氏名

ホソヤ ゴウ

細谷 剛

職名

講師(任期付)

所属

(グローバルエデュケーションセンター)

連絡先

URL等

WebページURL

https://sites.google.com/view/ghosoya

研究者番号
60514403
ORCID ID
0000-0002-3200-1118

学歴・学位

学位

博士(工学) 課程 早稲田大学 情報基礎理論

経歴

2008年04月-早稲田大学理工学術院助手
2012年04月-東京理科大学工学部第一部経営工学科助教
2016年04月-東京理科大学工学部情報工学科助教
2017年04月-東京理科大学工学部情報工学科嘱託講師
2020年04月-早稲田大学グローバルエデュケーションセンター講師(任期付)

所属学協会

電子情報通信学会

IEEE

委員歴・役員歴(学外)

2020年09月-2022年03月IEICE Trans. on Fundamentals, 2022 Special Section on Information Theory and its ApplicationsGuest Editor
2020年06月-2021年06月電子情報通信学会 基礎境界ソサイエティFundamentals Review編集幹事会 編集幹事(正)
2019年07月-2020年12月第43回情報理論とその応用シンポジウムプログラム委員幹事
2019年07月-2020年12月IEICE Trans. on Fundamentals, 2020 Special Section on Information Theory and its ApplicationsGuest Associate Editor
2019年07月-2019年11月第42回情報理論とその応用シンポジウムプログラム委員
2019年06月-2021年06月電子情報通信学会基礎境界ソサイエティ電子広報担当幹事
2019年06月-2020年06月電子情報通信学会 基礎境界ソサイエティFundamentals Review編集幹事会 編集幹事(副)
2018年11月-2019年09月第8回誤り訂正符号のワークショップ登録
2018年05月-2024年05月電子情報通信学会情報理論研究会研究専門委員
2017年11月-2018年11月第7回誤り訂正符号のワークショップ広報
2017年07月-2019年01月第41回情報理論とその応用シンポジウム出版
2016年11月-2017年11月第6回誤り訂正符号のワークショップアドバイザ
2016年11月-2017年09月2017 年度電子情報通信学会ソサイエティ大会チュートリアルセッション(挿入/削除/反転誤り通信路の最近の展開)オーガナイザー
2015年11月-2016年11月第5回誤り訂正符号のワークショップ委員長
2014年11月-2016年05月RISP International Workshop on Nonlinear Circuits, Communications and Signal Processing 2016General Secretary
2014年11月-2015年11月第4回誤り訂正符号のワークショップ会計
2013年11月-2014年11月第3回誤り訂正符号のワークショップ会計
2012年04月-2013年05月RISP International Workshop on Nonlinear Circuits, Communications and Signal Processing 2013Publication Chair
2004年04月-2005年06月経営情報学会2005 年春季全国研究発表大会広報

受賞

2019年度電子情報通信学会論文賞

2020年06月授与機関:一般社団法人電子情報通信学会

タイトル:Joint iterative decoding of spatially coupled low-density parity-check codes for position errors in racetrack memories

受賞者(グループ):柴田凌, 細谷剛, 八嶋弘幸

Travel Support Award for Young Researchers

2010年10月授与機関:IEEE Information Theory Society Japan Chapter

2006年度早稲田大学大川記念論文賞 (佳作)

2007年02月授与機関:早稲田大学

研究分野

キーワード

情報理論,符号理論,通信理論

科研費分類

情報学 / 情報基礎学 / 情報基礎理論

工学 / 電気電子工学 / 通信・ネットワーク工学

論文

A novel concatenation scheme of protograph-based LDPC codes and markers for recovering synchronous errors

R. Shibata, G. Hosoya, and H. Yashima

IEICE Transaction on Communication査読有りE103-B(11)p.1318 - 13302020年11月-2020年11月 

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掲載種別:研究論文(学術雑誌)ISSN:1745-1345

Concatenated LDPC/Trellis codes: Surpassing the symmetric information rate of channels with synchronization errors

R. Shibata, G. Hosoya, and H. Yashima

IEICE TRANSACTIONS on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences査読有りE103-A(11)p.1283 - 12912020年11月-2020年11月 

