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2023 Fiscal Year Research-status Report

深層展開による確率的テンソル復元の高効率・高性能化と画像・信号復元への応用

Research Project

Project/Area Number 23K03871
Research InstitutionChiba Institute of Technology

Principal Investigator

宮田 高道  千葉工業大学, 先進工学部, 教授 (90431999)

Project Period (FY) 2023-04-01 – 2026-03-31
Keywordsテンソル復元 / 画像復元 / 確率的最適化 / 深層展開
Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、既存のテンソル復元手法の課題である計算量・メモリ使用量コスト(計算コスト)を改善するため、確率的最適化と深層展開を組み合わせることにより、テンソル復元アルゴリズムの復元性能の向上ならびに計算コストの改善を同時に実現する手法を提案することである。提案手法により、莫大なデータ量を持つテンソルの復元処理を効率よく行うことが可能となり、劣化のあるテンソルデータからのデータ分析などの広範な分野に応用できる。
本年度は、予定しているテンソル復元アルゴリズムの開発と、現実の問題への応用とを同時に進めた。テンソル復元の検討としては、ネットワーク上を流れる通信量データを要素とする行列を対象とし、ごく少数の観測データから残りのデータを補完する手法をさらに改良し、国際会議NoLTA2024で発表するとともに、英文論文誌 Nonlinear Theory and Its Applicationsへの投稿を行い、採録された。
また、本課題の研究内容と関係する研究成果として、本年度は特にビジョン言語モデルを利用した画像信号の評価・復元に関する研究、ならびに画像ステガノグラフィや符号化画像の復元など関する多数の研究を行い、得られた成果をIEEE ICAIICやIEEE ICCE Berlinなどの国際会議、ならびに国内学会にて発表し、PCSJ/IMPS2023ではベストポスター賞を受賞するなどの高い評価を得た。これらの結果は、本課題の研究内容であるテンソル復元を用いた信号復元にもフィードバックが可能である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

本年度は、テンソル復元アルゴリズムを用いたネットワークトラフィックデータの補完を行い、国際会議ならびに論文が採録されるなどしており、研究は順調に推移している。

Strategy for Future Research Activity

2023年度に開発した、改良型の正則化関数を用いるテンソル復元アルゴリズムをネットワークトラフィックデータの補完に用い、その結果を2024年度に開催される国際会議にて発表することが決定している。2024年度は、深層展開を利用することでこれらの手法のパラメータをデータから決定する手法についても検討を行う。

Causes of Carryover

採録された国際会議が次年度開催だったため年度内の経費申請ができず、一部差額が生じた。2024年度には、当該国際会議の参加費の一部をこの差額より支出する。

  • Research Products

    (13 results)

All 2024 2023

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 1 results) Presentation (7 results)

  • [Journal Article] Traffic matrix completion by weighted tensor nuclear norm minimization and time slicing2024

    • Author(s)
      Miyata Takamichi
    • Journal Title

      Nonlinear Theory and Its Applications, IEICE

      Volume: 15 Pages: 311~323

    • DOI

      10.1587/nolta.15.311

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Structure-Texture-Noise Decomposition for Noisy Images with Two-Stage Network2024

    • Author(s)
      Miyata Takamichi
    • Journal Title

      The Proceeedings of International Conference on Artificial Intelligence in Information and Communication (ICAIIC)

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1109/ICAIIC60209.2024.10463293

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Perceptual JPEG Artifact Removal using Sum of Weighted IQA as Loss Function2024

    • Author(s)
      Takamichi Miyata, Yuto Aoki
    • Journal Title

      The Proceeedings of Korea-Japan Joint Workshop on Complex Communication Sciences (KJCCS)

      Volume: - Pages: -

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Pseudo Real Image Noise Steganography with Image Denoising and Generative Adversarial Network2024

    • Author(s)
      Shinnosuke Toguchi, Takamichi Miyata
    • Journal Title

      The Proceeedings of Korea-Japan Joint Workshop on Complex Communication Sciences (KJCCS)

      Volume: - Pages: -

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Completion of Traffic Matrix with Sequential Missing Values by Weighted Tensor Nuclear Norm Minimization2023

    • Author(s)
      Takamichi Miyata
    • Journal Title

      The Proceeedings of International Symposium on Nonlinear Theory and Its Applications (NOLTA)

      Volume: - Pages: -

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Interpretable Image Quality Assessment via CLIP with Multiple Antonym-Prompt Pairs2023

    • Author(s)
      Miyata Takamichi
    • Journal Title

      The Proceeedings of IEEE International Conference on Consumer Technology (ICCE) Berlin

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1109/ICCE-Berlin58801.2023.10375662

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ビジョン言語モデルを用いたノイズのある運転者画像からの状態認識の基礎検討2023

    • Author(s)
      宮田高道
    • Organizer
      信学技報
  • [Presentation] ビジョン-言語モデルによる画像の知覚品質推定における記述的特徴の利用の一検討2023

    • Author(s)
      宮田 高道
    • Organizer
      PCSJ/IMPS
  • [Presentation] 数の知覚品質推定手法を損失関数とした学習型JPEG 画像復号の一検討2023

    • Author(s)
      青木 侑斗,宮田 高道
    • Organizer
      PCSJ/IMPS
  • [Presentation] リアル画像ノイズ除去による画像ステガノグラフィ性能向上の一検討2023

    • Author(s)
      渡久地 伸之介,宮田 高道
    • Organizer
      PCSJ/IMPS
  • [Presentation] CLIP 画像埋め込みによる画像補完手法の意味論的多様性評価の一検討2023

    • Author(s)
      武石 満莉愛,宮田 高道
    • Organizer
      PCSJ/IMPS
  • [Presentation] 学習済みの潜在空間拡散モデルを用いた画像補完手法の一検討2023

    • Author(s)
      柿沼 祐介,宮田 高道
    • Organizer
      PCSJ/IMPS
  • [Presentation] 学習済みの潜在空間拡散モデルを用いた画像補完手法の一検討2023

    • Author(s)
      柿沼 祐介,宮田 高道
    • Organizer
      電子情報通信学会総合大会

URL: 

Published: 2024-12-25  

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