• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2016 年度 実施状況報告書

高い信頼性と安全性を保証する通信・記録システムの実現に向けた情報変換法の性能解析

研究課題

研究課題/領域番号 16K06340
研究機関電気通信大学

研究代表者

八木 秀樹  電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 准教授 (60409737)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
キーワード情報理論 / 符号化 / 情報セキュリティ / 乱数生成
研究実績の概要

情報源からの出力系列を長さが可変の符号語に置き換える変換を可変長情報源符号と呼ぶ.可変長符号に対して復号誤り確率が目標値εよりも小さくなる平均情報レートの詳細解析が与えられている.一方,符号語を通信路を介して伝送する際には,符号シンボルごとに伝送コストが異なる.そこで,通信路によって定められるコスト関数のもとで,平均符号語長ではなく平均コストを最小にする可変長符号の(1次)レートを解析することが望まれている.本研究では,情報源の確率分布で記述される情報量を用いて特徴づけた.正則コスト関数と呼ばれるコスト関数を用いる場合に,平均符号長を最小にする可変長符号のレートとの関係を明らかにしている.また,情報源系列の長さをnと表すと,系列長nの増加とともに,平均コストが最適値にどのように近づくかを表わす2次レートを解析した.本研究の準備段階で有限長の情報源系列に対する平均コストレートの限界式を導出しており,この限界式を2次レートの解析に適用して平均コストの2次レートを特徴づけた.
また,一様分布に従う確率変数を変換して,定常性もエルゴード性も仮定しない一般の通信路に送信信号として入力し,与えられた通信路の出力信号の確率分布を近似する問題を扱った.この問題では,出力信号の確率分布の近似精度を保証したまま,できるだけ一様確率変数がとる値域のサイズを小さくすることが課題となる.従来,この問題における最少サイズのレートは特徴づけられていなかった.本研究では情報理論における情報スペクトル的手法を用いて最小サイズのレートの特徴付けに成功した.この結果から,20年以上に渡る情報理論分野における基本的な未解決問題に対する解を与えたことになり,学術的な意義は大きい.

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

研究実施計画書に記したスケジュールにほぼ従って,予定した内容を実行できている.

今後の研究の推進方策

一様分布に従う確率変数を用いて定常性もエルゴード性も仮定しない一般の確率分布を近似する乱数生成問題を扱う.この問題では,一様確率変数がとる値域のサイズをできるだけ小さくすることが課題となる.従来,この乱数生成問題の最適レートは,固定長符号化の最適レートと一致することが知られている.
本課題では,長さが確率的にきまる可変長の一様乱数を用いて,情報源を近似する問題を定式化する.これにより,固定長の乱数生成問題よりも平均レートが小さいサイズの一様乱数を用いて制度を落とさずに情報源を近似できることが期待できる.この課題で得られる最適レートの表現と,平成28年度の研究で得た可変長情報源符号の最少レートの表現の関係について精査する.さらに,この結果を通信路の出力信号の確率分布を近似する乱数生成問題に拡張する.この結果をもちいることにより,盗聴者が存在する秘匿通信における最適な符号の構成につながると期待している.

次年度使用額が生じた理由

平成28年度に予定していた国際会議出席のための出張のうち,1回分の予定をキャンセルした.次年度使用額は平成29年度の国際会議の出張のために支出する予定である.

次年度使用額の使用計画

平成29年度は国際会議出席1回,国内学会・シンポジウム出席4回分の出張を予定していたが,発表成果の発表のため国際会議の出席を増やす予定である.次年度使用額をそのための出張費として支出する.

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 6件)

  • [雑誌論文] Generalized construction of cyclic (r, t)-locally repairable codes using trace function2017

    • 著者名/発表者名
      Quang Thanh Pham, Hideki Yagi
    • 雑誌名

      IEICE Communications Express

      巻: vol. 6, no. 7 ページ: 449-453

    • DOI

      10.1587/comex.2017XBL0055

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Reliability function and strong converse of biometrical identification systems based on list-decoding2017

    • 著者名/発表者名
      Vamoua Yachongka, Hideki Yagi
    • 雑誌名

      IEICE Trans. Fundamentals

      巻: vol. E100-A, no. 5 ページ: 1262-1266

    • DOI

      10.1587/transfun.E100.A.1262

    • 査読あり
  • [雑誌論文] First- and second-order coding theorems for mixed memoryless channels with general mixture2016