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掲載種別:研究論文(学術雑誌)ISSN:1745-1337

Design and construction of irregular LDPC codes for channels with synchronization errors: New aspect of degree profiles

R. Shibata, G. Hosoya, and H. Yashima

IEICE TRANSACTIONS on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences査読有りE103-A(10)p.1037 - 10472020年10月-2020年10月 

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掲載種別:研究論文(学術雑誌)ISSN:1745-1337

Concatenated LDPC/2-D-Marker codes and non-iterative detection/decoding for recovering position errors in racetrack memories

R. Shibata, G. Hosoya, and H. Yashima

IEEE Transaction on Magnetics査読有り56(9)p.1 - 92020年09月-2020年09月 

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掲載種別:研究論文(学術雑誌)ISSN:1941-0069

擬似乱数系列を用いたビット置換符号化変調に対するシェーピング手法

由利昌司, 柴田凌, 細谷剛, 八嶋弘幸,

電子情報通信学会論文誌(A)査読有りJ103-A(8)p.176 - 1842020年08月-2020年08月 

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ISSN:1881-0195

Protograph-based LDPC coded system for position errors in racetrack memories

R. Shibata, G. Hosoya, and H. Yashima

IEICE TRANSACTIONS on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences査読有り102E-A(10)p.1340 - 13502019年10月-2019年10月 

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掲載種別:研究論文(学術雑誌)ISSN:1745-1337

概要:In racetrack memories (RM), a position error (insertion or deletion error) results from unstable data reading. For position errors in RM with multiple read-heads (RHs), we propose a protograph-based LDPC coded system specified by a protograph and a protograph-aware permutation. The protograph-aware permutation facilitates the design and analysis of the coded system. By solving a multi-objective optimization problem, the coded system attains the properties of fast convergence decoding, a good decoding threshold, and a linear minimum distance growth. In addition, the coded system can adapt to varying numbers of RHs without any modification. The asymptotic decoding thresholds with a limited number of iterations verify the good properties of the system. Furthermore, for varying numbers of RHs, the simulation results with both small and large number of iterations, exhibit excellent decoding performances, both with short and long block lengths, and without error floors.

Ultrafast all-optical digital comparator using quantum-dot semiconductor optical amplifiers

K. Komatsu, G. Hosoya, and H. Yashima

Optical and Quantum Electronics査読有り51(39)p.1 - 162019年01月-2019年01月 

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ISSN:1572-817X

概要:In this investigation, three types of 160 Gb/s all-optical digital comparators using quantum-dot semiconductor optical amplifiers (QD-SOAs) are constructed. These configurations have different combination patterns of logic gates and QD-SOAs. Based on numerical simulations, we investigate and evaluate the performance of the devices in terms of the number of logic gates and QD-SOAs, and the value of the extinction ratio (ER). In addition, we demonstrate the effect of amplified spontaneous emission (ASE) noise on the ER and Q-factor. The results show that two of the three configurations are superior to the other configuration in terms of circuit complexity, value of ER, and sensitivity to injection current. Moreover, these two configurations achieve ER values over 10 dB and Q-factor over 9, even when intense ASE noise is considered. The proposed configurations have several advantages such as high quality, easy configuration, insensitivity to injection current, and strong noise robustness, which are favorable for practical applications. This investigation also facilitates the specification of the pros and cons of each configuration, and the determination of the appropriate comparator according to the desired requirements.

Joint iterative decoding of spatially coupled low-density parity-check codes for position errors in racetrack memories,

R. Shibata, G. Hosoya, and H. Yashima

IEICE TRANSACTIONS on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences査読有り101E-A(12)p.2055 - 20632018年12月-2018年12月 

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掲載種別:研究論文(学術雑誌)ISSN:1745-1337

概要:Racetrack memory (RM) has attracted much attention. In RM, insertion and deletion (ID) errors occur as a result of an unstable reading process and are called position errors. In this paper, we first define a probabilistic channel model of ID errors in RM with multiple read-heads (RHs). Then, we propose a joint iterative decoding algorithm for spatially coupled low-density parity-check (SC-LDPC) codes over such a channel. We investigate the asymptotic behaviors of SC-LDPC codes under the proposed decoding algorithm using density evolution (DE). With DE, we reveal the relationship between the number of RHs and achievable information rates, along with the iterative decoding thresholds. The results show that increasing the number of RHs provides higher decoding performances, although the proposed decoding algorithm requires each codeword bit to be read only once regardless of the number of RHs. Moreover, we show the performance improvement produced by adjusting the order of the SC-LDPC codeword bits in RM.

