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分散符号化による適応的計測・通信システムの提唱と構築

研究課題

研究課題/領域番号 18079015
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関日本電信電話株式会社NTTコミュニケーション科学基礎研究所

研究代表者

村山 立人  日本電信電話株式会社NTTコミュニケーション科学基礎研究所, メディア情報研究部, 研究主任 (80360650)

研究期間 (年度) 2006 – 2009
研究課題ステータス 完了 (2009年度)
配分額 *注記
9,600千円 (直接経費: 9,600千円)
2009年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
2008年度: 2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
2007年度: 2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
2006年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
キーワード情報統計力学 / 大偏差理論 / 相転移 / センサーネットワーク / 計測工学 / 情報システム / 数理工学 / 統計力学 / ネットワーク / 制御工学
研究概要

ノイズのある環境で計測したデータを統合して観測精度を向上させようとすると,普通,非常に困難なトレード・オフに直面する.つまり,計測するデータの数を増加させることによって質の高い観測を実現することができるが,あまりにその数が大きすぎると,せっかく集めた多数のデータをうまく統合することができなくなるのである.本研究では,このような計測システムの一般的挙動を数学的モデルで分析し,特に不可逆データ圧縮による通信容量を超えたデータ統合の示す性質を明らかにした.主要な研究成果として,通信容量とシステム全体としての情報利得にいわゆるスケーリング則が存在することを示し,あるノイズレベルを越えると不可逆データ圧縮による大規模なデータ統合がいつでもそれを用いないシナリオよりすぐれた情報統合戦略になることを発見した.さらに,このスケーリング則と臨界的なノイズレベルに関して,システムの通信容量が無限大に発散する極限で普遍的な表現を導くことに成功した.これらの結果は,確率論における大偏差理論を統計力学のアプローチで援用したことで得られた.

報告書

(6件)
  • 2009 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2008 実績報告書   自己評価報告書 ( PDF )
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて 2010 2009 2008 2007 2006 その他

すべて 雑誌論文 (18件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (9件) 備考 (5件)

  • [雑誌論文] Universal behavior in large-scale aggregation of independent noisy observations2009

    • 著者名/発表者名
      T.Murayama, P.Davis
    • 雑誌名

      EPL, refereed article 87

      ページ: 48003-48003

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [雑誌論文] センシングと符号化の統計力学2009

    • 著者名/発表者名
      村山立人
    • 雑誌名

      統計数理 第57巻,第2号

      ページ: 221-232

    • NAID

      120006018982

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Universal behavior in large-scale aggregation ofindependent noisy observations2009

    • 著者名/発表者名
      Murayama, T., Davis, P.
    • 雑誌名

      EPL 87

      ページ: 48003-48003

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] センシングと符号化の統計力学2009

    • 著者名/発表者名
      村山立人
    • 雑誌名

      統計数理 第57巻

      ページ: 221-232

    • NAID

      120006018982

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] センシングと符号化の統計力学2009

    • 著者名/発表者名
      村山立人
    • 雑誌名

      統計数理(採択)

    • NAID

      120006018982

    • 関連する報告書
      2008 自己評価報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] センシングと符号化の統計力学2009

    • 著者名/発表者名
      村山立人
    • 雑誌名

      統計数理

    • NAID

      120006018982

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] センシングと符号化の情報統計力学2008

    • 著者名/発表者名
      村山立人, Peter Davis
    • 雑誌名

      第21回回路とシステム軽井沢ワークショップ論文集

      ページ: 155-160

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [雑誌論文] データ統合の情報物理学2008

    • 著者名/発表者名
      村山立人
    • 雑誌名

      文部科学省科学研究費補助金特定領域研究「情報統計力学の深化と展開」平成20年度研究成果発表会講演概要集

      ページ: 93-100

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [雑誌論文] センシングと符号化の統計力学2008

    • 著者名/発表者名
      村山立人
    • 雑誌名

      DEX-SMIチュートリアル「ネットワーク情報理論:センシングと符号化」講義ノート

      ページ: 1-9

    • NAID

      120006018982

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [雑誌論文] Statistical mechanics of sensing and communications:Insights andtechniques2008

    • 著者名/発表者名
      Tatsuto Murayama
    • 雑誌名

      Journal of Physics=Conference Series 95

      ページ: 12010-12010

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Statistical mechanics of sensing and communications: Insights and techniques2007

    • 著者名/発表者名
      T.Murayama, P.Davis
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Conference Series 95, refereed article (refereed article)

      ページ: 12010-12010

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Statistical mechanics of sensing and communications: Insights and techniques2007

    • 著者名/発表者名
      Tatsuto Murayama, Peter Davis
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Conference Series 95(peer-reviewed)