    • 著者名/発表者名
      Hideki Yagi, Te Sun Han, Ryo Nomura
    • 雑誌名

      IEEE Trans. Information Theory

      巻: Vol. 62, No. 8 ページ: 4395-4412

    • DOI

      10.1109/TIT.2016.2573310

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Channel resolvability theorems for general sources and channels2017

    • 著者名/発表者名
      Hideki Yagi
    • 学会等名
      2017 IEEE Int. Symposium on Information Theory (ISIT2017)
    • 発表場所
      ドイツ,アーヘン
    • 年月日
      2017-06-25 – 2017-06-30
    • 国際学会
  • [学会発表] 微少な誤り確率を許容する可変長符号化におけるオーバーフロー確率について2017

    • 著者名/発表者名
      野村 亮,八木秀樹
    • 学会等名
      電子情報通信学会 情報理論研究会
    • 発表場所
      東海大学高輪キャンパス(東京都港区)
    • 年月日
      2017-03-10
  • [学会発表] Lattice codes for Gaussian broadcast channel with a common message2017

    • 著者名/発表者名
      Yuki Yoshioka, Hideki Yagi
    • 学会等名
      2017 RISP Int. Workshop on Nonlinear Circuits, Communications and Signal Processing (NCSP2017)
    • 発表場所
      アメリカ,グアム
    • 年月日
      2017-02-28 – 2017-03-03
    • 国際学会
  • [学会発表] Capacity region of Gaussian bidirectional broadcast channel with common and confidential messages2017

    • 著者名/発表者名
      Akinori Inaba, Hideki Yagi
    • 学会等名
      2017 RISP Int. Workshop on Nonlinear Circuits, Communications and Signal Processing (NCSP2017)
    • 発表場所
      アメリカ,グアム
    • 年月日
      2017-02-28 – 2017-03-03
    • 国際学会
  • [学会発表] Optimistic channel resolvability and the strong converse property2016

    • 著者名/発表者名
      Hideki Yagi
    • 学会等名
      第39回情報理論とその応用シンポジウム(SITA2016)
    • 発表場所
      高山グリーンホテル(岐阜県高山市)
    • 年月日
      2016-12-13 – 2016-12-16
  • [学会発表] Variable-length coding with cost allowing non-vanishing error probability2016

    • 著者名/発表者名
      Hideki Yagi, Ryo Nomura
    • 学会等名
      2016 Int. Symposium on Information Theory and its Applications (ISITA2016)
    • 発表場所
      アメリカ,カリフォルニア
    • 年月日
      2016-10-30 – 2016-11-02
    • 国際学会
  • [学会発表] Reliability function and strong converse of biometrical identification systems2016

    • 著者名/発表者名
      Vamoua Yachongka, Hideki Yagi
    • 学会等名
      2016 Int. Symposium on Information Theory and its Applications (ISITA2016)
    • 発表場所
      アメリカ,カリフォルニア
    • 年月日
      2016-10-30 – 2016-11-02
    • 国際学会
  • [学会発表] Channel resolvability over single and compound channels2016

    • 著者名/発表者名
      八木秀樹
    • 学会等名
      電子情報通信学会 情報理論研究会
    • 発表場所
      ニューハートピア(佐賀県武雄市)
    • 年月日
      2016-09-02
  • [学会発表] 共通メッセージを有するガウス型放送通信路に対する格子符号2016

    • 著者名/発表者名
      吉岡佑起,八木秀樹
    • 学会等名
      電子情報通信学会 情報理論研究会
    • 発表場所
      福岡大学セミナーハウス(福岡県福岡市)
    • 年月日
      2016-07-28
  • [学会発表] 出力アルファベットを拡張した双方向放送型通信路におけるポーラ符号の構成2016

    • 著者名/発表者名
      稲葉顕則,八木秀樹
    • 学会等名
      電子情報通信学会 情報理論研究会
    • 発表場所
      福岡大学セミナーハウス(福岡県福岡市)
    • 年月日
      2016-07-28
  • [学会発表] Variable-length lossy source coding allowing some probability of union of overflow and excess distortion2016

    • 著者名/発表者名
      Ryo Nomura, Hideki Yagi
    • 学会等名
      2016 IEEE Int. Symposium on Information Theory (ISIT2016)
    • 発表場所
      スペイン,バルセロナ
    • 年月日
      2016-07-10 – 2016-07-15
    • 国際学会

URL: 

公開日: 2018-01-16  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi