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非線形観測による推定の新展開

研究課題

研究課題/領域番号 16H02878
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 ソフトコンピューティング
研究機関広島市立大学

研究代表者

三村 和史  広島市立大学, 情報科学研究科, 教授 (40353297)

研究分担者 田中 利幸  京都大学, 情報学研究科, 教授 (10254153)
和田山 正  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20275374)
泉 泰介  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (20432461)
連携研究者 竹内 純一  名古屋工業大学, 工学研究科, 教授 (80432871)
高邉 賢史  名古屋工業大学, 工学研究科, 助教 (60804218)
研究協力者 Coolen A.C.C.  King's College London
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
16,120千円 (直接経費: 12,400千円、間接経費: 3,720千円)
2018年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2017年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2016年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
キーワード情報理論 / 情報統計力学 / 信号処理 / 計算量理論 / 非線形観測 / 計算機科学 / 圧縮センシング / 情報学 / 符号理論
研究成果の概要

圧縮センシングのような線形観測に基づくスパース推定の枠組みを,非線形観測の場合に拡張した場合についての解析手法を開発し,具体的な課題に適用した.既存の解析手法では得られない非線形性に由来する性質を明らかにした.さらに,線形観測の場合を含む関連の深い諸問題についての解析や,非線形性を利用した機械学習的手法の推定手法への適用などを行ない,応用上でも重要な知見を得た.

研究成果の学術的意義や社会的意義

非線形観測からの推定の問題について,理論的な取り扱い方法を提案した.提案手法の適用,推定手法の開発,および関連する問題群への解析によって,理論と応用の両面において既存の推定問題の取り扱いの枠組みを拡げた.

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (62件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 1件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (44件) (うち国際学会 28件、 招待講演 5件) 備考 (6件)

  • [国際共同研究] King's College London(英国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] King's College London(United Kingdom)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] Columbia University(米国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [雑誌論文] Trainable ISTA for Sparse Signal Recovery2019

    • 著者名/発表者名
      D. Ito, S. Takabe, and T. Wadayama
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Signal Processing

      巻: 67 号: 12 ページ: 3113-3125

    • DOI

      10.1109/tsp.2019.2912879

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Approximation Theory for Connectivity of Ad Hoc Wireless Networks with Node Faults2019

    • 著者名/発表者名
      S. Takabe and T. Wadayama
    • 雑誌名

      IEEE Wireless Communications Letters

      巻: 印刷中 号: 4 ページ: 1240-1243

    • DOI

      10.1109/lwc.2019.2912610

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Fault tolerance of random graphs with respect to connectivity: Mean-field approximation for semidense random graphs2019

    • 著者名/発表者名
      S. Takabe and T. Wadayama
    • 雑誌名

      Physical Review E

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Population Protocol for Uniform k-partition under Global Fairness2019

    • 著者名/発表者名
      Hiroto Yasumi, Naoki Kitamura, Fukuhito Ooshita, Taisuke Izumi, Michiko Inoue
    • 雑誌名

      International Journal of Networking and Computing

      巻: 9 ページ: 97-110

    • NAID

      130007581112

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sub-linear time Aggregation in Probabilistic Population Protocol Model2019

    • 著者名/発表者名
      Ryota Eguchi, Taisuke Izumi
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences

      巻: 印刷中

    • NAID

      130007699490

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Statistical mechanics of CDMA multiuser detector implemented in coherent Ising machine2018

    • 著者名/発表者名
      Toru Aonishi, Kazushi Mimura, Masato Okada, and Yoshihisa Yamamoto
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics

      巻: 124 号: 23 ページ: 233102-233102

    • DOI

      10.1063/1.5041998

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Critical memory capacity of Hopfield model implemented in coherent Ising machine2018

    • 著者名/発表者名
      Toru Aonishi, Masato Okada, Kazushi Mimura, and Yoshihisa Yamamoto
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics

      巻: 124 号: 15 ページ: 152129-152129

    • DOI

      10.1063/1.5041997

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Statistical Mechanics of Coherent Ising Machine - The Case of Ferromagnetic and Finite-Loading Hopfield Models -2017

    • 著者名/発表者名
      Toru Aonishi, Kazushi Mimura, Shoko Utsunomiya, Masato Okada, and Yoshihisa Yamamoto
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan

      巻: 86 号: 10 ページ: 104002-104002

    • DOI

      10.7566/jpsj.86.104002

    • NAID

      40021340771

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Bitwise MAP Estimation for Group Testing based on Holographic Transformation2016

    • 著者名/発表者名
      Tadashi Wadayama, Taisuke Izumi, and Kazushi Mimura
    • 雑誌名

      IEICE Trans. Fundamentals.

