ラベル分布学習が分類においてより良い一般化性能を持つ理由を理解する 背景紹介 人工知能と機械学習の分野では、分類問題は研究者たちの主要なテーマの一つであり、多ラベル学習（Multi-label Learning, MLL）や単一ラベル学習（Single-label Learning, SLL）の進展に伴い、ラベル間の複雑な関係を効果的に処理することが重要な課題となっています。しかし、従来の単一ラベル学習モデルは最も関連するラベルのみに注目し、ラベル間の曖昧性や相関情報を無視する傾向があります。このような制約により、現実世界の多くの複雑な課題を解析し解決する際に障害が生じています。 この問題を解決するためにラベル分布学習（Label Distribution Learning, LDL）が提案...

単片集積型3次元IGZO-RRAM-SRAMコンピューティングストレージ新アーキテクチャ研究：ニューラルネットワーク計算効率向上のブレークスルー 背景と研究の動機 ニューラルネットワーク（Neural Network, NN）が人工知能分野で広く応用されるにつれ、従来の計算アーキテクチャでは、エネルギー消費、速度、密度に関する要求を満たすのが困難です。この問題を解決するため、研究者はコンピューティングストレージ（Compute-In-Memory, CIM）チップ技術に注目しています。CIMは、計算ユニットとストレージユニットを1つのアーキテクチャに統合することで、大量のデータ転送による「メモリボトルネック」効果を回避し、システム効率を大幅に向上させるものです。これまでのCIMアーキテクチャ...

有限周波数応答を用いた行列分数記述での構造化システムの識別性とパラメータ推定の難易度 背景紹介 科学研究や工学応用の中で、パラメータ識別は複雑なシステムの理解と制御の中核的な課題の一つである。電力システム、機械システム、または化学反応動力学モデルのいずれにおいても、正確なパラメータ識別は、システム挙動の最適化、誤差の削減、制御性能の向上の基盤となる。しかしながら、システムの複雑性が増すにつれ、従来のパラメータ識別手法は、大規模システムを扱う際に徐々に効果を失い、特に識別問題が高度非線形でありデータ量が膨大である場合には特に顕著である。このため、新たな理論と計算手法の開発が必要不可欠であり、これによりパラメータ識別の過程で遭遇する実践的な課題を解決することが求められる。 近年、パラメータ識別の...

異種指向性マルチエージェントシステムの協調出力調整問題研究：完全分散型モデルフリー強化学習フレームワークに基づくアプローチ 背景紹介 近年、分散制御と最適化の研究は、スマート交通、スマートグリッド、分散型エネルギーシステムなどの分野で広く応用可能性が示されています。このようなシステムでは、複数のエージェントが協力して特定のタスクを達成する必要があり、その中で基本的な研究課題の一つが協調出力調節（Cooperative Output Regulation、以下COR）問題です。この問題は、適切な制御プロトコルを設計することで、マルチエージェントシステムのすべてのエージェントが参照信号を追従し、最終的に追従誤差をゼロにすることを目指します。 しかし、この課題を解決するためには、エージェントの動的...

分散型ランダムネスビーコン（Distributed Randomness Beacon）研究の最前線 —— 大規模における通信複雑性を最適化した実用的なソリューション 今日の多くの技術分野において、信頼できるランダム数生成器（Randomness Beacon）は、暗号技術、ブロックチェーン、電子投票など多数の応用においてセキュリティを支える重要な要素となっています。ランダム数生成器は、公正性、予測不能性、そして公開的な検証可能性を満たさなければなりません。しかしながら、従来の分散型ランダムネスビーコン（Distributed Randomness Beacon、以下DRB）ソリューションは、複雑な通信工程に依存するか、公共掲示板（Public Bulletin Board、以下PBB）の利...

制約された領域におけるマルチエージェントシステムの時間変化隊形成追尾制御に関する研究レビュー マルチエージェントシステム（Multi-Agent Systems, MAS）の協調および協力制御は、近年大きな注目を集めています。その関心は、多自主水中航行体やマルチローター航空機といったエンジニアリング分野での幅広い応用だけでなく、効率的な自動化、複雑なタスクの達成、資源消耗の削減における可能性にも由来しています。しかし、複雑で動的な実環境では、外部の未知の擾乱への対応、衝突回避、および制約された領域内でのタスク実行など、MASの隊形成追尾制御により高い要求が課されます。 本論文「Observer-based event-triggered formation tracking control ...