High-Accuracy Estimation over Sensor Networks Based on Scalable Communication

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20K14765
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 21040:Control and system engineering-related
• Research Institution: Yamaguchi University
• Principal Investigator: Adachi Ryosuke 山口大学, 大学院創成科学研究科, 助教 (40845187)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 分散推定 / センサネットワーク / サイバーフィジカルシステム / 分散最適化

Outline of Final Research Achievements

In the era of IoT, high-speed and high-capacity wireless networks are required because next-generation infrastructure systems process large amounts of information in real-time communication. However, the demand for next-generation infrastructure systems is anticipated to increase at a pace that surpasses the speed of the communication infrastructure development. Therefore, a communication protocol that can distribute processing and reduce the amount of communication is necessary. This study focused on (1) reducing the dimensionality of the observed information to obtain the same estimates as centralized optimal estimators and (2) discovering scalable communication protocols that can execute this reduction over the network.

Free Research Field

システム制御理論とその応用

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

学術的意義：一般的に，通信における質と量はトレードオフになることが知られている．しかし，本研究では分散推定問題においては通信量に対して推定精度が劣化しない通信プロトコルが存在することを示した．また，通信プロトコルの通信量が推定する対象の状態すうに依存することを示した．
社会的意義：通信量削減と推定精度の維持が担保されることにより，スマートグリッドなどのスマートな次世代型インフラシステムの導入促進と高性能化が見込める．