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教員紹介

眞田 亜紀子 助教 MANADA Akiko

  • 情報ネットワークシステム学専攻
  • 応用ネットワーキング学講座
  • amanada(at)is.uec.ac.jp

1.研究内容

私は離散数学、主にグラフ理論を用いて情報工学に関する研究を行ってきました。現在、研究課題として以下のことに取り組んでいます。

Network Coding、主にWireless Body Area Network (WBAN)におけるCoding

WBANとは、人体にセンサーをとりつけ、センサーから送られた体温や心電図などの健康に関する情報をモニターでチェックするシステムで、現代医療やスポーツ科学において注目を集めてきています。健康に関する情報は、正確に伝達されなければいけません。その一方で、センサーは小さく軽いものでないといけないので、必然的にバッテリーも小さくなってしまいます。「バッテリーの消費を極力抑えつつ、エラーが起こってもできるだけ正確に情報を伝達するには、どのようなコーディングを施せばよいのか」という問題に対し、シンプルな(計算量が少ない)コーディングをグラフで表し、そのグラフを用いてコーディングを施した際に情報が正確に伝わる確率を調べています。今までの結果を基に、与えられたWBANに対して、シンプルなコーディングの中で最も正確に情報の伝達ができるものを提示することを目標としています。同時に情報セキュリティ面も重要視されますので、高い伝達正確性とセキュリティ性を兼ね備えるためにはどうしたらよいか考えています。また、実際に実験器具を用いてWBANがどのようにデータを伝達しているのか間近でみることで、よりよいWBANにするための改善点などを見つけたいと思っています。

制約符号(Constrained codes)

情報を伝達する際、通信網においてノイズがランダムに起こる場合は、誤り訂正符号を用いて、ある数までのエラーを直せるようにしています。しかし、もしどのようなノイズが起こるか予測できる場合には、制約符号を使って、エンコードされたデータがノイズに影響を受けやすい記号列(forbidden words)を含まないようにすることで、エラーを起こりにくくすることができます。制約符号は主にCDやDVDなどのデータ保存用のメディアによく使われています。一次元制約符号の場合、forbidden words を含まない両側無限列(sofic shift)をラベル付き有向グラフで表し、そのグラフを使って制約符号の特徴を解析するのですが、同じsofic shiftを表現するグラフの中で最も重要となるグラフがShannon coverと呼ばれるグラフです。今までirreducibleな(強連結なグラフで表現できる)sofic shiftのShannon coverの特徴、Shannon coverになるための条件などは明らかにされていますが、irreducibleでない(reducible)な場合のShannon coverについては詳細がわかっていません。Reducibleな場合のShannon coverの特徴や条件を見つけ出すことは、私の長年の目標です。また、最近ではデータをより多く保存するため多次元符号が使用されるようになり、それに乗じて多次元制約符号の研究が盛んになってきています。しかし一次元の場合と違い、グラフを用いて解析することができず、未解決な問題が多く残っています。今までの一次元制約符号の知識を活かし、多次元制約符号の特徴を明らかにしていくことで、よりよいデータ保存やコーディングの発見に貢献したいと思っています。

2.学生のみなさんへ

私は数学科出身なので、数学を使って理論面から色々アプローチしてきたのですが、理論だけでなくもっと実用的な部分にも精通したいと思い、応用にもどんどん力を入れたいと思っています。この電気通信大学で、皆さんと一緒により一層応用について学び、ステップアップしていくのが私の理想です。また、海外に長年滞在していたため、英語を多用するかもしれませんが、ぜひ英語に対して不安感をもたずチャレンジしてもらいたいです。一人でも多くの学生が世界に羽ばたいてくれることを期待します。皆さん、一緒に頑張っていきましょう。

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