2002 年度実績報告書

セル・オートマトンを用いた音声・音楽信号の完全可逆圧縮記述とその複雑さの分析

研究課題

研究課題/領域番号	13831008
研究機関	岡山大学
研究代表者	奈良重俊岡山大学, 工学部, 教授 (60231495)
研究分担者	相澤洋二早稲田大学, 理工学部, 教授 (70088855) 永井喜則国士舘大学, 政経学部, 教授 (10167554) 黒岩丈介福井大学, 工学部, 助教授 (10282104)
キーワード	セル・オートマトン / ルールダイナミックス / ビットパターン / 情報圧縮 / 音声・音楽・動画像 / 複雑さ / 圧縮率 / 信号対雑音比
研究概要	設定した研究課題のもとにシミュレーションを行い、得られた結果を学会、研究会などで発表した。また研究結果を論文にまとめて投稿し、既に印刷済みのものと掲載決定となり、印刷中のものがある。更に新しい現象を発見して鋭意シミュレーションを実行中である。概略を述べると、ある発声語を完全可逆圧縮記述する2状態3近傍のセル・オートマトンにおける二個のルールから成るルール列は当該ディジタル化フォーマットで対象となる16セルの作る状態全て(2^<16>個)を初期条件としても必ず該当語のパターン列に収束する性質を示すことがわかった。現在その詳しい内容とそれに関する議論を纏めて専門論文誌に投稿を完了し、査読の過程にある。今後の展開として、2個のルールにより完全記述ができる場合に注目し、2^<16>個のすべての状態にルールを適用してその状態点の連鎖を調べ上げ、それを分類することにより状態空間中における状態点連鎖の幾何学的構造を調べた。そうして現実の発話音声や音楽を完全記述したルール列が生み出す状態点連鎖がそのうえでどのような軌道構造になっているかを調べた。そしてそこに原発声語の複雑さの評価につながるのではないかとのアイデアを得て現在更にシミュレーションを実行中である。中間段階として得られた結果は国内および国際学会で発表し、また英文専門誌に論文として発表すべく投稿準備中である。また脳機能に関連して神経回路網のダイナミックスのシミュレーションを行い、それをセル・オートマトンのルールによって記述する可能性を検討した。それによると、2次元画像の連鎖を同様な手段によって記述を試みたところ、3近傍では完全性の実現は困難であり、多近傍に拡張して可能となることが示された。それに関しては学会での発表を行い、また国際会議においても発表を行った。更に論文としてまとめて英文の専門誌に投稿し、現在査読の過程にある。研究代表者・分担者および共同研究者を含めて第二回目の研究会を開催しておのおのの研究の内容紹介とアイデアの交換や情報の交換を行った。

研究成果
(6件)

すべてその他

すべて文献書誌 (6件)

[文献書誌] M.Wada, J.Kuroiwa, S.Nara: "Completely reproducible description of digital sound data with cellular automata"Physics Letters A. 306. 110-115 (2002)
[文献書誌] T.TAMURA, J.KUROIWA, S.NARA: "An Idea of Errorless Coding and Reproduction of Arbitrarily Given Multiple Cyclic Binary Patterns by Means of Totalistic Rule of Cellular Automata"Proceedings of International Symposium on Nonlinear Theory and Its Applications. 183-186 (2002)
[文献書誌] J.Kuroiwa, N.Masutani, S.Nara, K.Aihara: "CHAOTIC WANDRING AND ITS SENSITIVITY TO EXTERNAL INPUT IN A CHAOTIC NEURAL NETWORK"Proceedings of ICONIP'02-Singapore. (2002)
[文献書誌] Adrian Ankiewicz, Yoshinori Nagai: "Solitons in multi-level cellular automata"Chaos, Solitons & Fractals. 13. 1345-1358 (2002)
[文献書誌] Y.Nagai, A.Ankiewicz, T.Maddess: "Spatio-Temporal Pattern of Ternary Cellular Automata"The Third International Conference on Discrete Chaotic Dynamics in Nature and Society. (2002)
[文献書誌] 奈良重俊(翻訳書): "情報と自己組織化(原著:Hermann Haken著:information and Self-Organization, Springer Verlag Berlin)"シュプリンガー・フェアラーク東京. 304 (2002)

2002 年度 実績報告書

セル・オートマトンを用いた音声・音楽信号の完全可逆圧縮記述とその複雑さの分析

研究代表者

奈良 重俊 岡山大学, 工学部, 教授 (60231495)

研究成果

[文献書誌] M.Wada, J.Kuroiwa, S.Nara: "Completely reproducible description of digital sound data with cellular automata"Physics Letters A. 306. 110-115 (2002)

[文献書誌] T.TAMURA, J.KUROIWA, S.NARA: "An Idea of Errorless Coding and Reproduction of Arbitrarily Given Multiple Cyclic Binary Patterns by Means of Totalistic Rule of Cellular Automata"Proceedings of International Symposium on Nonlinear Theory and Its Applications. 183-186 (2002)

[文献書誌] J.Kuroiwa, N.Masutani, S.Nara, K.Aihara: "CHAOTIC WANDRING AND ITS SENSITIVITY TO EXTERNAL INPUT IN A CHAOTIC NEURAL NETWORK"Proceedings of ICONIP'02-Singapore. (2002)

[文献書誌] Adrian Ankiewicz, Yoshinori Nagai: "Solitons in multi-level cellular automata"Chaos, Solitons & Fractals. 13. 1345-1358 (2002)

[文献書誌] Y.Nagai, A.Ankiewicz, T.Maddess: "Spatio-Temporal Pattern of Ternary Cellular Automata"The Third International Conference on Discrete Chaotic Dynamics in Nature and Society. (2002)

[文献書誌] 奈良重俊(翻訳書): "情報と自己組織化(原著:Hermann Haken著:information and Self-Organization, Springer Verlag Berlin)"シュプリンガー・フェアラーク東京. 304 (2002)

2002 年度実績報告書

奈良重俊岡山大学, 工学部, 教授 (60231495)