      ページ: 12010-12010

    • 関連する報告書
      2008 自己評価報告書
  • [雑誌論文] Large-scale Sensor Networks as Collective and Frustrated Systems2007

    • 著者名/発表者名
      Tatsuto Murayama
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2007 1EEE Symposium onComputational Intelligence

      ページ: 89-94

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] センシングと符号化の相乗効果が示す利得構造について2007

    • 著者名/発表者名
      村山 立人
    • 雑誌名

      特定領域研究「情報統計力学の深化と展開」平成19年度研究成果発表会講演概要集

      ページ: 1-10

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [雑誌論文] センシングと符号化情報物理学2007

    • 著者名/発表者名
      村山立人
    • 雑誌名

      情報物理学の数学的構造(数理解析研究所講究録) 1532

      ページ: 32-42

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] On the Scaling Properties of Rate Distortion Codes in Sensor Networks2007

    • 著者名/発表者名
      Tatsuto Murayama
    • 雑誌名

      Statistical Physics and its applications to complex problems in communication

      ページ: 7-7

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] A Scaling Theory for Distributed sparse Matrix Coding in the CEO Problem2006

    • 著者名/発表者名
      Tatsuto Murayama, Peter Davis
    • 雑誌名

      Proceedings 2006 IEEE International Symposium on Information Theory

      ページ: 2428-2432

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] センサーネットワークでも「More-is different」2006

    • 著者名/発表者名
      村山立人, デイビス・ピーター
    • 雑誌名

      「情報学でもMore is different!!」講演概要集

      ページ: 86-94

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] Optimal aggregation of noisy observations : A large deviations approach2010

    • 著者名/発表者名
      Murayama, T., Davis, P.
    • 学会等名
      International Workshop on Statistical-MechanicalInformatics 2010 (IW-SMI2010)
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2010-03-07
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Sensor Networks, Rate Distortion Codes, and Spin Glasses, Seminar-04 of the Program 'Collective Dynamics in Information Systems'2008

    • 著者名/発表者名
      T. Murayama
    • 学会等名
      The Kavli Institute for Theoretical Physics China at the Chinese Academy of Sciences
    • 発表場所
      Beijing, China
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Sensor Networks,Rate Distortion Codes,and Spin Glasses2007

    • 著者名/発表者名
      Tatsuto Murayama
    • 学会等名
      Seminar-04 0f the Program'Collective Dynamicsin Information Systems'
    • 発表場所
      Chinese Academy of Sciences
    • 年月日
      2007-03-07
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] On the Scaling Properties of Rate Distortion Codes in Sensor Networks2007

    • 著者名/発表者名
      T. Murayama
    • 学会等名
      Statistical Physics and its applications to complex problems in communication
    • 発表場所
      Eilat, Israel
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Large-scale Sensor Networks as Collective and Frustrated Systems2007

    • 著者名/発表者名
      T. Murayama, P. Davis
    • 学会等名
      IEEE Symposium on Computational Intelligence
    • 発表場所
      Honolulu, USA
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] On the Scaling Properties of Rate Distortion Codes in Sensor Networks2007

    • 著者名/発表者名
      Tatsuto Murayama
    • 学会等名
      Statistical physics and its applications to complex problems in communication
    • 発表場所
      Israel(invited)
    • 関連する報告書
      2008 自己評価報告書
  • [学会発表] Large-scale Sensor Networks as Collective and Frustrated Systems2007

    • 著者名/発表者名
      Tatsuto Murayama, Peter Davis
    • 学会等名
      The First IEEE Symposium on Foundation of Computational Intelligence, 2007
    • 発表場所
      Honolulu, peer-reviewed
    • 関連する報告書
      2008 自己評価報告書
  • [学会発表] A Scaling Theory for Distributed Sparse Matrix Coding in the CEO Problem2006

    • 著者名/発表者名
      T. Murayama, P. Davis
    • 学会等名
      IEEE International Symposium on Information Theory
    • 発表場所
      Seattle, USA
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] A Scaling Theory for Distributed Sparse Matrix Coding in the CEO Problem2006

    • 著者名/発表者名
      Tatsuto Murayama, Peter Davis
    • 学会等名
      Proceedings of the 2006 IEEE International Symposium on Information Theory, 2428
    • 発表場所
      peer-reviewed
    • 関連する報告書
      2008 自己評価報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.kecl.ntt.co.jp/as/members/murayama/

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.kecl.ntt.co.jp/as/members/murayama/

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.kecl.ntt.co.jp/as/members/murayama/

    • 関連する報告書
      2008 自己評価報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.kecl.ntt.co.jp/as/members/murayama/

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.kecl.ntt.co.ip/chaos/

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

URL: 

公開日: 2006-04-01   更新日: 2018-03-28  

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