Spatially coupled low-density parity-check codes on two-dimensional array erasure channel

G. Hosoya and H. Yashima

IEICE TRANSACTIONS on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences査読有り101E-A(12)p.2008 - 20172018年12月-2018年12月 

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掲載種別:研究論文(学術雑誌)ISSN:1745-1337

概要:In this study, spatially coupled low-density parity-check (SC-LDPC) codes on the two-dimensional array erasure (2DAE) channel are devised, including a method for generating new SC-LDPC codes with a restriction on the check node constraint. A density evolution analysis confirms the improvement in the threshold of the proposed two-dimensional SC-LDPC code ensembles over the one-dimensional SC-LDPC code ensembles. We show that the BP threshold of the proposed codes can approach the corresponding maximum a posteriori (MAP) threshold of the original residual graph on the 2DAE channel. Moreover, we show that the rates of the residual graph of the two-dimensional LDPC block code ensemble are smaller than those of the one-dimensional LDPC block code ensemble. In other words, a high performance can be obtained by choosing the two-dimensional SC-LDPC codes.

Performance of all-optical AND gate using photonic-crystal QDSOA at 160 Gb/s

T. Matsumoto, K. Komatsu, G. Hosoya, and H. Yashima

Electronics Letters査読有り54(9)p.560 - 5622018年05月-2018年05月 

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掲載種別:研究論文(学術雑誌)ISSN:1350-911X

概要:An all-optical AND gate using photonic-crystal quantum dot semiconductor optical amplifiers is designed and its performance is evaluated. The input–output characteristics of the gate are simulated using a rate equation model and it is found that the gate can achieve a maximum of ∼9 dB extinction ratio at 160 Gb/s. The proposed gate is compared with quantum dot semiconductor optical amplifiers AND gate to evaluate its effectiveness with regard to signal quality, device size, and power consumption.

All-optical logic NOR gate using a single quantum-dot SOA-assisted an optical filter

K. Komatsu, G. Hosoya, and H. Yashima

Optical and Quantum Electronics査読有り50(131)p.1 - 172018年02月-2018年02月 

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掲載種別:研究論文(学術雑誌)ISSN:1572-817X

概要:We thoroughly explore the characteristics of an ultrafast all-optical NOR gate for 160 Gb/s return-to-zero Gaussian data signals using a single quantum-dot semiconductor optical amplifier (QD-SOA) and an optical filter (OF). In this proposed scheme, we employ an optical clock signal as a probe in addition to data signals as pumps between which the Boolean NOR function is executed. By conducting numerical simulations, we investigate and evaluate the effects of various critical factors on the extinction ratio and Q2-factor. This enables us to specify the margins of clock wavelength, peak power of data and clock signals, current density, electron relaxation time from the excited state to the ground state, linewidth enhancement factor, small signal gain of QD-SOA, OF bandwidth and order, the permissible extent of arrival time difference between data signals and clock, and the effect of amplified spontaneous emission. Moreover, we demonstrate that the proposed device can be applied to a multiple-input NOR gate. The results show that the proposed NOR gate can be achieved with both logical correctness and high quality when the specified conditions are satisfied.

