不確実推論を用いた高信頼度反復復号アルゴリズムの設計と解析

2000 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12650400
• Research Institution: Waseda University
• Principal Investigator: 松嶋 敏泰 早稲田大学, 理工学部, 教授 (30219430)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 平澤 茂一 早稲田大学, 理工学部, 教授 (30147946)
• Keywords: 不確実推論 / 復号アルゴリズム / ベイジアンネット / グラフィカルモデル / 確率モデル / 事後確率計算

Research Abstract

近年,誤り訂正符号の分野で提案されたTurbo符号,Turbo復号法はその誤り訂正能力の高さから21世紀の高信頼度情報通信,蓄積技術の重要な技術として注目を集めている.最近このTurbo復号を含む反復復号アルゴリズムが,知識情報処理の分野で不確実推論アルゴリズムとして用いられている確信度伝搬(BP:Belief Propagation)アルゴリズムの応用例として解釈されることが明らかとなってきている.しかし,残念ながら複雑な確率構造にBPアルゴリズムを適応した場合の性能は保証されておらず.いまだにTurbo復号法の理論的裏付けは不完全と言わざるを得ない.本研究では,BPアルゴリズムだけではなく,不確実推論の分野で用いられるアルゴリズムを事後確率計算法として一般化し,有用な符号を含む一般的確率モデルに対して,精度保証がある事後確率計算(復号)アルゴリズムの設計と理論的及び実験的解析を行うことであった.
今年度においては,
1. 既に提案したベイジアンネットやグラフィカルモデルを含む一般的確率モデルに対する推論アルゴリズムをもとに,有効な符号のクラスを含む一般的確率モデルに対する一般的事後確率計算アルゴリズムを設計し,理論的及び実験的評価.
2. また,このアルゴリズムだけにとらわれず,事後計算アルゴリズムの収束性や計算結果の精度に対し,既に発表した微分幾何からの考察を発展させ,学習理論や統計学から,より一般的視点を用いた考察.
3. 最ゆう復号法と事後確率最大化復号法の関連を考察することにより,繰り返し計算を用いた最ゆう復号法と反復MAP復号法とを総合的視点からとらえ,新たなアルゴリズムについての研究.を行った.

Research Products

• [Publications] Ryo Nomura: "On the variance and the probability of length overflow of lossless codes"Proceedings of IEEE International Symposium on Information Theory. 44 (2000)
• [Publications] Takahiro Yoshida: "Achievable rates of random number generators for an arbitrary prescribed distribution from an arbitrary given distribution"Proceedings of IEEE International Symposium on Information Theory. 155 (2000)
• [Publications] 後藤正幸: "不確実な知識の演繹推論における二項述語への拡張に関する一考察"電子情報通信学会論文誌. J83-A,No.6. 639-650 (2000)
• [Publications] Toshiyasu Matsushima: "An interpretation of Turbo decoding from the viewpoint of differential geometry"International Symposium on Turbo codes & Related Topics. 383-386 (2000)
• [Publications] 鈴木誠: "不確実性を含む演繹推論に関する一考察"第23回情報理論とその応用シンポジウム予稿集. 427-430 (2000)
• [Publications] 野村亮: "ユニバーサル符号における固定長符号の誤り率と可変長符号のオーバーフロー確率について"第23回情報理論とその応用シンポジウム予稿集. 511-513 (2000)