2020 Fiscal Year Research-status Report
同期ずれを考慮した情報系列の距離・相関のモデル化と符号化法
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18K04125
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
金子 晴彦 東京工業大学, 情報理工学院, 准教授 (70392868)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 同期誤り訂正 / polar符号 / DNAストレージ / 挿入／削除誤り / 非対称誤り / オーバーサンプリング / 連接符号 / 逐次除去復号 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的に沿って研究を実施し，本年度は以下の実績が得られた.
(1) 2019年度に提案した以下の2手法について，追加の評価などを実施し国際会議（オンライン）において発表を行った：(1a) オーバーサンプリングタイミングドリフト通信路の定義とPolar符号による符号化・復号法．(1b)複数トレース挿入/削除/反転(IDS)誤り通信路に対するシンボル事後確率推定法．
(2) Nanoporeシーケンサを用いたDNAストレージに対するIDS誤り訂正法：Nanoporeシーケンシングでは同期誤りと非対称なシンボル誤りが発生しやすいことが指摘されている．DNA ス トレージの信頼度を向上させるためにはこれらの特徴を考慮した符号化，復号法が必要である．本研究では同期誤りと非対称なシンボル誤りを考慮した通信路を定義した．また，マーカーと LDPC 符号を用いた連接符号化法と，ファクター グラフを用いた確率伝搬復号法を提案した．シミュレーションによる評価を行い，通信路の対称通信路容量，マーカー間隔とブロック誤り率の関係，オーバーサンプリング係数とブロック誤り率の関係，等を明らかにした．
(3) Polar符号に対するIDS逐次除去復号法の計算量削減手法の提案： Polar符号を用いたIDS誤り訂正法として，本研究代表者らが従来提案しているIDS-SC復号法は，その計算量が最大ドリフト値の三乗で増加することから，ドリフト値が大きい場合には実用的ではない．本研究ではIDS-SC復号法の計算量削減を目的として，Polar符号を外符号，マーカー符号またはLevenshtein符号を内符号とした連接符号化法を提案した．復号において内符号によりドリフト値候補を推定することにより，外符号であるIDS-SC復号法の計算量が削減できる可能性を示した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究計画に従って，同期誤りのモデル化，応用を考慮した符号化法の構築，などの研究を行い，おおむね順調に進捗している. 国内研究会，国際会議，等の中止や延期により外部発表が一部遅延している．
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| Strategy for Future Research Activity |
主に2020年度に実施した研究について，シミュレーション等による評価と外部発表を行う．また，同期誤り通信路などを用いた耐量子計算機暗号についての検討を進める．
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| Causes of Carryover |
次年度使用額が生じた理由：国際会議等の延期及びオンライン化により旅費，学会参加費の支出が減少した．また，学生の登校禁止によりRA謝金の支出が不可能となった．
使用計画：主に，2021年度に開催される国際会議／研究会参加費，追加シミュレーションに使用する計算機の購入，等に使用する．
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Research Products
(4 results)
