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高機能な次世代分散ストレージシステムの数理モデル構築と効率性・安全性評価

研究課題

研究課題/領域番号 16K00195
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 情報セキュリティ
研究機関横浜商科大学

研究代表者

吉田 隆弘  横浜商科大学, 商学部, 准教授 (10329104)

研究分担者 松嶋 敏泰  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (30219430)
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
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード分散ストレージ向けの符号化法 / 理論的効率性・安全性評価 / 再生成符号 / 分散ストレージ / 局所訂正可能符号 / PIR符号 / ネットワーク符号 / 秘密分散 / データストレージ / 高信頼性ネットワーク / 情報理論 / 情報セキュリティ / 符号理論
研究成果の概要

従来の分散ストレージシステムの数理モデルを拡張・一般化し,大規模ネットワークデータ活用に適した高機能な分散ストレージシステムの数理モデルを新たに構築した.また,そのモデルに対する効率性と安全性の評価基準を明確にすることで,それらのトレードオフ関係を定量的に明らかにした.これにより,高機能な分散ストレージシステムに対する安全性と効率性の両面を考慮した性能評価が可能となる.さらに,一定の安全性レベルを維持したもとで,効率性が最適となる具体的なシステム構成法を示した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

大規模ネットワークデータ活用に適した高機能な分散ストレージシステムの研究はあまりなされていないため,効率性と安全性の関連性を考慮した厳密な解析は未だ不十分である.本研究の特色は,システム上で記憶・通信される情報の中に元のデータの情報がどの程度含まれているかを情報理論的に厳密に評価する点にある.本研究の成果として新たなモデルや性能評価指標が与えられることにより,このモデルに基づく情報ネットワークサービスの効率性と安全性が厳密に保証されるので,将来的には利用者が安心かつ安全に利用できる情報サービスの普及に繋がり,社会的に大きな変革をもたらすと期待できる.

報告書

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

    (45件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (37件) (うち国際学会 11件、 招待講演 4件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] 鍵配送センターからの情報漏えい耐性がある情報量的に安全な鍵事前配布方式について2019

    • 著者名/発表者名
      吉田隆弘
    • 雑誌名

      横浜商大論集

      巻: 52 ページ: 1-14

    • NAID

      120006590774

    • 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] A Note on Weight Distributions of Spatially "Mt. Fuji" Coupled LDPC Codes2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Nakahara and T. Matsushima
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics Communications and Computer Sciences

      巻: E101-A ページ: 2194-2198

    • NAID

      130007539079

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evaluation of Overflow Probability of Bayes Code in Moderate Deviation Regime2017

    • 著者名/発表者名
      Shota Saito and Toshiyasu Matsushima
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences

      巻: E100-A

    • NAID

      130006236512

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spatially "Mt. Fuji" Coupled LDPC Codes2017

    • 著者名/発表者名
      Yuta Nakahara, Shota Saito and Toshiyasu Matsushima
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences

      巻: E100-A

    • NAID

      130006236484

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 復元および再生成の条件を一般化した再生成符号とその構成法2017

    • 著者名/発表者名
      鎌塚明, 東優太, 吉田隆弘, 松嶋敏泰
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌A

      巻: J100-A ページ: 411-420

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 関数の保存を目的とした故障ノード修復可能な分散ストレージ方式における修復帯域幅を最小とする再生成符号の一構成法2017

    • 著者名/発表者名
      吉田隆弘
    • 雑誌名

      横浜商大論集

      巻: 51 ページ: 11-29

    • NAID

      120006358542

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 分散情報間の情報漏洩量を考慮した再生成符号の部分クラスにおけるストレージと修復バンドワイズに関する一検討2017

    • 著者名/発表者名
      吉田隆弘, 地主創, 松嶋敏泰
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌A

      巻: J100-A ページ: 268-280

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 再生成符号を用いた分散ストレージシステムにおけるPIRについて2019

    • 著者名/発表者名
      吉田隆弘
    • 学会等名
      第3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
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 攻撃者の目的と背景知識を明確にしたプライバシ保護を考慮した情報公開2018

    • 著者名/発表者名
      宮下有咲, 鎌塚明, 吉田隆弘, 松嶋敏泰
    • 学会等名
      第41回情報理論とその応用シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 相異なる3元ハフマン符号が構成される2値無記憶拡大情報源の条件に関する一検討2018

    • 著者名/発表者名
      宮希望, 吉田隆弘, 地主創
    • 学会等名
      第41回情報理論とその応用シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 富士山型空間結合符号に対するCovariance Evolution2018

    • 著者名/発表者名
      中原悠太,松嶋敏泰
    • 学会等名
      第41回情報理論とその応用シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] $(n,k,d,r,t,x,y)_{q}$ LRC符号の最小距離および次元の限界式に関する一考察2018

