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情報スペクトル理論の新しい展開

研究課題

研究課題/領域番号 13650401
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 情報通信工学
研究機関電気通信大学

研究代表者

韓 太舜  電気通信大学, 大学院・情報システム学研究科, 教授 (80097287)

研究分担者 藤原 彰夫  大阪大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (30251359)
長岡 浩司  電気通信大学, 大学院・情報システム学研究科, 助教授 (80192235)
研究期間 (年度) 2001 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
2003年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2002年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2001年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワード情報理論 / 情報スペクトル / 量子情報理論 / 量子通信路 / ユニバーサル符号 / データ圧縮 / 通信路容量 / 情報源符号化 / 仮説検定 / 漸近理論
研究概要

情報スペクトル的方法の最大の意義は、その一般性と簡明性にある。本研究では、同方法の持つこの特質を徹底的に追及し、かつ適用範囲を拡大していくことによって、従来一般論の構築が難しいと考えられてきた情報理論的諸問題に対して新たな光を与えることを目標とした。主要な研究成果は以下の通りである。
1.情報スペクトル理論を初めて体系的に論じた著作「情報スペクトル的方法」(韓,培風館,1998)の増補英訳版をSpringer-Verlag社から出版した。これによって、情報スペクトル理論の数学的基礎付けと各種の応用手法の整備が進んだ。
2.古典系および量子系の情報理論全般の基礎となる一般化仮説検定問題の漸近特性を情報スペクトル理論の立場から考察した。それを通じて情報スペクトルの量子対応物が明らかにされた。さらにこれらの知見を通信路符号化問題に適用することによって、量子系においても、古典系と同様に通信路符号化問題と仮説検定問題との問に密接な関係があることが明らかにされた。
3.情報源のユニバーサル符号化問題に対して、はじめて情報スペクトル理論的観点からの解析が成された。これによって、ユニバーサル符号が存在するための条件や十分統計量との密接な関係などが明らかにされた。
4.任意の情報源から発生したデータを最適なレートで無歪み圧縮した場合、その出力系列は漸近的にほぼ「完全にランダム」になる、という情報理論史における一種の伝承(folklore)に対し、情報スペクトル理論の枠組みを用いてそれを数学的に明確な形で表現し、伝承が成立するための必要十分条件を与えた。

報告書

(4件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (36件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (36件)