OCDMA におけるMAI の持続性を考慮したBER の解析

寺尾優史, 細谷剛, 八嶋弘幸

電子情報通信学会論文誌 A査読有りJ99-A(5)p.185 - 1932016年05月-2016年05月 

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掲載種別:研究論文(学術雑誌)ISSN:1881-0195

概要:本論文では,光符号分割多元接続(Optical Code Division Multiple Access: OCDMA)方式において,多元接続干渉(Multiple Access Interference: MAI)の影響が持続することを考慮したBERの解析を行う.OCDMAシステムにおいてMAIは他のユーザが与える干渉であるため,各ユーザの送信タイミングが変化するまで所望ユーザが受けるMAIの影響は持続する.特にパケット通信のような短時間で送信が終了する通信の場合,MAIの持続が各パケット内のBERに与える影響が大きい.そこで本論文では,所望ユーザに対する干渉ユーザ数をマルコフ連鎖モデルの各状態とおき,各送信時点ごとのMAIの影響を求めることで,MAIの持続性を考慮したBERを導出する.その結果,所望ユーザの送信開始時点の干渉ユーザ数によって送信区間内のBERは,従来求められていたBERと大きく異なる場合があることを示す.

An improved iterative decoding algorithm of rate-compatible punctured LDPC codes

G. Hosoya

Far East Journal of Electronics and Communications査読有り15(2)p.133 - 1492015年12月-2015年12月 

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掲載種別:研究論文(学術雑誌)ISSN:0973-7006

概要:An improved iterative decoding algorithm of rate-compatible punctured low-density parity-check (RCP-LDPC) codes is developed. This algorithm performs a pre-determined recovering process of punctured bits sums at the beginning of each iteration of the standard belief-propagation (BP) decoding algorithm. By propagating messages of two punctured bits sum, this algorithm can recover much more punctured bits than the standard BP decoding algorithm. It is shown that the proposed algorithm is applicable for RCP-LDPC codes of higher coding rates with little increase of decoding complexity.

次世代ネットワークを支える暗号, 誤り訂正符号, OCDMA およびUWB と情報通信技術の最近の発展動向

五十嵐保隆, 大野光平, 寺尾優史, 細谷剛, 八嶋弘幸

Journal of Signal Processing査読有り招待有り18(1)p.1 - 152014年01月-2014年01月 

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ISSN:1880-1013

概要:Recent communication networks has astonishingly advanced and they are widely used in the world. For the next generation networks, further researches supporting network technologies have been devoted in many areas. This paper provides an overview of the existing key technologies and future trends on communication systems such as cipher, error control coding, OCDMA (Optical Code Division Multiple Access) and UWB (Ultra Wide Band ).

Multi-valued document classification based on generalized Bradley-Terry classifiers utilizing accuracy information

T. Ogihara, K. Mikawa, M. Goto, and G. Hosoya

China-USA Business Review査読有り12(9)p.911 - 9172013年09月-2013年09月 

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掲載種別:研究論文(学術雑誌)ISSN:1537-1514

概要:Due to the development of computer network, a large amount of documents are treated in many fields. The number of digital document data stored in databases is enormous, accordingly it is difficult for analysts to read all documents and classify it by hand. Therefore, it is necessary to develop the technology of automatic document classification by using computers these days. From the above needs, many classifiers with good performance have been proposed, i.e., Relevance Vector Machine (RVM) and Support Vector Machine (SVM) that are known as good binary classifiers. For multi-valued document classification problems, it is known that a multi-valued classifier by combining several binary classifiers has a good performance. In this study, the method to construct an efficient combination of binary classifiers based on improving Generalized Bradley-Terry (GBT) model, which has high extensibility, is focused. This model is an expansion of Bradley-Terry (BT) model. Though the BT model has a limitation on combination of classes, the GBT model enables us to utilize any binary classifier which classifies into two arbitrary subsets in the class set. Generally, when several binary classifiers learn from the training dataset, there would be the difference of accuracy between these binary classifiers, due to the existence of categories that cannot be easily classified. However, the conventional method of multi-valued classification by GBT binary classifiers does not take the accuracy of each classifier into consideration. To avoid this problem, a new way of multi-valued classification method by considering each classifier’s accuracy is proposed. The purpose of this study is to construct a good multi-valued classifier by calculating the accuracy of each classifier and utilizing it as the weight. In order to verify the effectiveness of the proposed method, the simulation experiment by using newspaper articles is conducted.

