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2021 年度 実績報告書

情報爆縮に基づくIoTデータ処理基盤の構築

研究課題

研究課題/領域番号 18H04098
研究機関九州大学

研究代表者

竹田 正幸  九州大学, システム情報科学研究院, 教授

研究期間 (年度) 2018 – 2022
キーワード情報爆縮 / 圧縮データ処理 / 圧縮データ構造 / 簡潔データ構造 / IoTデータ処理
研究実績の概要

IoT時代が到来し, 製造・産業界, モビリティ・交通インフラ, 医療・ヘルスケアなど, 広範な分野において技術革新が生み出され新たな価値が創出されると期待されている. 一方, IoTデータの急増に伴い, クラウドサーバへのデータ処理の集中, ネットワーク回線の逼迫, データ送信の遅延などの技術的問題が深刻化している. 現在のIoTに対する取り組みは実証フェーズのものが多くIoTを用いた価値創出に重点が置かれているため, 上記の問題の抜本的な解決は後回しとなっている. 代表者らは, これまでに, 入力データや計算に用いるデータ構造に潜む冗長性の除去に基づいて計算そのものの効率化を図る「情報爆縮」の研究を行ってきた. 本研究プロジェクトでは, この情報爆縮技術を核に据え, 理論と実用的の両面から, エッジ側とクラウド側の処理を効率化する技術を開発し低コストでデータを収集・集約・送信・蓄積・検索・解析できる新しいIoTデータ処理基盤の構築を目指す.
このために, 以下の3つの研究項目をおいて研究を行った.
(A) 圧縮データストリームに対するリアルタイム抽出・集計技術.
(B) 圧縮データに対する高速質問処理技術.
(C) 解釈可能な圧縮データ錬成技術.
前年度に引き続き, 特に(A), (B)に力点を置いて研究を行い、(A)スライド窓における極小ユニーク文字列の列挙・回文木の構築/維持のアルゴリズム、(B)接尾辞配列構築アルゴリズムを基にした高速な圧縮索引構造の提案等、多くの研究成果を得た.

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

年度末に計画していた研究会での発表がコロナ禍のため実施できなかったが, その実施を次年度に延期して達成をした. よって, おおむね当初の計画通りに進行しているといえる.

今後の研究の推進方策

対面での研究討議が可能になってきたこともあり, 今後はさらに総力を挙げて情報爆縮に基づいたIoT基盤技術の開発に邁進する. 特に, 省領域かつ高速な索引構造の開発について, これまで以上に力を注ぐ.

  • 研究成果

    (47件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (31件) (うち国際共著 12件、 査読あり 31件、 オープンアクセス 9件) 学会発表 (16件)

  • [雑誌論文] Computing Minimal Unique Substrings for a Sliding Window2022

    • 著者名/発表者名
      Takuya Mieno, Yuta Fujishige, Yuto Nakashima, Shunsuke Inenaga, Hideo Bannai, Masayuki Takeda
    • 雑誌名

      Algorithmica

      巻: 84 ページ: 670-693

    • DOI

      10.1007/s00453-021-00864-1

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Palindromic trees for a sliding window and its applications2022

    • 著者名/発表者名
      Takuya Mieno, Kiichi Watanabe, Yuto Nakashima, Shunsuke Inenaga, Hideo Bannai, Masayuki Takeda
    • 雑誌名

      Inf. Process. Lett.

      巻: 173 ページ: 106174

    • DOI

      10.1016/j.ipl.2021.106174

    • 査読あり
  • [雑誌論文] FM-Indexing Grammars Induced by Suffix Sorting for Long Patterns2022

    • 著者名/発表者名
      Jin Jie Deng, Wing-Kai Hon, Dominik Koppl, Kunihiko Sadakane
    • 雑誌名

      DCC2022

      ページ: 63-72

    • DOI

      10.1109/DCC52660.2022.00014

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Succinct Data Structure for Path Graphs2022

    • 著者名/発表者名
      Girish Balakrishnan, N. S. Narayanaswamy, Sankardeep Chakraborty, Kunihiko Sadakane
    • 雑誌名

      DCC2022

      ページ: 262-271

    • DOI

      10.1109/DCC52660.2022.00034

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A Compression-Based Multiple Subword Segmentation for Neural Machine Translation2022

    • 著者名/発表者名
      Keita Nonaka, Kazutaka Yamanouchi, Tomohiro I, Tsuyoshi Okita, Kazutaka Shimada, Hiroshi Sakamoto
    • 雑誌名

      Electronics

      巻: 11 ページ: 1014

    • DOI

      10.3390/electronics11071014

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Two-Stage Multiarmed Bandit for Reconfigurable Intelligent Surface Aided Millimeter Wave Communications2022