      巻: E99-A ページ: 2147-2154

    • NAID

      130005170498

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Property of measurements in the noisy group testing scheme2019

    • 著者名/発表者名
      Kazushi Mimura
    • 学会等名
      2019 International Conference for Leading and Young Computer Scientists (IC-LYCS2019)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Phase Transition in Mixed L2/L1-norm Minimization for Block-Sparse Compressed Sensing2019

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Tanaka
    • 学会等名
      2019 IEEE International Symposium on Information Theory (ISIT2019)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Quantum Distributed Algorithm for the All-Pairs Shortest Path Problem in the CONGEST- CLIQUE Model2019

    • 著者名/発表者名
      Taisuke Izumi, Francois Le Gall
    • 学会等名
      ACM Symposium on Principle of DIstributed Computing (PODC2019)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Distributed Minimum-Degree Spanning Trees2019

    • 著者名/発表者名
      Michael Dinitz, Magnus M. Halldorsson, Taisuke Izumi, Calvin Newport
    • 学会等名
      ACM Symposium on Principle of Distributed Computing (PODC2019)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Brief Announcement: Message Reduction in the LOCAL model is a Free Lunch2019

    • 著者名/発表者名
      Shimon Bitton, Taisuke Izumi, Shay Kutten, Yuval Emek
    • 学会等名
      ACM Symposium on Principle of Distributed Computing (PODC2019)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Brief Announcement: Logarithmic Expected-Time Leader Election in Population Protocol Model2019

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Sudo, Fukuhito Ooshita, Taisuke Izumi, Hirotsugu Kakugawa, Toshimitsu Masuzawa
    • 学会等名
      ACM Symposium on Principle of Distributed Computing (PODC2019)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Typical Performance of Sparse Signal Recovery from a Linear Measurement with Large Coherence2018

    • 著者名/発表者名
      Minori Ihara, Kazunori Iwata, Nobuo Suematsu, and Kazushi Mimura
    • 学会等名
      2018 International Symposium on Information Theory and Its Applications (ISITA2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Shape Matching Method Considering Computational Feasibility2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Yamamoto, Kazunori Iwata, Nobuo Suematsu, and Kazushi Mimura
    • 学会等名
      2018 International Conference on Signal Processing and Machine Learning (SPML2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Performance Analysis of L1-Norm Minimization for Compressed Sensing with Non-Zero-Mean Matrix Elements2018

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Tanaka
    • 学会等名
      2018 IEEE International Symposium on Information Theory (ISIT2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Connectivity of Ad Hoc Wireless Networks with Node Faults2018

    • 著者名/発表者名
      S. Takabe and T. Wadayama
    • 学会等名
      2018 IEEE Global Communications Conference (Globecom2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Joint Quantizer Optimization based on Neural Quantizer for Sum-Product Decoder2018

    • 著者名/発表者名
      T. Wadayama and S. Takabe
    • 学会等名
      2018 IEEE Global Communications Conference (Globecom2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Trainable ISTA for Sparse Signal Recovery2018

    • 著者名/発表者名
      D. Ito, S. Takabe, and T. Wadayama
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Communications (ICC2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Brief Announcement: Graph Exploration Using Constant-Size Memory and Storage2018

    • 著者名/発表者名
      Naoki Kitamura, Kazuki Kakizawa, Yuya Kawabata, Taisuke Izumi
    • 学会等名
      ACM Symposium on Principle of Distributed Computing (PODC2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A study on dynamics of iterative sparse recovery algorithms2018

    • 著者名/発表者名
      Kazushi Mimura
    • 学会等名
      Japan-Singapore Workshop on Coding and Information Theory
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Anneal Average Distance Distribution of Measurement vectors in Non-adaptive Group Testing2018

    • 著者名/発表者名
      Kazushi Mimura and Tadashi Wadayama
    • 学会等名
      The 2018 International Conference on Applied Mathematics and Computational Science (ICAMCS2018)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Performance analysis of L1-norm minimization for compressed sensing with non-zero-mean matrix elements2018

