数の構造に基づく新たな性能解析手法を提案した.提案手法は従来の手法では扱えなかったより広いクラスの関数に対して適用可能である.
<分散仮説検定におけるNeyman-Pearson型の検定法の提案> 通常の仮説検定における重要な検定法として,Neyman-Pearsonの検定法と,Hoeffdingの検定法がある.分散仮説検定において,従来の研究でHoeffding型の検定法が提案されており,漸近的に最適な性能を有することが明らかにされていた.本研究では,Neyman-Pearson型の検定法を提案し,漸近的にはHoeffding型の検定法と同等な性能を有し,有限長においては従来より優れた性能を有することを明らかにした.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

昨年度は,申請時に構想を練っていた研究成果を実現し,かつ研究を進めていくうちに新たに着想を得た研究を実施することができた.

Strategy for Future Research Activity

今年度は,昨年度得られた研究成果をさらに発展させる形で研究を進めていく.また,来年度以降の進展の方向性も模索しながら研究を進めていく.

  • Research Products

    (9 results)

All 2017 2016 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 1 results)

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

    • Country Name
      India
    • Counterpart Institution
      Indian Institute of Science
  • [Journal Article] Second-Order Region for Gray-Wyner Network2017

    • Author(s)
      S. Watanabe
    • Journal Title

      IEEE Transactions on Information Theory

      Volume: 63 Pages: 1006-1018

    • DOI

      10.1109/TIT.2016.2642985

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Channel Simulation and Coded Source Compression2016

    • Author(s)
      M. -H. Hsieh and S. Watanabe
    • Journal Title

      IEEE Transactions on Information Theory

      Volume: 62 Pages: 6609-6619

    • DOI

      10.1109/TIT.2016.2597853

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Secret Key Agreement: General Capacity and Second-Order Asymptotics2016

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

      IEEE Transactions on Information Theory

      Volume: 62 Pages: 3796-3810

    • DOI

      10.1109/TIT.2016.2567440

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Uniform Random Number Generation from Markov Chains: Non-Asymptotic and Asymptotic Analyses2016

    • Author(s)
      M. Hayashi and S. Watanabe
    • Journal Title

      IEEE Transactions on Information Theory

      Volume: 62 Pages: 1795-1822

    • DOI

      10.1109/TIT.2016.2530084

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Information Geometry Approach to Parameter Estimation in Markov Chains2016

    • Author(s)
      M. Hayashi and S. Watanabe
    • Journal Title

      Annals of Statistics

      Volume: 44 Pages: 1495-1535

    • DOI

      10.1214/15-AOS1420

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Neyman-Pearson Test for Zero-Rate Multiterminal Hypothesis Testing2017

    • Author(s)
      S. Watanabe
    • Organizer
      2017 Information Theory and Application Workshop
    • Place of Presentation
      San Diego, US
    • Year and Date
      2017-02-12 – 2017-02-17
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] On Distributed Computing for Functions with Certain Structures2016

    • Author(s)
      S. Kuzuoka and S. Watanabe
    • Organizer
      2016 IEEE Information Theory Workshop
    • Place of Presentation
      Cambridge, UK
    • Year and Date
      2016-09-11 – 2016-09-14
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Universal Multiparty Data Exchange2016

    • Author(s)
      H. Tyagi and S. Watanabe
    • Organizer
      2016 IEEE International Symposium on Information Theory
    • Place of Presentation
      Barcelona, Spain
    • Year and Date
      2016-07-10 – 2016-07-15
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2018-01-16  

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