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圧縮センシングとスパース表現の実時間処理技術の研究

研究課題

研究課題/領域番号 16K00335
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 ソフトコンピューティング
研究機関会津大学

研究代表者

丁 数学  会津大学, コンピュータ理工学部, 教授 (80372829)

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: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2016年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワードスパース表現 / 圧縮センシング / 辞書学習 / 確率的情報処理 / 実時間処理 / 人工知能 / 機械学習 / デバイスフリー定位
研究成果の概要

圧縮センシングとスパース表現ための辞書学習について新しい技術とアルゴリズムを研究した。p-ノルムやLogタイプ、行列式タイプなどの新しいスパース尺度を提案し、それらを拘束条件として導入し問題の公式化を作り出し、そしてそれらを効率的解ける新しい方法とアルゴリズムを出来上がった。シミュレーションと実環境での実験でその有効性を確認した。さらに、これら新しい方法の実の応用を行った。その1つとしては、Wi-Fiなとの無線電波環境でDevice-free者の探査と精密に位置の特定ができるということであった。また、画像ののノイズ除去とビデオのキーフレームの構成などの応用もできることを確認した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

1)次世代移動通信は圧縮センシングが非常に重要な技術という位置付けがあるが、そのデバイス化ための効率的と実時間的処理が必要であり、いま、1つボトルネックとなっている。我々の研究はこれを解決するに向かて研究の重要なステップを踏んだ。

2)Wi-Fiなとの無線電波環境でDevice-free者の探査と精密に位置の特定ができるということは重要な応用ができる。例えば、建物のなくWi-ふぃなどの無線源があれば、なの装置も待たない侵入者を探査と精密的位置を特定ができる。また、画像ののノイズ除去とビデオのキーフレームの構成などについても重要な応用ができる。

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

    (23件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (12件) (うち国際共著 9件、 査読あり 12件、 オープンアクセス 5件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 7件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] Guangdong University of Technology/Sun Yat-Sen University/Dalian University of Technology(中国)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究]

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] An Accurate and Robust Approach of Device-Free Localization with Convolutional Autoencoder2019

    • 著者名/発表者名
      Lingjun Zhao, Huakun Huang, Xiang Li, Shuxue Ding*, Haoli Zhao, and Zhaoyang Han
    • 雑誌名

      IEEE Internet of Things Journal

      巻: accepted

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Intrusion Detection based on Device-Free Localization in the Era of IoT2019

    • 著者名/発表者名
      Lingjun Zhao, Chunhua Su, Huakun Huang, Shuxue Ding*, Zhaoyang Han, Xiang Li
    • 雑誌名

      Symmetry

      巻: 630 号: 5 ページ: 1-11

    • DOI

      10.3390/sym11050630

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Lp-Norm Independently Interpretable Regularization based Sparse Coding for Highly Correlated Data2019

    • 著者名/発表者名
      Haoli Zhao, Shuxue Ding*, Xiang Li, and Huakun Huang
    • 雑誌名

      IEEE Access

      巻: 7 ページ: 53542-53554

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Sparse Representation Based on the Analysis Model with Optimization on the Stiefel Manifold2019

    • 著者名/発表者名
      Yujie Li, Shuxue Ding, Benying Tan, Haoli Zhao, and Zhenni Li
    • 雑誌名

      IEEE Access

      巻: 7 ページ: 8385-8397

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Deep Neural Network Structured Sparse Coding for Online Processing2018

    • 著者名/発表者名
      Haoli Zhao, Shuxue Ding*, Xiang Li, and Huakun Huang
    • 雑誌名

      IEEE Access

      巻: 6 ページ: 74778-74791

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Device-Free Localization via Dictionary Learning with Difference of Convex Programming2017

    • 著者名/発表者名
      Xiang Li, Shuxue Ding, Zhenni Li, and Benying Tan
    • 雑誌名

      IEEE Sensors Journal

      巻: 17 ページ: 5599-5608

    • DOI

      10.1109/jsen.2017.2730226

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Outlier Suppression via Non-Convex Robust PCA for Efficient Localization in Wireless Sensor Networks2017