  • [文献書誌] O.Uchida, T.S.Han: "The optimal overflow and underflow probabilities of variable-length coding for the general source"IEICE Trans.. E84-A・10. 2457-2465 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Ogawa, H.Nagaoka: "A new proof of the channel coding theorem via hypothesis testing in quantum information theory"Proc.2002 IEEE Int.Symp.Inform.Theory. 73 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Hayashi, H.Nagaoka: "General Formulas for Capacity of Classical-Quantum Channels"IEEE Transactions on Information Theory. 49・7. 1753-1768 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.S.Han: "Information-Spectrum Approach to a Folklore in Information Theory"第1回シャノン理論ワークショップ(STW03)予稿集. 1-6 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 有村光晴, 長岡浩司: "FV情報源符号の個別弱ユニバーサル性と個別漸近十分統計量"第1回シャノン理論ワークショップ(STW03)予稿集. 21-28 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.S.Han: "Information-Spectrum Methods in Information Theory"Springer-Verlag. 540 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] O.Uchida, T.S.Han: "The optimal overflow and underflow probabilities of variable-length coding for the general source"IEICE Trans.. E84-A・10. 2457-2465 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Ogawa, H.Nagaoka: "A new proof of the channel coding theorem via hypothesis testing in quantum information theory"Proc.2002 IEEE Int.Symp.Inform.Theory. 73 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Hayashi, H.Nagaoka: "General Formulas for Capacity of Classical-Quantum Channels"IEEE Transactions on Information Theory. 49. 1753-1768 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.S.Han: "Information-Spectrum Approach to a Folklore in Information Theory"Proc.of Ist Shannon Theory Workshop (STW03). 1-6 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Arimura, H.Nagaoka: "Individual Weak-Universality of FV Source Codes and Individually Asymptotically-Sufficient Statistic(in Japanese)"Proc.of Ist Shannon Theory Workshop (STW03). 21-28 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.S.Han: "Information-Spectrum Methods in Information Theory"Springer-Verlag. (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.S.Han: "A Folklore in Information Theory"Proc.3rd Asian-European Workshop on Information Theory. 61-63 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] T.S.Han: "Information-Spectrum Approach to a Folklore in Information Theory"第1回シャノン理論ワークショップ (STW03)予稿集. 1-6 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 韓 太舜: "情報スペクトル:あれこれ"電子情報通信学会技術研究報告. IT2003-54, 103・498. 31-39 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] M.Hayashi, H.Nagaoka: "General Formulas for Capacity of Classical-Quantum Channels"IEEE Transactions on Information Theory. 49・7. 1753-1768 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 有村光晴, 長岡浩司: "FV情報源符号の個別弱ユニバーサル性と個別漸近十分統計量"第1回シャノン理論ワークショップ (STW03)予稿集. 21-28 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] M.Hoshi, T.S.Han: "Interval algorithm for homophonic coding"IEEE Trans. Inform. Theory. 47・3. 1021-1031 (2001)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] O.Uchida, T.S.Han: "The optimal overflow and underflow probabilities of variable-length coding for the general source"IEICE Trans.. E84-A・10. 2457-2465 (2001)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] A.Fujiwara: "Estimation of SU(2) operation and dense coding : An information geometric approach"Phys. Rev. A. 65. 012316 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] A.Fujiwara, T.Hashizume: "Additivity of the capacity of depolarizing channels"Phys. Lett. A. 299. 469-475 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 有村光晴, 長岡浩司: "弱ユニバーサルなFV情報源符号の存在条件について"第25回情報理論とその応用シンポジウム予稿集. 255-258 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 林正人, 長岡浩司: "古典-量子通信路容量の一般公式"第25回情報理論とその応用シンポジウム予稿集. 563-566 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] A.Fujiwara: "Statistical estimation of a quantum channel"Proc. 7^<th> Int. Symp. Found. Quant. Mech. (eds. A.Ono, K.Fujikawa). 40-43 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 大澤賢悟, 韓太舜: "マルコフ情報源の次数推定方式:MGZ法をめぐって"第25回情報理論とその応用シンポジウム予稿集. 451-454 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 福場敏晴, 有村光晴, 長岡浩司: "マルコフMTF変換とブロックソート法に関する考察"第25回情報理論とその応用シンポジウム予稿集. 151-154 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 大津郁子, 韓太舜: "Merhav法による指数型分布族の次数推定について"第24回情報理論とその応用シンポジウム予稿集. 127-130 (2001)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] M.Hayashi, H.Nagaoka: "A general formula for the classical capacity of a general quantum channel"Proc. 2002 IEEE Int. Symp. Inform. Theory. 71 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] T.Ogawa, H.Nagaoka: "A new proof of the channel coding theorem via hypothesis testing in quantum information theory"Proc. 2002 IEEE Int. Symp. Inform. Theory. 73 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] T.S.Han: "Information-Spectrum Methods in Information Theory"Springer-Verlag. 540 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] S.Osawa, H.Nagaoka: "Numerical experiments on the capacity of quantum channel with entangled input states"IEICE Trans. Fund. Of Elec., Comm. And Comp. Sci.. E84-A. 2583-2590 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] A.Fujiwara: "Quantum birthday problems : Geometrical aspects of quantum random coding"IEEE Trans. Inform. Theory. 47. 2644-2649 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] A.Fujiwara: "Quantum channel identification problem"Phys. Rev. A. 63. 042304(4) (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 平井 和也, 長岡 浩司: "可変長符号化の符号化レートに関する情報スペクトル的考察"第24回情報理論とその応用シンポジウム予稿集. 581-584 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 林 正, 長岡 浩司: "一般情報源の仮説検定及び情報源固定長符号化での正しい確率の指数"第24回情報理論とその応用シンポジウム予稿集. 493-496 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] T.S.Han, K.Kobayashi: "Mathematics of Information and Coding"AMS. 286 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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