Log-likelihood ratio calculation for iterative decoding on Rayleigh fading channels using Pade approximation

G. Hosoya and H. Yashima

Journal of Applied Mathematics査読有り2013(970126)p.1 - 102013年08月-2013年08月 

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掲載種別:研究論文(学術雑誌)ISSN:1687-0042

概要:Approximate calculation of channel log-likelihood ratio (LLR) for wireless channels using Padé approximation is presented. LLR is used as an input of iterative decoding for powerful error-correcting codes such as low-density parity-check (LDPC) codes or turbo codes. Due to the lack of knowledge of the channel state information of a wireless fading channel, such as uncorrelated fiat Rayleigh fading channels, calculations of exact LLR for these channels are quite complicated for a practical implementation. The previous work, an LLR calculation using the Taylor approximation, quickly becomes inaccurate as the channel output leaves some derivative point. This becomes a big problem when higher order modulation scheme is employed. To overcome this problem, a new LLR approximation using Padé approximation, which expresses the original function by a rational form of two polynomials with the same total number of coefficients of the Taylor series and can accelerate the Taylor approximation, is devised. By applying the proposed approximation to the iterative decoding and the LDPC codes with some modulation schemes, we show the effectiveness of the proposed methods by simulation results and analysis based on the density evolution.

Rate-compatible punctured LDPC codes with two subgraphs

G. Hosoya, K. Osada, and M. Goto

Far East Journal of Electronics and Communications査読有り10(2)p.83 - 1042013年06月-2013年06月 

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掲載種別:研究論文(学術雑誌)ISSN:0973-7006

概要:A new ensemble of rate-compatible punctured low-density parity-check (LDPC) codes is presented. By demonstrating the code performance analytically using the Gaussian approximation, we derive a good puncturing distribution of the proposed irregular LDPC codes. From this distribution, we show that the iterative thresholds of the proposed codes for each puncturing rate are larger than those of the standard LDPC codes. We also confirm performance of the proposed LDPC code by simulations.

On the capacity of fingerprinting codes against AND, averaging,and related attacks

G. Hosoya, H. Yagi, M. Kobayashi, and S. Hirasawa

Journal of Information Assurance and Security査読有り7(1)p.41 - 512012年06月-2012年06月 

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掲載種別:研究論文(学術雑誌)ISSN:1554-1010

概要:A new attack model in which the number of colluders is distributed according to a certain probability distribution is introduced. Two classes of collusion attacks which include well-known collusion attacks in the context of multimedia fingerprinting are provided. For these two attack classes, achievable rates without the knowledge of the size of actual colluders are derived. Then, achievable rates for some particular attacks are investigated. For the AND attack, the achievable rate derived in this paper coincides with the previously known achievable rate although the attack model in this paper does not assume that the decoder knows the actual number of colluders. Moreover, for the averaging attack, it is shown that the derived achievable rate can be achieved by binary linear codes.

Adaptive decoding algorithms for low-density parity-check codes over the binary erasure channel

G. Hosoya, H. Yagi, M. Kobayashi, and S. Hirasawa

IEICE TRANSACTIONS on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences査読有り92E-A(10)p.2418 - 24302009年10月-2009年10月 

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掲載種別:研究論文(学術雑誌)ISSN:1745-1337

概要:Two decoding procedures combined with a belief-propagation (BP) decoding algorithm for low-density parity-check codes over the binary erasure channel are presented. These algorithms continue a decoding procedure after the BP decoding algorithm terminates. We derive a condition that our decoding algorithms can correct an erased bit which is uncorrectable by the BP decoding algorithm. We show by simulation results that the performance of our decoding algorithms is enhanced compared with that of the BP decoding algorithm with little increase of the decoding complexity.

A combined matrix ensemble of low-density parity-check codes for correcting a solid burst erasure

G. Hosoya, T. Matsushima, and S. Hirasawa

IEICE TRANSACTIONS on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences査読有り91E-A(10)p.2765 - 27782008年10月-2008年10月 

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掲載種別:研究論文(学術雑誌)ISSN:1745-1337

概要:A new ensemble of low-density parity-check (LDPC) codes for correcting a solid burst erasure is proposed. This ensemble is an instance of a combined matrix ensemble obtained by concatenating some LDPC matrices. We derive a new bound on the critical minimum span ratio of stopping sets for the proposed code ensemble by modifying the bound for ordinary code ensemble. By calculating this bound, we show that the critical minimum span ratio of stopping sets for the proposed code ensemble is better than that of the conventional one with keeping the same critical exponent of stopping ratio for both ensemble. Furthermore from experimental results, we show that the average minimum span of stopping sets for a solid burst erasure of the proposed codes is larger than that of the conventional ones.

