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グリーン信号情報処理:持続可能社会を支えるためのデータ解析技術

研究課題

研究課題/領域番号 23K26110
補助金の研究課題番号 23H01415 (2023)
研究種目

基盤研究(B)

配分区分基金 (2024)
補助金 (2023)
応募区分一般
審査区分 小区分21020:通信工学関連
研究機関大阪大学

研究代表者

田中 雄一  大阪大学, 大学院工学研究科, 教授 (10547029)

研究分担者 田中 聡久  東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70360584)
小野 峻佑  東京工業大学, 情報理工学院, 准教授 (60752269)
佐藤 光哉  電気通信大学, 人工知能先端研究センター, 助教 (60822533)
研究期間 (年度) 2023-04-01 – 2026-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
18,720千円 (直接経費: 14,400千円、間接経費: 4,320千円)
2025年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2024年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
2023年度: 7,930千円 (直接経費: 6,100千円、間接経費: 1,830千円)
キーワード信号処理 / 機械学習 / グリーン信号情報処理 / 信号情報処理
研究開始時の研究の概要

グリーン信号情報処理ー解析に必要な資源,データ量,精度等の要請に応じて適切なトレードオフが実現できるデータ解析技術ーを実現するための信号処理・機械学習システムの実現に取り組む.特に数理モデリングとデータ駆動型アルゴリズムの融合により,消費資源や扱えるデータ量等に応じて柔軟かつ連続的にアルゴリズムを調整する技術を開発することで,結果としてグリーンで高性能なデータ解析技術の創生を目指す.

研究実績の概要

今年度は、センサネットワークのライフタイムを延ばすための要素技術の一種として考えられる、グラフ信号処理のためのサンプリング問題に取り組んだ。特に、以下の手法の検討を行った。1) ネットワーク内でセンサ位置を動的に変更する手法:時系列の空間データ(例:気温・気圧等の環境データ)をセンサネットワーク中で適切に取得するためには、センサ自身も動く必要がある。例えばロボットやドローン等による環境データセンシングがこれに相当する。本年度では、我々が以前に提案した手法を改善させ、時間的な環境の変化に頑健な動的サンプリング位置選択問題に取り組んだ。結果として従来手法と比較して平均二乗誤差が大幅に改善することを明らかにした。2) 多種のセンサによるサンプリング:従来のネットワーク上のセンサ位置選択手法では、1種類のセンサのみを対象としていた。一方で、実際のセンサネットワークを考えた場合、多種のセンサが混在することが考えられ、さらに各センサの精度等が大きく異なることが想定される。本年度は、そのような場合におけるネットワーク上のサンプリング問題に取り組んだ。具体的には、我々が提案したD最適に基づくサンプリング理論に基づき、これを多種センサのための difference-of-convex 問題へと落とし込むことで定式化した。結果として、特に環境中のノイズが大きい場合、従来の1種のセンサのみを利用する手法と比較して大きな性能向上を果たした。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

本年度提案した手法により、想定通りの結果が得られ、国際会議や論文誌等に成果を投稿中であるから。

今後の研究の推進方策

グリーン信号情報処理を実現するためには、様々な要素技術が必要である。来年度以降は、特にIoTセンサネットワークや通信分野等の知見を利用しながら、更に高効率な信号情報処理技術を追究する。

報告書

(1件)
  • 2023 実績報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2024 2023 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件)

  • [国際共同研究] 南カリフォルニア大学(米国)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] ヨーク大学(カナダ)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] Singed graph balancing with graph cut2023

    • 著者名/発表者名
      H. Yokota, J. Hara, Y. Tanaka, and G. Cheung
    • 雑誌名

      Proceedings of The 31st European Signal Processing Conference

      巻: 1 ページ: 1853-1857

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Edge Sampling Based on Graph Sampling Theory for Graph Sparsification2024

    • 著者名/発表者名
      K. Yanagiya, H. Higashi, Y. Tanaka
    • 学会等名
      ASPIRE Workshop
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 多様なセンサ種類を考慮したネットワーク上のセンサ配置決定法2023

    • 著者名/発表者名
      原惇也, 田中雄一
    • 学会等名
      電子情報通信学会信号処理研究会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書

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公開日: 2023-04-18   更新日: 2024-12-25  

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