2022 Fiscal Year Annual Research Report
Distance and correlation modeling for information sequences with synchronization errors and coding methods
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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 – 2023-03-31
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| Keywords | 同期誤り訂正 / 挿入・削除誤り / DNAストレージ / 制約符号 / 有限状態マルコフ通信路 / 耐量子計算機暗号 / McEliece暗号 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
（最終年度に実施した研究） (1) DNAストレージにおいては多元系列（A,T,G,C）に対する同期誤り（挿入／削除）訂正符号化に加えて，系列内に出現するパターンを制限する制約符号化が求められる．本研究では，連接符号を用いた同期誤り訂正符号に対して，内符号に制約（連長制約及びGCバランス制約）符号化の機能を与える手法を提案し，シミュレーションにより実現可能な符号化率を推定した．(2) 耐量子計算機公開鍵暗号の候補のひとつであるQC-MDPC McEliece暗号について，本暗号の欠点である復号誤り率を低減するために，新たな復号法を構築した．また，多元符号を用いた公開鍵暗号や，暗号化で用いる誤りベクトルの生成に同期誤り通信路などの有限状態通信路を用いる手法について，基礎的な検討とシミュレーションによる評価を行った．
（研究期間全体で実施した研究） (1) Polar符号は無記憶通信路において通信路容量を達成する符号として知られているが，本研究では同期誤り通信路に対するPolar符号の復号法を提案した．数値評価の結果，符号長が十分に大きい場合に従来のLDPC符号などより低い誤り率を与えることを示した．(2) DNAストレージにおいては，単一の書き込みデータ（ベクトル）に対して，異なる（独立な）同期誤りを有する複数の読み出しベクトルが得られる場合がある．本研究では同期誤りを有する複数の読み出しベクトルから，書き込みデータの各シンボルを最大事後確率推定する計算手法を提案した．(3)DNAストレージで用いられるナノポアシーケンサにおける同期誤りモデルについて基礎的な検討を行い，積符号等を用いた誤り訂正法を提案した．
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Research Products
(4 results)