    • 著者名/発表者名
      Ehab Mahmoud Mohamed, Sherief Hashima, Kohei Hatano, Saud Alhajaj Aldossari
    • 雑誌名

      Sensors

      巻: 22 ページ: 2179

    • DOI

      10.3390/s22062179

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Energy-Aware Hybrid RF-VLC Multiband Selection in D2D Communication : A Stochastic Multiarmed Bandit Approach.2022

    • 著者名/発表者名
      Sherief Hashima, Mostafa M. Fouda, Sadman Sakib, Zubair Md. Fadlullah, Kohei Hatano, Ehab Mahmoud Mohamed, Xuemin Shen
    • 雑誌名

      IEEE Internet Things J.

      巻: 9 ページ: 18002-18014

    • DOI

      10.1109/JIOT.2022.3162135

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Converting RLBWT to LZ77 in smaller space.2022

    • 著者名/発表者名
      Masaki Shigekuni, Tomohiro I
    • 雑誌名

      DCC2022

      ページ: 242-251

    • DOI

      10.1109/DCC52660.2022.00032

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Approximating Dynamic Weighted Vertex Cover with Soft Capacities.2022

    • 著者名/発表者名
      Hao-Ting Wei, Wing-Kai Hon, Paul Horn, Chung-Shou Liao, Kunihiko Sadakane
    • 雑誌名

      Algorithmica

      巻: 84 ページ: 124-149

    • DOI

      10.1007/s00453-021-00886-9

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Efficient Computation of Betweenness Centrality by Graph Decompositions and Their Applications to Real-World Networks.2022

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Inoha, Kunihiko Sadakane, Yushi Uno, Yuma Yonebayashi
    • 雑誌名

      IEICE Trans. Inf. Syst.

      巻: 0 ページ: 451-458

    • DOI

      10.1587/transinf.2021fcp0003

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Longest previous overlapping factor array2021

    • 著者名/発表者名
      Hideo Bannai, Shunsuke Inenaga, Neerja Mhaskar
    • 雑誌名

      Inf. Process. Lett.

      巻: 168 ページ: 106097

    • DOI

      10.1016/j.ip1.2021.106097

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Computing longest palindromic substring after single-character or block-wise edits2021

    • 著者名/発表者名
      Mitsuru Funakoshi, Yuto Nakashima, Shunsuke Inenaga, Hideo Bannai, Masayuki Takeda
    • 雑誌名

      Theor. Comput. Sci.

      巻: 859 ページ: 116-133

    • DOI

      10.1016/j.tcs.2021.01.014

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Efficiently computing runs on a trie2021

    • 著者名/発表者名
      Ryo Sugahara, Yuto Nakashima, Shunsuke Inenaga, Hideo Bannai, Masayuki Takeda
    • 雑誌名

      Theor. Comput. Sci.

      巻: 887 ページ: 143-151

    • DOI

      10.1016/j.tcs.2021.07.011

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Improved UCB-based Energy-Efficient Channel Selection in Hybrid-Band Wireless Communication2021

    • 著者名/発表者名
      Sherief Hashima, Mostafa M. Fouda, Zubair Md. Fadlullah, Ehab Mahmoud Mohamed, Kohei Hatano
    • 雑誌名

      GLOBECOM 2021

      ページ: 1-6

    • DOI

      10.1109/GLOBECOM46510.2021.9685996

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Two-Hop Relay Probing in WiGig Device-to-Device Networks Using Sleeping Contextual Bandits2021

    • 著者名/発表者名
      Ehab Mahmoud Mohamed, Sherief Hashima, Kohei Hatano, Saud Alhajaj Aldossari, Mahdi Zareei, Mohamed Rihan
    • 雑誌名

      IEEE Wirel. Commun. Lett.

      巻: 10 ページ: 1581-1585

    • DOI

      10.1109/LWC.2021.3074972

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Sleeping Contextual/Non-Contextual Thompson Sampling {MAB} for mmWave D2D Two-Hop Relay Probing2021

    • 著者名/発表者名
      Ehab Mahmoud Mohamed, Sherief Hashima, Kohei Hatano, Mostafa M. Fouda, Zubair Md. Fadlullah
    • 雑誌名

      IEEE Trans. Veh. Technol.

