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2019 年度 実績報告書

スパースな結合行列を持つ組合せ的構造の分析と構成

研究課題

研究課題/領域番号 18H01133
研究機関筑波大学

研究代表者

繆 いん  筑波大学, システム情報系, 教授 (10302382)

研究分担者 三嶋 美和子  岐阜大学, 工学部, 教授 (00283284)
盧 暁南  山梨大学, 大学院総合研究部, 特任助教 (10805683)
古賀 弘樹  筑波大学, システム情報系, 教授 (20272388)
LU SHAN  岐阜大学, 工学部, 助教 (30755385)
神保 雅一  中部大学, 現代教育学部, 教授 (50103049)
澤 正憲  神戸大学, システム情報学研究科, 准教授 (50508182)
鎌部 浩  岐阜大学, 工学部, 教授 (80169614)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2023-03-31
キーワードincidence matrix / sparse / fingerprinting / group testing / multi-acces channel / locally reparable code / AMD code
研究実績の概要

本研究は、スパースな結合行列を持つ組合せ的構造を分析・構成し、デジタル指紋やグループ検査、多元接続通信などへ応用することを目的としている。今年度は特にデジタル指紋及び局所修復可能符号の研究に力を入れた。デジタル指紋について、 (1) separable code の符号語数のバウンドを最適化手法により改善したり、(2) parent-identifying scheme の存在性を確率的手法で確立したり、(3) 耐雑音指紋符号の存在性や構成法を示したりした。秘密分散法は放送型暗号系の鍵配送に使われているので、秘密分散法におけるインサイダー攻撃を防ぐために、(4) algebraic manipulation detection code(AMD code)を差集合族の角度から研究した。Cover-free family と緊密な関係を持っている局所修復可能符号について、(5) アルファベットサイズの超線形長さを持つ漸近的最適な局所修復可能符号の構成法を開発したり、(6) 修復組が互いに素である最適な局所修復可能符号の構成法を開発したりした。(7) スパースな結合行列を調べるための基礎理論である有限幾何や組合せデザインなどについても性質を分析し、代数的及び組合せ論的手法により構成した。

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

昨年度の研究計画は、(1) 局所修復可能符号のさらなる構成、及び最小距離が符号の長さに比例する BCH 符号の構成、(2) 強分離可能行列概念の導入やそれが検査できるアイテムの数の確定、(3) 署名符号の符号語数のバウンドの確定や署名符号の構成、特に、アルファベットのサイズが比較的に小さいときの署名符号の性質の調査、(4) 親識別可能スキームの体系化とした。現段階では、研究計画(1)、(2)、(3) はおおむね順調に進展している。研究計画 (4) は遅れている。その理由は、他の課題が予想以上に順調に進んでいて、新しい展開ができ、多くの時間を費やしたためである。

今後の研究の推進方策

令和二年度は前年度に引き続き、スパースな結合行列を持つ組合せ的構造を分析・構成し、グループ検査やデジタル指紋、多元接続通信などへの応用を開発する。まず、耐雑音指紋符号及びその周辺を詳しく調べ、その符号語数のバウンドを決め、組合せ論的・代数的手法を用いて耐雑音指紋符号を構成する。差分プライバシーは、機械学習における個人データが識別されないようにしながら大規模なデータセットから学習できるようにするアプローチである。我々は耐雑音指紋符号と差分プライバシーの関係を重点的に調べる。また、局所修復可能符号も体系的に調べる。

  • 研究成果

    (49件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (16件) (うち国際共著 5件、 査読あり 16件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (31件) (うち国際学会 12件、 招待講演 7件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Partitions of the lines in PG(2n-1,s) into multifold spreads for s=3,42020

    • 著者名/発表者名
      M. Mishima, N. Miyamoto, M. Jimbo
    • 雑誌名

      Discrete Mathematics

      巻: 343 ページ: No. 11187

    • DOI

      10.1016/j.disc.2020.111867

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Algebro-geometric aspects of the Christoffel-Darboux kernels for classical orthogonal polynomials2020

    • 著者名/発表者名
      M. Sawa, Y. Uchida
    • 雑誌名

      Transactions of the American Mathematical Society

      巻: 373 ページ: 1243-1264

    • DOI

      10.1090/tran/7998

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Improved bounds for separable codes and B2 codes2020