A method of grouping symbol nodes for shuffled BP decoding algorithm

Y. Sato, G. Hosoya, H. Yagi, and S. Hirasawa

IEICE TRANSACTIONS on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences査読有り91E-A(10)p.2745 - 27532008年10月-2008年10月 

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掲載種別:研究論文(学術雑誌)ISSN:1745-1337

概要:In this paper, we propose a method for enhancing performance of a sequential version of the belief-propagation (BP) decoding algorithm, the group shuffled BP decoding algorithm for low-density parity-check (LDPC) codes. An improved BP decoding algorithm, called the shuffled BP decoding algorithm, decodes each symbol node in serial at each iteration. To reduce the decoding delay of the shuffled BP decoding algorithm, the group shuffled BP decoding algorithm divides all symbol nodes into several groups. In contrast to the original group shuffled BP, which automatically generates groups according to symbol positions, in this paper we propose a method for grouping symbol nodes which generates groups according to the structure of a Tanner graph of the codes. The proposed method can accelerate the convergence of the group shuffled BP algorithm and obtain a lower error rate in a small number of iterations. We show by simulation results that the decoding performance of the proposed method is improved compared with those of the shuffled BP decoding algorithm and the group shuffled BP decoding algorithm.

A modification method for constructing low-density parity-check codes for burst erasures

G. Hosoya, H. Yagi, T. Matsushima, and S. Hirasawa

IEICE TRANSACTIONS on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences査読有り89E-A(10)p.2501 - 25092006年10月-2006年10月 

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掲載種別:研究論文(学術雑誌)ISSN:1745-1337

概要:We study a modification method for constructing low-density parity-check (LDPC) codes for solid burst erasures. Our proposed modification method is based on a column permutation technique for a parity-check matrix of the original LDPC codes. It can change the burst erasure correction capabilities without degradation in the performance over random erasure channels. We show by simulation results that the performance of codes permuted by our method are better than that of the original codes, especially with two or more solid burst erasures.

講演・口頭発表等

Performance of non-minary LDPC codes on two-dimensional array erasure models

G. Hosoya and T. Niinomi

2020 International Symposium on Information Theory and its Applications(IEICE)2020年10月24日

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国際会議口頭発表(一般)開催地:Hawaii

ガウス近似法を用いた非正則Polar符号の構成

大木湧介, 細谷剛, 八嶋弘幸

電子情報通信学会 情報理論研究会(電子情報通信学会 基礎境界ソサイエティ 情報理論研究会)2020年01月23日

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国内会議口頭発表(一般)開催地:広島

Design of irregular LDPC codes without markers for insertion/deletion channels

R. Shibata, G. Hosoya, and H. Yashima

2019 IEEE Global Communications Conference(IEEE Communication Scoeity)2019年12月09日

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国際会議口頭発表(一般)開催地:Waikoloa, HI

2次元行列に対する非2元LDPC符号の性能

細谷剛, 新家 稔央, 八嶋弘幸

第42回情報理論とその応用シンポジウム(電子情報通信学会 基礎・境界ソサイエティ 情報理論とその応用サブソサイエティ)2019年11月26日

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国内会議口頭発表(一般)開催地:鹿児島

Concatenated LDPC/trellis codes: Surpassing symmetric information rate of insertion/deletion channels

R. Shibata, G. Hosoya, and H. Yashima

42th Symposium on Information Theory and its Applications(電子情報通信学会 基礎・境界ソサイエティ 情報理論とその応用サブソサイエティ)2019年11月26日

