2020 Fiscal Year Research-status Report
Theory of run-length constraint codes and combinatorial recording codes for novel high density recording
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19K11822
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| Research Institution | Gifu University |
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Principal Investigator |
鎌部 浩 岐阜大学, 工学部, 教授 (80169614)
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2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | バランス符号 / 置換のインデックス符号化 / Lehmer符号 / Pacmanアルゴリズム / Knuthアルゴリズム / 符号化キャッシング / 連長制約符号 / 置換符号 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
(1)バランス符号は，符号語に含まれる0と1の数が同じであるような符号語からなる符号である．バランス符号を構成するための方法は数多く知られているが，近年，Lehmer符号とPacman符号化法を応用した方法が提案された．この方法を提案した研究者は，彼らの方法による符号の性能(冗長度)について報告してきているが，現在までのところ詳細なアルゴリズムを提示してはいない．本研究では，詳細なアルゴリズムを提示するとともに，冗長度を理論的に導出した．さらに，この符号構成法では，置換符号のために考案された誤り訂正符号を用いることで，符号に誤り訂正能力を持たせることが可能である．現在はこの観点から，研究を行っている．また，冗長度と符号の複雑さのトレードオフを考慮した符号の設計が可能になると予想されるので，この観点からも研究を進めている．この成果については，国際会議に投稿中である．
(2)ネットワーク環境においてストリーミングの情報を効率よく送信するための方法として符号化キャッシングがある．これは，分散ストレージを効率的に利用して，情報をキャッシングすることで，ネットワーク資源を有効利用する方法である．この方法では，どのように分散してキャッシングを行うのかが重要な問題となる．これまでの方法では，利得を得るために，非現実的なほど多くのキャッシングファイルを必要としていたが，利得を犠牲にしながら，キャッシングのためのファイル(ディスク)の数を抑えるような，符号の構成方法を提案した．この成果についてはすでに研究会で発表し，現在は論文をまとめている段階である．また，キャッシングのためのファイルと利得のトレードオフを設計パラメータとして設定できるような符号の構成を研究している．
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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
本研究は，バランス符号と連長制約の二種類の符号と，ストレージのための誤り訂正符号を対象として研究を開始した．バランス符号については予想を超えて進んでいるが，連長制約については思うような成果が出ていない．バランス符号に関する成果は，現在国際会議へ投稿中である．誤り訂正能力を持つ連長制約符号については，理論的な研究よりも計算機実験による研究を優先する方向で計画を変更している．また，バランス符号については，新しい誤り訂正の手法を開発できることがわかり，これはまだ研究されていない手法なので，今後はこの方向に力を入れて研究を進めていく予定である．研究を開始してから予想外であったのは，分散ストレージの符号についての進展があったことである．この方向でも研究を進める予定である．昨年度入学できなかった博士課程の学生が本年度は入学でき，5Gと連長制約符号との関係について研究を進める予定である．これらを全体的に考慮して，全体としては順調に進んでいると思われる．
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| Strategy for Future Research Activity |
バランス符号については，冗長度が小さく効率的に符号化ができるような符号を構成できる目処がたちつつある．また，誤り訂正能力を持つバランス符号の系統的な構成法についての研究が進みそうである．そこで，今後以下のように進めていく：
1．Lehmer符号を利用したバランス符号で，冗長度と符号の複雑さとをパラメータとして符号を構成する方法を提案する．
2．前項の方法によって構成する符号で，誤り訂正能力を系統的に付加する方法を提案する．具体的には置換符号のための誤り訂正符号を応用する．これはこの符号構成方法に特有の方法であるので，オリジナリティは高いと予想される．
3．符号化キャッシングの方法において，分散するファイルの数と，利得とのトレードオフを考慮しながら符号を設計する方式を提案する．
4．すでに理論的な解析を発表した，二次元記録のための二次元LDPC符号の誤り訂正能力を，計算機実験で計測する．また，5Gで使用される連長制約符号について研究しその性能を計算機実験で評価する．これらの結果を，今年度中に公開できるように積極的に投稿していく．
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| Causes of Carryover |
コロナウィルス対応で研究活動が制約を受け，国際会議などの研究活動が十分にはできなかった．このため，次年度に繰り越して，2021年度に集中的に活動を行うことにした．特に，2020年度に入学予定であった海外からの博士課程の学生4名が入学できなかったことは大きな障害であった．これらの学生のうち3名を今年度は迎えることができたので，前年度に予定していた活動を含めて今年度の様々な研究費用と3回程度の国際会議への投稿と出席の費用を賄うために使用する予定である．
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Research Products
(1 results)