    • 著者名/発表者名
      風間皐希,鎌塚明,松嶋敏泰
    • 学会等名
      第41回情報理論とその応用シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Non-Asymptotic and Asymptotic Fundamental Limits of Guessing Subject to Distortion2018

    • 著者名/発表者名
      齋藤翔太,松嶋敏泰
    • 学会等名
      第41回情報理論とその応用シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 拡張直交配列を利用した多水準の実験計画法に関する一考察2018

    • 著者名/発表者名
      山口純輝,風間皐希,鎌塚明,齋藤翔太,松嶋敏泰
    • 学会等名
      第41回情報理論とその応用シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] メロディの生成数理モデルを仮定した自動作曲2018

    • 著者名/発表者名
      西川史織,中原悠太,松嶋敏泰
    • 学会等名
      第41回情報理論とその応用シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Bayesian Independent Component Analysis under Hierarchical Model on Independent Components2018

    • 著者名/発表者名
      K. Asaba, S. Saito, S, Horii, and Toshiyasu Matsushima
    • 学会等名
      2018 Asia-Pacific Signal and Information Processing Association Annual Summit and Conference (APSIPA ASC)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Consideration on Classification of Extended Binary Memoryless Sources Under Which Distinct Huffman Codes Are Constructed2018

    • 著者名/発表者名
      Nozomi MIYA, Takahiro YOSHIDA and Hajime JINUSHI
    • 学会等名
      2018 International Symposium on Information Theory and its Applications (ISITA)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Note on a Bound on the Rate of a Locally Recoverable Code with Multiple Recovering Sets2018

    • 著者名/発表者名
      Koki Kazama, Akira KAMATSUKA, Takahiro YOSHIDA and Toshiyasu MATSUSHIMA
    • 学会等名
      2018 International Symposium on Information Theory and its Applications (ISITA)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] New Results on Variable-Length Lossy Compression Allowing Positive Overflow and Excess Distortion Probabilities2018

    • 著者名/発表者名
      S. Saito H. Yagi, and T. Matsushima
    • 学会等名
      2018 International Symposium on Information Theory and its Applications (ISITA)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Variable-Length Intrinsic Randomness Allowing Positive Value of the Average Variational Distance2018

    • 著者名/発表者名
      J. Yoshizawa, S. Saito, T. Matsushima
    • 学会等名
      2018 International Symposium on Information Theory and its Applications (ISITA)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Expected Graph Evolution for Spatially ``Mt. Fuji'' Coupled LDPC Codes2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Nakahara and T. Matsushima
    • 学会等名
      2018 International Symposium on Information Theory and its Applications (ISITA)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Sparse Bayesian Hierarchical Mixture of Experts and Variational Inference2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Iikubo, S, Horii, and Toshiyasu Matsushima
    • 学会等名
      2018 International Symposium on Information Theory and its Applications (ISITA)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 再生成符号に基づく秘密関数分散について2018

    • 著者名/発表者名
      吉田隆弘, 松嶋敏泰
    • 学会等名
      第7回誤り訂正符号のワークショップ
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Cumulant Generating Function of Codeword Lengths in Variable-Length Lossy Compression Allowing Positive Excess Distortion Probability2018

    • 著者名/発表者名
      S. Saito and T. Matsushima
    • 学会等名
      2018 IEEE International Symposium on Information Theory (ISIT)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 潜在変数に階層モデルを仮定したベイズ独立成分分析2018

    • 著者名/発表者名
      浅葉海,齋藤翔太,堀井俊佑,松嶋敏泰
    • 学会等名
      電子情報通信学会情報論的学習理論と機械学習研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 真のパラメトリックモデルが未知のベイズ予測分布のmisspecifiedな場合の性能評価2018

    • 著者名/発表者名
      河野浩和,齋藤翔太,松嶋敏泰
    • 学会等名
      電子情報通信学会情報理論研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 相異なるハフマン符号が構成される2値無記憶拡大情報源の条件に関する一検討 ~縮約過程で第一統合記号と第二統合記号が同一グループに属する場合~2018

    • 著者名/発表者名
      宮希望, 吉田隆弘, 地主創
    • 学会等名
      電子情報通信学会情報理論研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 修復可能な分散ストレージシステムのための符号化法2017

    • 著者名/発表者名
      吉田隆弘
    • 学会等名
      2017年電子情報通信学会総合大会
    • 発表場所
      名城大学(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2017-03-23
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 正値の歪み超過確率を許容した可変長有歪み情報源符号化における符号語長のキュムラント母関数2017

    • 著者名/発表者名
      齋藤翔太,松嶋敏泰
    • 学会等名
      第40回情報理論とその応用シンポジウム(SITA2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 正値の変動距離を許容した可変長intrinsic randomness問題2017