詳細

国内会議口頭発表(一般)開催地:鹿児島

レーストラックメモリに対するスライド窓復号法の性能評価

橋本大輝, 柴田凌, 細谷剛, 八嶋弘幸

第42回情報理論とその応用シンポジウム(電子情報通信学会 基礎・境界ソサイエティ 情報理論とその応用サブソサイエティ)2019年11月26日

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国内会議口頭発表(一般)開催地:鹿児島

擬似乱数系列を用いた空間結合LDPC 符号化BICM に対するシェーピング方式

由利昌司, 柴田凌, 細谷剛, 八嶋弘幸

第42回情報理論とその応用シンポジウム(電子情報通信学会 基礎・境界ソサイエティ 情報理論とその応用サブソサイエティ)2019年11月26日

詳細

国内会議開催地:鹿児島

Modeling of free-space optical links and error rate in rain,

K. Futami, G. Hosoya, and H. Yashima

2019 IEEE International Conference on Space Optical Systems and Applications(IEEE Communication Scoeity)2019年10月14日

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国際会議口頭発表(一般)開催地:Portland, Oregon

2-Input/3-Input all-optical switchable AND/NOR logic gate

A. Nabeyama, K. Komatsu, G. Hosoya, and H. Yashima

OSA Advanced Photonics 2019(The Optical Society)2019年07月29日

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国際会議口頭発表(一般)開催地:Burlingame, CA

Reduced-complexity list decoding of polar codes using parity check and list-pruning

Y. Oki, R. Shibata, G. Hosoya, and H. Yashima

Croucher Summer Course in Information Theory 2019(IEEE Information Theory Society)2019年07月22日

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国際会議ポスター発表開催地:Hong Kong

Parity Check によるList Pruning を用いたPolar 符号の逐次除去リスト復号の高速化

大木湧介, 柴田凌, 細谷剛, 八嶋弘幸

電子情報通信学会 情報理論研究会(電子情報通信学会 基礎境界ソサイエティ 情報理論研究会)2019年05月23日

詳細

国内会議口頭発表(一般)開催地:北海道

外部研究資金

科学研究費採択状況

研究種別:

位置誤りを訂正する符号化方式の開発

2019年-0月-2022年-0月

配分額:¥4290000

研究種別:

干渉抑圧機能とセキュリティ機能を有する全光CDMA

2017年-0月-2020年-0月

配分額:¥4680000

研究種別:

線形符号・LDPC符号を用いた判定帰還方式における誤り指数と計算量の削減について

2017年-0月-2020年-0月

配分額:¥3380000

研究種別:

誤り訂正符号を用いた高効率な符号化変調方式の開発

2016年-0月-2019年-0月

配分額:¥2600000

研究種別:

訂正能力が可変なLDPC符号の設計および性能解析

2013年-0月-2016年-0月

配分額:¥1950000

研究種別:

カオス符号系列を用いた高セキュリティ光CDMA

2013年-0月-2016年-0月

配分額:¥5070000

研究種別:

情報通信における確率伝播アルゴリズムの改良と性能解析

配分額:¥2210000

学内研究制度

特定課題研究

低密度パリティ検査符号を用いたバースト消失訂正における符号構成とその理論的な性能解析に関する研究

2008年度

研究成果概要:本課題で目指したことは,下記の1,2の項目についてである.これらの報告と,3で今後の方針について示す.1.LR-LDPC符号の解析本課題によって提案されたLR-LDPC 符号は,通常のLDPC符号の部分クラスであり,通常のLDPC...本課題で目指したことは,下記の1,2の項目についてである.これらの報告と,3で今後の方針について示す.1.LR-LDPC符号の解析本課題によって提案されたLR-LDPC 符号は,通常のLDPC符号の部分クラスであり,通常のLDPC符号よりもバースト消失性能が高いことが示された.また,LR-LDPC符号を構成する3つの符号において,それぞれの符号の性能は,疎行列の程度を示す指標である「密度」が決めてであることが判明した.ただし当初の計画とは違い,解析式の中身をさらに解析して性能の差異を明らかにすることは適わなかったが,これらの3つの符号が全て,通常のLDPC符号符号よりも性能が優れていることが性能が向上する条件であることも判明した.また,符号アンサンブルを用いて理論的に性能解析結果からもそのような傾向が明らかになり,同時にランダムに発生する消失に対しては如何なる性能の劣化も生じないことが示された.2.解析式の厳密化従来の解析では,復号が失敗する停止条件であるストッピングセットを用いて解析しているが,解析が容易な反面,得られる下界の厳密性に問題がある.そこで最小ストッピングセットと呼ばれる,ストッピングセットよりも細かく場合分けして計算できる条件を適用し,よりタイトなバースト消失訂正能力の下界を得ることができた.3.今後の計画について概ね,研究成果も得られたが,本質的な部分で明らかにすべきことが残っている.本研究で得られた結果は,正則なLDPC符号を対象としており,よりクラスが広く,性能が優れた非正則LDPC符号へ拡張することも行った.正則の場合と同様に,「密度」と,非正則LDPC符号の性能を決定付ける重要な要素であるタナーグラフ上における「次数2の変数ノード」が性能を左右されていることが判明した.これらの示唆を生かし,今後の研究成果のさらなる発展が期待される.