    • 著者名/発表者名
      Y. Gu, J. Fan, Y. Miao
    • 雑誌名

      IEEE Communications Letters

      巻: 24 ページ: 15-19

    • DOI

      10.1109/LCOMM.2019.2945948

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] On optimal locally reparable codes with multiple disjoint repair sets2020

    • 著者名/発表者名
      H. Cai, Y. Miao, M. Schwartz, X. Tang
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Information Theory

      巻: 66 ページ: 2402-2416

    • DOI

      10.1109/TIT.2019.2944397

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] On optimal weak algebraic manipulation detection codes and weighted external difference families2020

    • 著者名/発表者名
      M. Shao, Y. Miao
    • 雑誌名

      Designs, Codes and Cryptography

      巻: 88 ページ: 1349-1369

    • DOI

      10.1007/s10623-020-00754-7

    • 査読あり
  • [雑誌論文] On optimal locally reparable codes with super-linear length2020

    • 著者名/発表者名
      H. Cai, Y. Miao, M. Schwartz, X. Tang
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Information Theory

      巻: 66 ページ: 4853-4868

    • DOI

      10.1109/TIT.2020.2977647

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Existence and construction of complete traceability multimedia fingerprinting codes resistant to averaging attack and adversarial noise2020

    • 著者名/発表者名
      E. Egorova, M. Fernandez, G. A. Kabatiansky, Y. Miao
    • 雑誌名

      Problems of Information Transmission

      巻: 56 ページ: 388-398

    • DOI

      10.1134/S0032946020040080

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] On dimensionally orthogonal diagonal hypercubes2020

    • 著者名/発表者名
      X.-N. Lu, T. Adachi
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences

      巻: E103A ページ: 1211-1217

    • DOI

      10.1587/transfun.2019DMP0009

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Union-intersection-bounded families and their applications2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Gu, Y. Miao
    • 雑誌名

      Discrete Applied Mathematics

      巻: 266 ページ: 346-354

    • DOI

      10.1016/j.dam.2018.12.002

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Non-adaptive group testing on graphs with connectivity2019

    • 著者名/発表者名
      S. Luo, Y. Matsuura, Y. Miao, M. Shigeno
    • 雑誌名

      Journal of Combinatorial Optimization

      巻: 38 ページ: 278-291

    • DOI

      10.1007/s10878-019-00379-0

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Probabilistic existence results for parent-identifying schemes2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Gu, M. Cheng, G. Kabatiansky, Y. Miao
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Information Theory

      巻: 65 ページ: 6160-6170

    • DOI

      10.1109/TIT.2019.2927020

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Grid-block difference families and related combinatorial structures2019

    • 著者名/発表者名
      X.-N. Lu, J. Satoh, M. Jimbo
    • 雑誌名

      Discrete Mathematics,

      巻: 342 ページ: 2023-2032

    • DOI

      10.1016/j.disc.2019.03.020

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Further results on existentially closed graphs arising from block designs2019

    • 著者名/発表者名
      X.-N. Lu
    • 雑誌名

      Graphs and Combinatorics

      巻: 35 ページ: 1323-1335

    • DOI

      10.1007/s00373-019-02036-z

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Arrays for combinatorial interaction testing: a review on constructive approaches2019

    • 著者名/発表者名
      X.-N. Lu, M. Jimbo
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Statistics and Data Science

      巻: 2 ページ: 641-667

    • DOI

      10.1007/s42081-019-00056-w

    • 査読あり
  • [雑誌論文] On almost tight Euclidean designs for rotationally symmetric integrals2019

    • 著者名/発表者名
      M. Hirao, M. Sawa
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Statistics and Data Science

      巻: 2 ページ: 615-639

    • DOI

      10.1007/s42081-019-00048-w

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Discriminants of classical quasi-orthogonal polynomials with application to Diophantine equations2019

    • 著者名/発表者名
      M. Sawa, Y. Uchida
    • 雑誌名

      Journal of the Mathematical Society of Japan

      巻: 71 ページ: 831-860

    • DOI

      10.2969/jmsj/79877987

    • 査読あり
  • [学会発表] Circulant almost orthogonal arrays and perfect binary sequences2020