    • 著者名/発表者名
      Xiang Li, Shuxue Ding, and Yujie Li
    • 雑誌名

      IEEE Sensors Journal

      巻: 21 号: 21 ページ: 7053-7063

    • DOI

      10.1109/jsen.2017.2754502

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Manifold Optimization-based Analysis Dictionary Learning with an L1/2-norm Regularizer Learning Systems2017

    • 著者名/発表者名
      Zhenni Li, Shuxue Ding, Yujie Li, Zuyuan Yang, Shengli Xie, Wuhui Chen
    • 雑誌名

      Neural Networks

      巻: 98 ページ: 212-222

    • DOI

      10.1016/j.neunet.2017.11.015

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Analysis Dictionary Learning Using Block Coordinate Descent with Proximal Operators2017

    • 著者名/発表者名
      Zhenni Li, Shuxue Ding, Takafumi Hayashi, and Yujie Li
    • 雑誌名

      Neurocomputing

      巻: 239 C ページ: 165-180

    • DOI

      10.1016/j.neucom.2017.02.014

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Incoherent Dictionary Learning with Log-regularizer Based on Proximal Operators2017

    • 著者名/発表者名
      Zhenni Li,, Shuxue Ding, Takafumi Hayashi, and Yujie Li
    • 雑誌名

      Digital Signal Processing (Elsevier)

      巻: 63 ページ: 86-99

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analysis Dictionary Learning Using Block Coordinate Descent with Proximal Operators2017

    • 著者名/発表者名
      Zhenni Li, Shuxue Ding, Takafumi Hayashi, and Yujie Li
    • 雑誌名

      Neurocomputing (Elsevier)

      巻: 239C ページ: 165-180

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A family of the subgradient algorithm with several cosparsity inducing functions to the cosparse recovery problem2016

    • 著者名/発表者名
      Guinan Wang, Hongjuan Zhang, Shiwei Yu, and Shuxue Ding
    • 雑誌名

      Pattern Recognition Letters

      巻: 80 ページ: 64-69

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Key frame extraction from video based on determinant-type of sparse measure and DC programming2017

    • 著者名/発表者名
      Yujie Li, Benying Tan, Shuxue Ding, Incheon Paik and Atsunori Kanemura
    • 学会等名
      IEEE International Symposium on Embedded Multicore/Many-core Systems-on-Chip (MCSoC)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Dictionary learning in the analysis sparse representation with optimization on Stiefel manifold2017

    • 著者名/発表者名
      Yujie Li, Shuxue Ding, Zhenni Li, Xiang Li, Benying Tan
    • 学会等名
      IEEE Global Conference on Signal and Information Processing
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Audio Source Separation from a Monaural Mixture Using Convolutional Neural Network in the Time Domain2017

    • 著者名/発表者名
      Peng Zhang, Xiaohong Ma, and Shuxue Ding
    • 学会等名
      14th International Symposium, ISNN 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Defect Detection on Thin- Wall Structure via Dictionary Learning2017

    • 著者名/発表者名
      Xiang Li, Shuxue Ding, Zhenni Li, Haoli Zhao, and Benying Tan
    • 学会等名
      2017 IEEE International Instrumentation and Measurement Technology Conference (I2MTC 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Dictionary Learning for sparse representation using weighted l1-norm2016

    • 著者名/発表者名
      Haoli Zhao, Shuxue Ding, Yujie Li, Zhenni Li, Xiang Li and Benying Tan
    • 学会等名
      2016 IEEE Global Conference on Signal and Information Processing (GSIP 2016)
    • 発表場所
      Greater Washington, D.C., USA
    • 年月日
      2016-12-07
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Constrained Analysis Dictionary Learning with the L1/2-norm Regularizer2016

    • 著者名/発表者名
      Zhenni Li, Takafumi Hayashi, Shuxue Ding and Xiang Li
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Signal Processing (ICSP 2016)
    • 発表場所
      Chengdu, China
    • 年月日
      2016-11-07
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Nonnegative Sparse Representation Based On the Determinant Measure2016

    • 著者名/発表者名
      Yujie Li and Shuxue Ding and Benying Tan and Zhenni Li and Haoli Zhao
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Digital Signal Processing (DSP 2016)
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 年月日
      2016-10-16
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] http://web-ext.u-aizu.ac.jp/~sding/

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [備考] http://web-ext.u-aizu.ac.jp/~sding/

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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