疎行列に基づく符号化率が可変な誤り訂正符号の設計および解析

2010年度

研究成果概要:高符号化率のてパンクチャドLDPC符号を用いて事後確率復号を行うと更新ルールの性質から十分な伝搬が行われずに早期に停止することが多く,正しく復号することができない.これはLDPC符号中に存在するループの影響によるものであり,従来1...高符号化率のてパンクチャドLDPC符号を用いて事後確率復号を行うと更新ルールの性質から十分な伝搬が行われずに早期に停止することが多く,正しく復号することができない.これはLDPC符号中に存在するループの影響によるものであり,従来1つの確率変数の事前を伝搬させていたことによる.このような問題に対して,ループがある符号のグラフ上で正しく事後確率を計算するためには,複数のパンクチャドビットを結合した確率を伝搬させることで閉路上でも復号が続行できる新しい復号法を提案し,従来の復号法よりも必ず運用可能な符号化率が大きくなることを示した.またパンクチャドビットを復号過程の早期に推定することが重要であるため,直列型BP復号法のような収束が早い復号法によって更新順序を制御することも検討し,収束が早い復号法の提案を行った.これらの改良を加える過程において,符号のレート可変性を保持することが実用上重要であり,本研究でもその保持に努めた.実験結果より様々なLDPC符号に対し,ほぼ1に近い符号化率のパンクチャドLDPCに対しても提案した復号法で訂正することができた.また復号法の直列化を行うことで計算量の増加も極僅かに抑えることができた.設定可能な符号化率の範囲を理論的に導出することは今後の課題として残っている.また2元系列を用いた実行が容易な復号法やLDPC符号より性能の高いGLDPC符号に対する効果的な符号化法の開発にも取り組んだ.信頼度を有効に用いることで,非正則LDPC 符号に対しても実行可能な3 ビットBF 復号法を提案した.シミュレーション及び密度発展法により,提案した復号法はエラーフロア領域における復号性能が向上し,反復閾値が向上することを示した.ランダムに構成されたGLDPC 符号に対して,情報とパリティ系列のラベル付け方法及び符号化法を提案した.提案した符号化法の計算回数の上界を導出し,通常の符号化より大幅に削減できることを示した.

現在担当している科目

科目名開講学部・研究科開講年度学期
プログラミング入門 01グローバルエデュケーションセンター2020秋クォーター
プログラミング入門 02グローバルエデュケーションセンター2020冬クォーター
プログラミング入門 05グローバルエデュケーションセンター2020春クォーター
プログラミング入門 06グローバルエデュケーションセンター2020夏クォーター
サーバサイドWebプログラミング初級 03グローバルエデュケーションセンター2020夏クォーター
サーバサイドWebプログラミング初級 04グローバルエデュケーションセンター2020冬クォーター
マルチメディア初級(画像処理とアニメーション)α 01グローバルエデュケーションセンター2020春クォーター
マルチメディア初級(画像処理とアニメーション)β 01グローバルエデュケーションセンター2020夏クォーター
データベース(管理と運用) 01グローバルエデュケーションセンター2020秋クォーター
マルチメディア中級(画像処理とアニメーション)α 01グローバルエデュケーションセンター2020秋クォーター
マルチメディア中級(画像処理とアニメーション)β 01グローバルエデュケーションセンター2020冬クォーター