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Tanaka
    • 学会等名
      The 2018 IEEE International Symposium on Information Theory
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Trainable ISTA for Sparse Signal Recovery2018

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Ito, Satoshi Takabe, and Tadashi Wadayama
    • 学会等名
      The 2018 IEEE International Conference on Communications
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] コヒーレントイジングマシンの統計力学 -離散シナプスを持つHopfieldモデルの解析-2018

    • 著者名/発表者名
      中川瞬希,青西亨,三村和史,岡田真人,山本喜久
    • 学会等名
      電子情報通信学会ニューロコンピューティング研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] コヒーレント・イジングマシーンの統計力学 -CDMAマルチユーザ復号器の場合-2018

    • 著者名/発表者名
      青西亨,三村和史,岡田真人,山本喜久
    • 学会等名
      電子情報通信学会ニューロコンピューティング研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 反跳場項がキャンセルできる縮小写像に関する考察2018

    • 著者名/発表者名
      三村和史
    • 学会等名
      第2回情報理論および符号理論とその応用ワークショップ
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 大きなコヒーレンスを持つ観測によるスパース推定の性能評価2018

    • 著者名/発表者名
      井原みのり,岩田一貴,末松伸朗,三村和史
    • 学会等名
      第2回情報理論および符号理論とその応用ワークショップ
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Triangle Finding and Listing in CONGEST networks2017

    • 著者名/発表者名
      T. Izumi, F. Le Gall
    • 学会等名
      2017 ACM Symposium on Principles of Distributed Computing (PODC)
    • 発表場所
      ワシントンD.C.(アメリカ)
    • 年月日
      2017-07-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ポアソンノイズを用いた圧縮センシングにおける相転移の推定2017

    • 著者名/発表者名
      宮田大士,田中利幸
    • 学会等名
      電子情報通信学会2017年総合大会
    • 発表場所
      愛知
    • 年月日
      2017-03-22
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 分割制約条件付き Lasso 回帰によるスパース重ね合わせ符号の性能評価2017

    • 著者名/発表者名
      寺田 哲彦,和田山 正
    • 学会等名
      電子情報通 信学会2017年総合大会
    • 発表場所
      愛知
    • 年月日
      2017-03-22
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 自己符号化器に基づいた非可逆圧縮手法の提案と評価2017

    • 著者名/発表者名
      今西 真之,和田山 正
    • 学会等名
      電子情報通 信学会2017年総合大会
    • 発表場所
      愛知
    • 年月日
      2017-03-22
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Morphological characterization of 3D shape with curvature flow and spherical harmonics decomposition2017

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Fujii, Kohei Suzuki, Ayako Iwasaki, Takuya Okada, Kazushi Mimura, and Ryo Yamada
    • 学会等名
      The 2017 IEEE International Symposium on Biomedical Imaging
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Population Protocols with Faulty Interactions: The Impact of a Leader2017

    • 著者名/発表者名
      Giuseppe Antonio Di Luna, Paola Flocchini, Taisuke Izumi, Tomoko Izumi, Nicola Santoro, and Giovanni Viglietta
    • 学会等名
      The 10th International Conference on Algorithms and Complexity (CIAC2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] On the Power of Weaker Pairwise Interaction: Fault-Tolerant Simulation of Population Protocols2017

    • 著者名/発表者名
      Giuseppe Antonio Di Luna, Paola Flocchini, Taisuke Izumi, Tomoko Izumi, Nicola Santoro, and Giovanni Viglietta
    • 学会等名
      The 37th IEEE International Conference on Distributed Computing Systems (ICDCS2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Triangle Finding and Listing in CONGEST Networks2017

    • 著者名/発表者名
      Taisuke Izumi and Francois Le Gall
    • 学会等名
      The 2017 ACM Symposium on Principles of Distributed Computing (PODC2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Brief Announcement: Fast Aggregation in Population Protocols2017

    • 著者名/発表者名
      Yota Eguchi and Taisuke Izumi
    • 学会等名
      The 2017 International Symposium on DIStributed Computing (DISC2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] スパース重ね合わせ符号の状況と課題2017

    • 著者名/発表者名
      竹内純一,三村和史
    • 学会等名
      電子情報通信学会情報理論研究会若手研究者のための講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] イジング模型の同期的反復過程の定常状態の解析2016

