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2013 年度 実施状況報告書

信号のスパース表現にもとづくネットワーク化制御系での高効率情報伝送

研究課題

研究課題/領域番号 24560543
研究機関京都大学

研究代表者

永原 正章  京都大学, 情報学研究科, 講師 (90362582)

キーワードネットワーク化制御 / 圧縮センシング / スパース表現 / 情報圧縮 / 安定性 / L1最適性 / 最適制御
研究概要

ネットワーク化制御系における伝送情報の高効率圧縮技術に関して,連続時間のスパース最適制御(L0最適制御)がL1最適制御解と一致するための条件を示し,情報の高効率圧縮という観点だけでなく,省エネルギーの観点からも,スパース最適制御が有効であることを示した.この結果は,1件の学術論文(IEEE Transactions on Automatic Control,2014年7月掲載予定)および1件の国際会議(IEEE CDC),5件の国内学会発表において発表された.
また,上記に関連して,サンプル値H∞最適化による信号処理に関する学術論文(IEEE Transactions on Signal Processing)および国際会議発表(IEEE MSC),平滑化スプラインに関する学術論文(Asian Journal of Control)および国際会議発表(WSC)を行った.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

当初予定していた離散時間制御系における制御信号のスパース表現の研究成果(IEEE Trans. Automatic Control に掲載予定)に加え,連続時間制御系のL1最適制御のスパース性の関係について,明快な条件を与えることができた.以上の点から,当初の計画以上に進展していると言える.

今後の研究の推進方策

前年度までで得られた離散時間制御系に対する制御信号のスパース表現に関する研究を完成させ,シミュレーションによる有効性の検証を行う.加えて,前年度で得られたL1最適制御とスパース性に関する結果をより広いクラスのシステムに拡張する検討を行う.

次年度の研究費の使用計画

当該年度の研究計画のうち,人件費(プログラミング補助に対する謝金)において,想定よりも早く計画が進み,計画していた作業時間数が大幅に縮小されたこと,および,当該年度に購入したラップトップPCが想定していた性能でより安く購入できたという二つの理由から,次年度使用額が生じた.
計算機シミュレーション用の高速ノート型PCを一台購入予定である.また,国際会議発表のための旅費(オランダおよび南アフリカ),シミュレーション用プログラム作成補助の謝金,および書籍の購入に対する使用を計画している.

  • 研究成果

    (14件)

すべて 2014 2013 その他

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 (8件) 図書 (1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Sparse Packetized Predictive Control for Networked Control over Erasure Channels2014

    • 著者名/発表者名
      M. Nagahara, D. E. Quevedo, and J. Ostergaard
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Automatic Control

      巻: 59 ページ: 1899-1905

    • DOI

      10.1109/TAC.2013.2294622

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] H-infinity-optimal fractional delay filters2013

    • 著者名/発表者名
      M. Nagahara and Y. Yamamoto
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Signal Processing

      巻: 61 ページ: 4473-4480

    • DOI

      10.1109/TSP.2013.2265678

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Monotone Smoothing Splines Using General Linear Systems2013

    • 著者名/発表者名
      M. Nagahara and C. F. Martin
    • 雑誌名

      Asian Journal of Control

      巻: 5 ページ: 461-468

    • DOI

      10.1002/asjc.557

    • 査読あり
  • [学会発表] 省エネのための無干渉制御2014

    • 著者名/発表者名
      永原,D. E. Quevedo, D. Nesic
    • 学会等名
      第1回制御部門マルチシンポジウム
    • 発表場所
      電気通信大学
    • 年月日
      20140307-20140307
  • [学会発表] Maximum-Hands-Off Control and L1 Optimality2013

    • 著者名/発表者名
      M. Nagahara, D. E. Quevedo, and D. Nesic
    • 学会等名
      52nd IEEE Conference on Decision and Control (CDC)
    • 発表場所
      Congress Centre Firenze, Italy
    • 年月日
      20131211-20131211
  • [学会発表] 省エネルギーのためのスパース制御2013

    • 著者名/発表者名
      永原
    • 学会等名
      11月高信頼制御通信研究会
    • 発表場所
      大阪市立大学 文化交流センターホール
    • 年月日
      20131121-20131121
  • [学会発表] 制御におけるスパース性の利用について2013

    • 著者名/発表者名
      永原
    • 学会等名
      第28回信号処理シンポジウム
    • 発表場所
      海峡メッセ下関
    • 年月日
      20131120-20131120
  • [学会発表] 最小燃料制御のL0最適性2013

    • 著者名/発表者名
      永原
    • 学会等名
      第56回自動制御連合講演会
    • 発表場所
      新潟大学工学部
    • 年月日
      20131116-20131116
  • [学会発表] Optimal discretization of analog filters via sampled-data H-infinity control theory2013

    • 著者名/発表者名
      M. Nagahara and Y. Yamamoto
    • 学会等名
      The 2013 IEEE Multi-Conference on Systems and Control (MSC 2013)
    • 発表場所
      Hyderabad, India
    • 年月日
      20130829-20130829
  • [学会発表] L1-optimal splines for outlier rejection2013

    • 著者名/発表者名
      M. Nagahara and C. F. Martin
    • 学会等名
      The 59th World Statistics Congress
    • 発表場所
      Hong Kong, China
    • 年月日
      20130827-20130827
  • [学会発表] L1最適制御のスパース性について2013

    • 著者名/発表者名
      永原
    • 学会等名
      2013年度第1回高信頼制御通信研究会
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      20130517-20130517
  • [図書] Mathematical System Theory - Festschrift in Honor of Uwe Helmke on the Occasion of his Sixtieth Birthday,2013

    • 著者名/発表者名
      M. Nagahara, K. Hamaguchi, and Y. Yamamoto (分担執筆)
    • 総ページ数
      508
    • 出版者
      CreateSpace
  • [備考] 永原正章ホームページ

    • URL

      http://www-ics.acs.i.kyoto-u.ac.jp/~nagahara/index_j.html

  • [備考] Welcome to my sparseland

    • URL

      http://sparseland.blogspot.jp/

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公開日: 2015-05-28  

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