    • 著者名/発表者名
      盧 暁南,三嶋美和子,宮本暢子,神保雅一
    • 学会等名
      日本数学会2020年度秋季総合分科会
  • [学会発表] Coding theorems on the simple capacity for digital fingerprinting codes2020

    • 著者名/発表者名
      H. Koga
    • 学会等名
      2020 International Symposium on Information Theory and Its Applications (ISITA 2020)
    • 国際学会
  • [学会発表] Optimal basis matrices of a visual cryptography scheme with meaningful shares and analysis of its security2020

    • 著者名/発表者名
      K. Sekine, H. Koga
    • 学会等名
      2020 International Symposium on Information Theory and Its Applications (ISITA 2020)
    • 国際学会
  • [学会発表] New constructions of an evolving 2-threshold scheme based on binary or D-ary prefix codes2020

    • 著者名/発表者名
      R. Okamura, H. Koga
    • 学会等名
      2020 International Symposium on Information Theory and Its Applications (ISITA 2020)
    • 国際学会
  • [学会発表] An ideal secret sharing scheme realizing an access structure based on a finite projective plane of order 32020

    • 著者名/発表者名
      Y. Okawa, H. Koga
    • 学会等名
      2020 IEEE International Symposium on Information Theory (ISIT2020)
    • 国際学会
  • [学会発表] Learning-based approach for designing error-correcting codes2020

    • 著者名/発表者名
      S. Lu
    • 学会等名
      The 9th Workshop of Error-Correcting Codes
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] User identification and channel estimation by DNN-based decoder on multiple-access channel2020

    • 著者名/発表者名
      L. Wei, S. Lu, H. Kamabe
    • 学会等名
      2020 IEEE Global Communications Conference (Globecom2020): Selected Areas in Communications: Machine Learning for Communications
    • 国際学会
  • [学会発表] Design of ZDF code using uniform shift enumerator2020

    • 著者名/発表者名
      Y. Naruse, S. Lu, H. Kamabe
    • 学会等名
      2020 Int. Symposium on Information Theory and Its Applications (ISITA 2020)
    • 国際学会
  • [学会発表] シフト演算を利用した噴水符号のシフト量最適化による性能改善2020

    • 著者名/発表者名
      成瀬雄也,鎌部浩,路サン
    • 学会等名
      電子情報通信学会情報理論研究会IT2019-67
  • [学会発表] User identification through signature codes over a fading channel2020

    • 著者名/発表者名
      M. Gul, S. Lu, H. Kamabe
    • 学会等名
      電子情報通信学会情報理論研究会IT2019-50
  • [学会発表] フェージングを考慮した再生系の性能評価2020

    • 著者名/発表者名
      諫山茉奈,路サン,鎌部浩
    • 学会等名
      電子情報通信学会磁気記録・情報ストレージ研究会MRIS2019-46
  • [学会発表] ファイルサイズが異なる場合のユーザー数に対する符号化キャッシングの性能2020

    • 著者名/発表者名
      横地章宏,路サン,鎌部浩
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会2020
  • [学会発表] 深層学習を用いた受信電波強度による屋内測位の精度評価2020

    • 著者名/発表者名
      成田悠馬,路サン,鎌部浩
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
  • [学会発表] CSE法における再構成可能な部分文字列の十分条件に関する一考察2020

    • 著者名/発表者名
      田中駿伍, 鎌部浩、路サン
    • 学会等名
      IT研究会、IT2020-116
  • [学会発表] Deep Learningを用いた多重接続通信路における符号の構成2020

    • 著者名/発表者名
      石橋弘也、魏藍天、路サン,鎌部浩
    • 学会等名
      IT研究会、IT2020-90
  • [学会発表] 分割可能な構造の拡張に基づいた符号化キャッシング2020

    • 著者名/発表者名
      神野寛和、鎌部浩、路サン
    • 学会等名
      IT研究会、IT2020-109
  • [学会発表] User identification and channel estimation by iterative DNN-based decoder on multiple-access fading channel2020