      巻: 70 ページ: 12101-12112

    • DOI

      10.1109/TVT.2021.3116223

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Towards a Complete Perspective on Labeled Tree Indexing : New Size Bounds, Efficient Constructions, and Beyond2021

    • 著者名/発表者名
      Shunsuke Inenaga
    • 雑誌名

      J. Inf. Process.

      巻: 29 ページ: 1-13

    • DOI

      10.2197/ipsjjip.29.1

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] WiGig Wireless Sensor Selection Using Sophisticated Multi Armed Bandit Schemes2021

    • 著者名/発表者名
      Sherief Hashima, Ehab Mahmoud Mohamed, Kohei Hatano, Eiji Takimoto
    • 雑誌名

      ICMU2021

      ページ: 1-6

    • DOI

      10.23919/ICMU50196.2021.9638849

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Compressed Communication Complexity of Hamming Distance2021

    • 著者名/発表者名
      Shiori Mitsuya, Yuto Nakashima, Shunsuke Inenaga, Hideo Bannai, Masayuki Takeda
    • 雑誌名

      Algorithms

      巻: 14 ページ: 116

    • DOI

      10.3390/a14040116

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Wi-Fi Assisted Contextual Multi-Armed Bandit for Neighbor Discovery and Selection in Millimeter Wave Device to Device Communications2021

    • 著者名/発表者名
      Sherief Hashima, Kohei Hatano, Hany Kasban, Ehab Mahmoud Mohamed
    • 雑誌名

      Sensors

      巻: 21 ページ: 2835

    • DOI

      10.3390/s21082835

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Constructing the Bijective and the Extended Burrows-Wheeler Transform in Linear Time2021

    • 著者名/発表者名
      Hideo Bannai, Juha Karkkainen, Dominik Koppl, Marcin Piatkowski
    • 雑誌名

      CPM2021

      ページ: 7:1-7:16

    • DOI

      10.4230/LIPIcs.CPM.2021.7

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Counting Lyndon Subsequences2021

    • 著者名/発表者名
      Ryo Hirakawa, Yuto Nakashima, Shunsuke Inenaga, Masayuki Takeda
    • 雑誌名

      PSC2021

      ページ: 53-60

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Parameterized Suffix Tray2021

    • 著者名/発表者名
      Noriki Fujisato, Yuto Nakashima, Shunsuke Inenaga, Hideo Bannai, Masayuki Takeda
    • 雑誌名

      CIAC2021

      ページ: 258-270

    • DOI

      10.1007/978-3-030-75242-2_18

    • 査読あり
  • [雑誌論文] On the Approximation Ratio of LZ-End to LZ772021

    • 著者名/発表者名
      Takumi Ideue, Takuya Mieno, Mitsuru Funakoshi, Yuto Nakashima, Shunsuke Inenaga, Masayuki Takeda
    • 雑誌名

      SPIRE2021

      ページ: 114-126

    • DOI

      10.1007/978-3-030-86692-1_10

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Extracting the Sparse Longest Common Prefix Array from the Suffix Binary Search Tree2021

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro I, Robert W. Irving, Dominik Koppl, Lorna Love
    • 雑誌名

      SPIRE2021

      ページ: 143-150

    • DOI

      10.1007/978-3-030-86692-1_12

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A Separation of γ and b via Thue-Morse Words2021

    • 著者名/発表者名
      Hideo Bannai, Mitsuru Funakoshi, Tomohiro I, Dominik Koppl, Takuya Mieno, Takaaki Nishimoto
    • 雑誌名

      SPIRE2021

      ページ: 167-178

    • DOI

      10.1007/978-3-030-86692-1_14

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Position Heaps for Cartesian-Tree Matching on Strings and Tries2021

    • 著者名/発表者名
      Akio Nishimoto, Noriki Fujisato, Yuto Nakashima, Shunsuke Inenaga
    • 雑誌名

      SPIRE2021

      ページ: 241-254

    • DOI

      10.1007/978-3-030-86692-1_20

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Longest Common Rollercoasters2021

    • 著者名/発表者名
      Kosuke Fujita, Yuto Nakashima, Shunsuke Inenaga, Hideo Bannai, Masayuki Takeda
    • 雑誌名

      SPIRE2021

      ページ: 21-32

    • DOI

      10.1007/978-3-030-86692-1_3

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Grammar Index by Induced Suffix Sorting2021

    • 著者名/発表者名
      Tooru Akagi, Dominik Koppl, Yuto Nakashima, Shunsuke Inenaga, Hideo Bannai, Masayuki Takeda
    • 雑誌名

      SPIRE2021

      ページ: 85-99

    • DOI

      10.1007/978-3-030-86692-1_8

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Expert advice problem with noisy low rank loss2021

    • 著者名/発表者名
      Yaxiong Liu, Xuanke Jiang, Kohei Hatano, Eiji Takimoto
    • 雑誌名

      ACML2021

      ページ: 1097-1112

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] An online semi-definite programming with a generalised log-determinant regularizer and its applications2021

