2022 Fiscal Year Annual Research Report
情報鮮度 AoI に関する基礎理論の確立と多様な情報通信システムへの応用
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21H03399
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
井上 文彰 大阪大学, 大学院工学研究科, 准教授 (40779914)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
桂井 麻里衣 同志社大学, 理工学部, 准教授 (70744952)
中山 悠 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (80802058)
西尾 理志 東京工業大学, 工学院, 准教授 (80711522)
原 祐子 東京工業大学, 工学院, 准教授 (20640999)
久野 大介 大阪大学, 大学院工学研究科, 助教 (40802088)
丸田 一輝 東京理科大学, 工学部電気工学科, 准教授 (30801170)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | Age of Information / モニタリングシステム / 待ち行列 / 確率過程 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
リアルタイム情報共有は，近未来における多様な情報通信アプリケーションを支える最重要機能の一つであると目されている.リアルタイム情報共有の性能評価に は遅延時間を始めとする従来の性能指標では不十分であることが知られており，その解決のために近年導入されたのが Age of Information (AoI) の概念である. AoI は情報鮮度を定量化する指標であり，その応用性への高い期待から，最近では活発な研究が国際的に行われ始めている.しかし，AoI の概念を実際のアプリケーションへ応用する上で，「AoI の目標値をいかに客観的かつ合理的に定めるか」という本質的な課題に対し，十分な知見が未だ得られていない.本研究課題は，俯瞰的な理論研究と実際的な応用研究を並行して実施し，それらの成果を統合することにより，多様なシステムへ適用可能な形でこの問題の解決に取り組むことを目的とする.
本年度は，観測対象となる情報源の統計的特性が部分的にしか得られないという想定の下で，リアルタイムモニタリング精度を特徴づける手法について検討した．具体的には，情報源の状態推移間隔が従う確率分布に対する確率的上界値が与えられるという仮定の下で，モニタリング精度の下界値を導出した．また，その直接的応用として，車載通信端末により構成される動的なネットワークにおけるルーチングテーブル情報更新問題を考え，限られた観測情報から適切な情報取得頻度を決定する方法を示した．加えて，情報鮮度の観点で効果的な深層情報源通信路結合符号化に基づく通信システムの構築に関する研究や，その水中通信への応用に関する研究などを実施した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
当初の想定に反し、実証実験の主要な対象として想定していた水中通信システムにおいて、理論との整合を取る上で求められるほどの安定性を確保することが困難であることが判明したため。
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| Strategy for Future Research Activity |
応用研究の対象として，当初予定していた水中通信の実証実験を縮小し，より安定的な実験が可能であるローカル5G通信システムならびにAI推論処理システムを対象とする方針で研究を進める予定である．
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