    • 著者名/発表者名
      L. Wei, S. Lu, H. Kamabe, J. Cheng,
    • 学会等名
      IT研究会、IT2020-12
  • [学会発表] On the rationality of classical orthogonal polynomials, quadrature formulas and geometric designs2020

    • 著者名/発表者名
      澤正憲
    • 学会等名
      日本数学会2020年度年会
    • 招待講演
  • [学会発表] 解析的なデザイン理論の構築に向けて2020

    • 著者名/発表者名
      澤正憲
    • 学会等名
      2020年度統計関連学会連合大会
    • 招待講演
  • [学会発表] Cubature公式の構成理論とその数値解析・統計学への応用2020

    • 著者名/発表者名
      澤正憲
    • 学会等名
      日本数学会秋季総合分科会 応用数学分科会
    • 招待講演
  • [学会発表] On Optimal Locally Repairable Codes with Super-Linear Length2019

    • 著者名/発表者名
      H. Cai, Y. Miao, M. Schwartz, X. Tang
    • 学会等名
      2019 IEEE International Symposium on Information Theory (ISIT2019)
    • 国際学会
  • [学会発表] グループテスト入門2019

    • 著者名/発表者名
      盧暁南
    • 学会等名
      研究集会「実験計画法と符号および関連する組合せ構造」2019
    • 招待講演
  • [学会発表] 位数3の有限射影平面に基づくアクセス構造に対する理想的な秘密分散法2019

    • 著者名/発表者名
      大川耀平, 古賀弘樹
    • 学会等名
      第42回情報理論とその応用シンポジウム2019
  • [学会発表] 拡張型視覚暗号における整数計画法を用いた最適な基本行列の構成2019

    • 著者名/発表者名
      関根恭平, 古賀弘樹
    • 学会等名
      第42回情報理論とその応用シンポジウム2019
  • [学会発表] Multi-user UD k-ary codes recursively constructed from short-length multiary codes for multiple-access adder channel2019

    • 著者名/発表者名
      S. Lu, W. Hou, J. Cheng
    • 学会等名
      2019 IEEE International Symposium on Information Theory (ISIT2019)
    • 国際学会
  • [学会発表] Burst erasure correction by 2D LDPC codes2019

    • 著者名/発表者名
      H. Kamabe, S. Lu
    • 学会等名
      2019 IEEE Global Communications Conference: Selected Areas in Communications: Cloud & Fog/Edge Computing, Networking and Storage
    • 国際学会
  • [学会発表] Recovery of sparse (0,1)-vector based on deep neural network2019

    • 著者名/発表者名
      L. Wei, S. Lu, H. Kamabe
    • 学会等名
      電子情報通信学会情報理論研究会IT2019-27
  • [学会発表] QC-LDPC符号を用いたJoint Source and Channel符号化法の性能評価2019

    • 著者名/発表者名
      桑村誓弥、路サン、鎌部浩
    • 学会等名
      電子情報通信学会情報理論研究会IT2019-27
  • [学会発表] Performance evaluation of joint source and channel coding method using QC-LDPC codes for biased occurrence probability2019

    • 著者名/発表者名
      桑村誓弥、路サン、鎌部浩
    • 学会等名
      第42回情報理論とその応用シンポジウム2019
  • [学会発表] On a certain system of Diophantine equations and Gaussian designs2019

    • 著者名/発表者名
      M. Sawa
    • 学会等名
      10th Discrete Geometry and Algebraic Combinatorics Conference
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Zeros of classical quasi-orthogonal polynomials and application to spherical design theory2019

    • 著者名/発表者名
      M. Sawa
    • 学会等名
      Research on Algebraic Combinatorics, Related Groups and Algebras (RIMS Conference)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] 組合せ論(下巻)2019

    • 著者名/発表者名
      ヴァン・リント&ウィルソン(著)、澤正憲、萩田真理子(訳)、神保雅一(監訳)
    • 総ページ数
      348
    • 出版者
      丸善出版
    • ISBN
      9784621304129
  • [図書] Euclidean Design Theory2019

    • 著者名/発表者名
      M. Sawa, M. Hirao, S. Kageyama
    • 総ページ数
      viii+134
    • 出版者
      Springer
    • ISBN
      978-981-13-8075-4

URL: 

公開日: 2021-12-27  

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