    • 著者名/発表者名
      吉澤潤,齋藤翔太,松嶋敏泰
    • 学会等名
      第40回情報理論とその応用シンポジウム(SITA2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 最小修復帯域幅を達成する再生成符号に基づく分散ストレージシステムにおける秘匿情報検索に関する一検討2017

    • 著者名/発表者名
      吉田隆弘, 松嶋敏泰
    • 学会等名
      第40回情報理論とその応用シンポジウム(SITA2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 2値無記憶拡大情報源に対し相異なるハフマン符号が構成される条件に関する一検討2017

    • 著者名/発表者名
      宮希望, 吉田隆弘, 地主創
    • 学会等名
      第40回情報理論とその応用シンポジウム(SITA2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ランク誤りを考慮したcoded computationに関する一考察2017

    • 著者名/発表者名
      風間皐希,鎌塚明,松嶋敏泰
    • 学会等名
      第40回情報理論とその応用シンポジウム(SITA2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 富士山型空間結合符号の重み分布に関する一考察2017

    • 著者名/発表者名
      中原悠太,松嶋敏泰
    • 学会等名
      第40回情報理論とその応用シンポジウム(SITA2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 高信頼分散ストレージシステムにおける再生成符号について2017

    • 著者名/発表者名
      吉田隆弘
    • 学会等名
      日本学術振興会, 光ネットワークシステム技術第171委員会第62回研究会「クラウド・ネットワークと符号化」
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 微少なアンダーフロー確率を許した可変長intrinsic randomness問題2017

    • 著者名/発表者名
      吉澤潤,齋藤翔太,松嶋敏泰
    • 学会等名
      電子情報通信学会情報理論研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ソーシャルメディアの発展を支える技術2017

    • 著者名/発表者名
      吉田隆弘
    • 学会等名
      平成29年度横浜商科大学公開講座「最新の情報技術と私たちの暮らし」
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Variable-Length Lossy Compression Allowing Positive Overflow and Excess Distortion Probabilities2017

    • 著者名/発表者名
      Shota Saito, Hideki Yagi and Toshiyasu Matsushima
    • 学会等名
      2017 IEEE International Symposium on Information Theory (ISIT2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 一般化された再生成符号に対する効率的な複数割当法による構成法2016

    • 著者名/発表者名
      鎌塚明, 吉田隆弘, 松嶋敏泰
    • 学会等名
      第39回情報理論とその応用シンポジウム
    • 発表場所
      高山グリーンホテル(岐阜県高山市)
    • 年月日
      2016-12-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Relationships between Correlation of Information Stored on Nodes and Coding Efficiency for Cooperative Regenerating Codes2016

    • 著者名/発表者名
      Takahiro YOSHIDA and Toshiyasu MATSUSHIMA
    • 学会等名
      2016 International Symposium on Information Theory and its Applications (ISITA 2016)
    • 発表場所
      Monterey, California (USA)
    • 年月日
      2016-10-31
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Regenerating Codes with Generalized Conditions of Reconstruction and Regeneration2016

    • 著者名/発表者名
      Akira KAMATSUKA, Takahiro YOSHIDA, and Toshiyasu MATSUSHIMA
    • 学会等名
      2016 International Symposium on Information Theory and its Applications (ISITA 2016)
    • 発表場所
      Monterey, California (USA)
    • 年月日
      2016-10-31
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 高信頼な分散ストレージシステムの数理モデルとその構成法2016

    • 著者名/発表者名
      吉田隆弘
    • 学会等名
      電子情報通信学会北海道支部平成28年度専門講習会
    • 発表場所
      北見工業大学(北海道北見市)
    • 年月日
      2016-10-21
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 分散ストレージシステムにおける符号化法の研究動向:再生成符号を中心に2016

    • 著者名/発表者名
      吉田隆弘
    • 学会等名
      第5回誤り訂正符号のワークショップ
    • 発表場所
      ニューハートピア (佐賀県武雄市)
    • 年月日
      2016-09-01
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 協調型再生成符号における分散情報の相関と符号化効率の関連性に関する一検討2016

    • 著者名/発表者名
      吉田隆弘, 松嶋敏泰
    • 学会等名
      電子情報通信学会情報理論研究会
    • 発表場所
      小樽経済センター(北海道小樽市)
    • 年月日
      2016-05-19
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [図書] 最新の情報技術と私たちの暮らし (横浜商科大学公開講座)2018

    • 著者名/発表者名
      横浜商科大学公開講座委員会 (編集),柳田義継,永松陽明,浮田善文,高橋篤史,吉田隆弘,金森孝浩,可児滋
    • 総ページ数
      162
    • 出版者
      南窓社
    • ISBN
      9784816504396
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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