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2022 Fiscal Year Annual Research Report

Extreme Signal Processing

Research Project

Project/Area Number 20H02145
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

田中 雄一  大阪大学, 大学院工学研究科, 教授 (10547029)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 田中 聡久  東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70360584)
石田 寛  東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (80293041)
小野 峻佑  東京工業大学, 情報理工学院, 准教授 (60752269)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Keywords信号処理 / サンプリング定理
Outline of Annual Research Achievements

本研究の最終年度として,エクストリーム信号処理の研究の総仕上げを行った.具体的には以下のテーマに関して研究を行った.
1) 深層展開を用いたグラフ信号の修復
深層展開は反復最適化と深層学習を融合させたデータ修復手法である.本年度は,ネットワーク上のデータのノイズ除去や欠損値の復元のため,深層展開をグラフ信号処理に対し適用する手法に関して検討を行った.特に,ネットワークに依存しないパラメータを学習し,適用することでネットワークの変化に対し頑健な手法を実現した.数理モデルに基づく手法や深層学習を利用した手法と比較し,優れた性能を示すことを明らかにした.
2) ネットワーク上の信号のサンプリング定理
サンプリング定理の拡張として,グラフ信号処理のためのサンプリングと復元に関する研究を行った.特に,統計的性質に基づくサンプリングと,多チャネルサンプリングに関する検討を行った.時間領域信号に対する議論を拡張することで,自然な理論を実現した.様々なネットワーク上の信号のサンプリングにより有効性を確認した.
上記2テーマに関する研究成果はIEEE論文誌や IEEE ICASSP などのトップ論文誌・国際会議へ採択された.また,上記以外にも様々なエクストリーム信号処理にかかる成果を現在投稿中であり,今後のさらなる理論の発展と応用への拡がりが期待できる.一方で,具体的な応用に対する課題,特にドメインに応じた処理の必要性も明らかになった.今後は本研究のIoT等の応用に関して積極的に研究を進める.

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (17 results)

All 2023 2022 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 3 results) Presentation (7 results) (of which Invited: 1 results) Book (1 results)

  • [Int'l Joint Research] ワイツマン科学研究所(イスラエル)

    • Country Name
      ISRAEL
    • Counterpart Institution
      ワイツマン科学研究所
  • [Int'l Joint Research] 南カリフォルニア大学/パデュー大学(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      南カリフォルニア大学/パデュー大学
  • [Int'l Joint Research] ヨーク大学(カナダ)

    • Country Name
      CANADA
    • Counterpart Institution
      ヨーク大学
  • [Journal Article] Multi-Channel Sampling on Graphs and Its Relationship to Graph Filter Banks2023

    • Author(s)
      Hara Junya、Tanaka Yuichi
    • Journal Title

      IEEE Open Journal of Signal Processing

      Volume: 4 Pages: 148~156

    • DOI

      10.1109/OJSP.2023.3249112

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Graph Signal Sampling Under Stochastic Priors2023

    • Author(s)
      Hara Junya、Tanaka Yuichi、Eldar Yonina C.
    • Journal Title

      IEEE Transactions on Signal Processing

      Volume: 71 Pages: 1~14

    • DOI

      10.1109/TSP.2023.3267990

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Graph Signal Restoration Using Nested Deep Algorithm Unrolling2022

    • Author(s)
      Nagahama Masatoshi、Yamada Koki、Tanaka Yuichi、Chan Stanley H.、Eldar Yonina C.
    • Journal Title

      IEEE Transactions on Signal Processing

      Volume: 70 Pages: 3296~3311

    • DOI

      10.1109/TSP.2022.3180546

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Multimodal Graph Signal Denoising Via Twofold Graph Smoothness Regularization with Deep Algorithm Unrolling2022

    • Author(s)
      Nagahama Masatoshi、Tanaka Yuichi
    • Journal Title

      Proc. IEEE ICASSP 2022

      Volume: 1 Pages: 1-5

    • DOI

      10.1109/ICASSP43922.2022.9747784

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Sampling Set Selection for Graph Signals under Arbitrary Signal Priors2022

    • Author(s)
      Hara Junya、Tanaka Yuichi
    • Journal Title

      Proc. IEEE ICASSP 2022

      Volume: 1 Pages: 1-5

    • DOI

      10.1109/ICASSP43922.2022.9747703

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Graph Learning Information Criterion2022

    • Author(s)
      Yamada Koki、Tanaka Yuichi
    • Journal Title

      Proc. IEEE ICASSP 2022

      Volume: 1 Pages: 1-5

    • DOI

      10.1109/ICASSP43922.2022.9746309

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] グラフ上データのための深層展開2023

    • Author(s)
      田中雄一
    • Organizer
      2023年電子情報通信学会総合大会
    • Invited
  • [Presentation] Multiple-type Structure and Position-aware Attention-based Graph Convolution2022

    • Author(s)
      李 陽,田中雄一
    • Organizer
      第37回信号処理シンポジウム
  • [Presentation] 多チャネルグラフサンプリングとそのグラフフィルタバンクとの関係2022

    • Author(s)
      原惇也,田中雄一
    • Organizer
      第37回信号処理シンポジウム
  • [Presentation] グラフサンプリング定理に基づく動的なセンサ位置選択2022

    • Author(s)
      野村紗希,原惇也,田中雄一
    • Organizer
      第37回信号処理シンポジウム
  • [Presentation] グラフ信号の平滑性を考慮した可変k近傍グラフ構築2022

    • Author(s)
      田丸明日香,原惇也,田中雄一
    • Organizer
      第37回信号処理シンポジウム
  • [Presentation] グラフカットを用いた符号付きグラフのバランス化2022

    • Author(s)
      横田陽樹,原淳也,田中雄一,Gene Cheung
    • Organizer
      第37回信号処理シンポジウム
  • [Presentation] 深層展開を用いた時変グラフ信号の再構成2022

    • Author(s)
      小島颯,山田宏樹,野口ひかり,田中 雄一
    • Organizer
      第37回信号処理シンポジウム
  • [Book] グラフ信号処理の基礎と応用2023

    • Author(s)
      田中 雄一
    • Total Pages
      250
    • Publisher
      コロナ社
    • ISBN
      978-4-339-01405-1

URL: 

Published: 2023-12-25  

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