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双方向通信を伴う分散計算における情報理論的解析手法の構築

研究課題

研究課題/領域番号 15H06194
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分補助金
研究分野 通信・ネットワーク工学
研究機関東京農工大学

研究代表者

渡辺 峻  東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (70546910)

研究期間 (年度) 2015-08-28 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード双方向通信 / 関数計算
研究実績の概要

通信複雑量の問題は計算機科学の基礎的な問題のひとつと考えられており,様々な関数に対する分散計算プロトコルの提案や,その最適性の検討が行われていた.特に最近になって,通信複雑量を解析するためのツールとして,情報複雑量が導入された.また,格パーティのデータが定常無記憶分布に従って発生するシンボル列で,計算したい関数がシンボルごとの関数のコピーである場合,通信複雑量は情報複雑量によって漸近的に特徴付けられることが明らかにされた.このような経緯から,通信複雑量の問題において,情報複雑量はデータ圧縮におけるエントロピーに匹敵する量だと考えられ重要視されていた.

一方,情報理論ではデータの定常無記憶性等を仮定せずに性能解析を行う手法として,HanとVerduによって提案された情報スペクトル的方法が知られている.この方法では,例えばデータ圧縮の性能評価を行う際,エントロピーではなく,対数尤度として定義されるエントロピー密度とその裾確率が重要な役割を果たすことが知られている.このような事実を踏まえ,本年度の研究では、通信複雑量の新しい解析ツールとして情報複雑量密度を導入し、情報スペクトル的な方法により通信複雑量の問題に取り組んだ.特に、関数計算と密接に関連するプロトコルシミュレーションの問題において、プロトコルをシミュレーションするための通信複雑量が情報複雑量密度の裾確率によって特徴付けできることを明らかにした.

現在までの達成度 (段落)

27年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

27年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(1件)
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] Indian Institute of Science, Bangalore(India)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] A dichotomy of functions in distributed coding: An information spectral approach2015

    • 著者名/発表者名
      Shigeaki Kuzuoka and Shun Watanabe
    • 雑誌名

      IEEE Transaction on Information Theory

      巻: 61 号: 9 ページ: 5028-5041

    • DOI

      10.1109/tit.2015.2458871

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Converses for Secret Key Agreement and Secure Computing2015

    • 著者名/発表者名
      H. Tyagi and S. Watanabe
    • 雑誌名

      IEEE Transaction on Information Theory

      巻: 61 号: 9 ページ: 4809-4827

    • DOI

      10.1109/tit.2015.2457926

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Information Complexity Density and Simulation of Protocols2016

    • 著者名/発表者名
      H. Tyagi, S. Venkatakrishnan, P. Viswanath, and S. Watanabe
    • 学会等名
      7th Innovations in Theoretical Computer Science Conference
    • 発表場所
      Cambridge, MA, USA
    • 年月日
      2016-01-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Secret Key Agreement: General Capacity and Second-Order Asymptotics2015

    • 著者名/発表者名
      S. Watanabe
    • 学会等名
      Mathematical Tools of Information Theoretic Security Workshop
    • 発表場所
      Paris, France
    • 年月日
      2015-09-23
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2015-08-26   更新日: 2017-01-06  

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