    • 著者名/発表者名
      三村和史,ACC Coolen
    • 学会等名
      情報理論とその応用シンポジウム
    • 発表場所
      岐阜
    • 年月日
      2016-12-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ニューラルネットワークを用いたスパース信号推定2016

    • 著者名/発表者名
      寺島 由裕,伊藤 大輔,和田山 正
    • 学会等名
      情報理論とその応用シンポジウム
    • 発表場所
      岐阜
    • 年月日
      2016-12-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 2値圧縮センシングにおけるニューラルネットワークを用いたスパース信号復元2016

    • 著者名/発表者名
      伊藤 大輔,和田山 正
    • 学会等名
      情報理論とその応用シンポジウム
    • 発表場所
      岐阜
    • 年月日
      2016-12-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Upper Bounds for the Number of Solutions to Spatially Coupled Sudokus2016

    • 著者名/発表者名
      Tadahiro KItazono, Kazushi Mimura
    • 学会等名
      2016 IEEE International Symposium on Information Theory and its Applications (ISITA2016)
    • 発表場所
      モントレー(アメリカ)
    • 年月日
      2016-10-31
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Recent Progress in Compressed Sensing2016

    • 著者名/発表者名
      Kazushi Mimura
    • 学会等名
      RIMS (Research Institute for Mathematical Sciences, Kyoto University) Research Project
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2016-10-24
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Near-Optimal Low-Congestion Shortcuts on Bounded Parameter Graphs2016

    • 著者名/発表者名
      B Haeupler, T. Izumi, G. Zuzic
    • 学会等名
      2016 International Symposium on Distributed Computing (DISC)
    • 発表場所
      パリ(フランス)
    • 年月日
      2016-09-26
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ポアソンノイズを含む線形モデルに対する近似メッセージ伝搬法の性能評価2016

    • 著者名/発表者名
      浅井匠,田中利幸
    • 学会等名
      電子情報通信学会2016年ソサイエティ大会
    • 発表場所
      北海道
    • 年月日
      2016-09-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 化合物の物性予測モデルにおける特徴量の対称性の取り扱い2016

    • 著者名/発表者名
      安本啓希,田中利幸
    • 学会等名
      電子情報通信学会2016年ソサイエティ大会
    • 発表場所
      北海道
    • 年月日
      2016-09-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Distance Distribution of Nonlinear Codes in Nonlinear Measurement Systems - Analysis of Noisy Group Testing-2016

    • 著者名/発表者名
      Kazushi Mimura
    • 学会等名
      Seminar at Institute for Mathematical and Molecular Biomedicine, King's college London
    • 発表場所
      ロンドン(イギリス)
    • 年月日
      2016-09-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Low-Congestion Shortcut without Embedding2016

    • 著者名/発表者名
      B Haeupler, T. Izumi, G. Zuzic
    • 学会等名
      2016 ACM Symposium on Principles of Distributed Computing (PODC)
    • 発表場所
      シカゴ(アメリカ)
    • 年月日
      2016-07-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effects of the approximations from BP to AMP for small-sized problems2016

    • 著者名/発表者名
      Arise Kuriya and Toshiyuki Tanaka
    • 学会等名
      2016 IEEE International Symposium on Information Theory
    • 発表場所
      バルセロナ(スペイン)
    • 年月日
      2016-07-10
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Limiting eigenvalue distributions of block random matrices with one-dimensional coupling structure2016

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Tanaka
    • 学会等名
      2016 IEEE International Symposium on Information Theory
    • 発表場所
      バルセロナ(スペイン)
    • 年月日
      2016-07-10
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] すべての細胞は真ん丸に2016

    • 著者名/発表者名
      藤井庸祐, 鈴木康平, 岡田卓也, 岩崎絢子, 三村和史, 山田亮
    • 学会等名
      バイオイメージ・インフォマティクスワークショップ
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2016-06-22
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.prl.info.hiroshima-cu.ac.jp

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www-adsys.sys.i.kyoto-u.ac.jp

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://twlab.web.nitech.ac.jp/index.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://wadalab.web.nitech.ac.jp

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] 三村和史のページ

    • URL

      http://www.info.hiroshima-cu.ac.jp/~mimura/index_j.html

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] Kazushi Mimura / 三村和史

    • URL

      http://www.info.hiroshima-cu.ac.jp/~mimura/index_j.html

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2022-10-07  

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