    • 著者名/発表者名
      Yaxiong Liu, Ken-ichiro Moridomi, Kohei Hatano, Eiji Takimoto
    • 雑誌名

      ACML2021

      ページ: 1113-1128

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] FM-Indexing Grammars Induced by Suffix Sorting for Long Patterns2022

    • 著者名/発表者名
      Jin Jie Deng, Wing-Kai Hon, Dominik Koppl, Kunihiko Sadakane
    • 学会等名
      DCC2022
  • [学会発表] Succinct Data Structure for Path Graphs2022

    • 著者名/発表者名
      Girish Balakrishnan, N. S. Narayanaswamy, Sankardeep Chakraborty, Kunihiko Sadakane
    • 学会等名
      DCC2022
  • [学会発表] Converting RLBWT to LZ77 in smaller space.2022

    • 著者名/発表者名
      Masaki Shigekuni, Tomohiro I
    • 学会等名
      DCC2022
  • [学会発表] Constructing the Bijective and the Extended Burrows-Wheeler Transform in Linear Time2021

    • 著者名/発表者名
      Hideo Bannai, Juha Karkkainen, Dominik Koppl, Marcin Piatkowski
    • 学会等名
      CPM2021
  • [学会発表] Counting Lyndon Subsequences2021

    • 著者名/発表者名
      Ryo Hirakawa, Yuto Nakashima, Shunsuke Inenaga, Masayuki Takeda
    • 学会等名
      PSC2021
  • [学会発表] The Parameterized Suffix Tray2021

    • 著者名/発表者名
      Noriki Fujisato, Yuto Nakashima, Shunsuke Inenaga, Hideo Bannai, Masayuki Takeda
    • 学会等名
      CIAC2021
  • [学会発表] On the Approximation Ratio of LZ-End to {LZ77}2021

    • 著者名/発表者名
      Takumi Ideue, Takuya Mieno, Mitsuru Funakoshi, Yuto Nakashima, Shunsuke Inenaga, Masayuki Takeda
    • 学会等名
      SPIRE2021
  • [学会発表] Extracting the Sparse Longest Common Prefix Array from the Suffix Binary Search Tree2021

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro I, Robert W. Irving, Dominik Koppl, Lorna Love
    • 学会等名
      SPIRE2021
  • [学会発表] A Separation of γ and b via Thue-Morse Words2021

    • 著者名/発表者名
      Hideo Bannai, Mitsuru Funakoshi, Tomohiro I, Dominik Koppl, Takuya Mieno, Takaaki Nishimoto
    • 学会等名
      SPIRE2021
  • [学会発表] Position Heaps for Cartesian-Tree Matching on Strings and Tries2021

    • 著者名/発表者名
      Akio Nishimoto, Noriki Fujisato, Yuto Nakashima, Shunsuke Inenaga
    • 学会等名
      SPIRE2021
  • [学会発表] Longest Common Rollercoasters2021

    • 著者名/発表者名
      Kosuke Fujita, Yuto Nakashima, Shunsuke Inenaga, Hideo Bannai, Masayuki Takeda
    • 学会等名
      SPIRE2021
  • [学会発表] Grammar Index by Induced Suffix Sorting2021

    • 著者名/発表者名
      Tooru Akagi, Dominik Koppl, Yuto Nakashima, Shunsuke Inenaga, Hideo Bannai, Masayuki Takeda
    • 学会等名
      SPIRE2021
  • [学会発表] WiGig Wireless Sensor Selection Using Sophisticated Multi Armed Bandit Schemes2021

    • 著者名/発表者名
      Sherief Hashima, Ehab Mahmoud Mohamed, Kohei Hatano, Eiji Takimoto
    • 学会等名
      ICMU2021
  • [学会発表] Expert advice problem with noisy low rank loss2021

    • 著者名/発表者名
      Yaxiong Liu, Xuanke Jiang, Kohei Hatano, Eiji Takimoto
    • 学会等名
      ACML2021
  • [学会発表] An online semi-definite programming with a generalised log-determinant regularizer and its applications2021

    • 著者名/発表者名
      Yaxiong Liu, Ken-ichiro Moridomi, Kohei Hatano, Eiji Takimoto
    • 学会等名
      ACML2021
  • [学会発表] Improved UCB-based Energy-Efficient Channel Selection in Hybrid-Band Wireless Communication2021

    • 著者名/発表者名
      Sherief Hashima, Mostafa M. Fouda, Zubair Md. Fadlullah, Ehab Mahmoud Mohamed, Kohei Hatano
    • 学会等名
      GLOBECOM 2021

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公開日: 2024-03-28  

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