10月 2009

情報理論研究専門委員会委員長に就任しました

平成21年5月より、岩手県立大の高田先生の後を引き継いで、電子情報通信学会・情報理論研究専門委員会委員長に就任しました。任期は２年です。情報理論研究会で発表する若手研究者の育成に尽力したいと思っています。

学士論文の書き方（学内向け）

こちらからダウンロードできます。論文の書き方 （pdfファイル）

「研究読本」良い研究をするためのガイド

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シャノンの「通信の数学的理論」が文庫で復活

シャノンによる情報理論のバイブルである「通信の数学的理論(A Mathematical Theory of Communication)」の新訳が植松教授によってなされ、 平成21年８月に「ちくま学芸文庫」から文庫本として発売されました。情報理論の講義において参考書として推薦して頂ければ幸いです。

トレーニング系列を用いた乱数生成に関する研究

任意の情報源から出力された十分長い系列（トレーニング系列と呼ぶ）と 真の乱数列を利用して、その情報源と統計的に同一の性質を有する系列を 生成する問題が「トレーニング系列を用いた乱数生成問題」です。 この問題は「情報源のユニバーサルシミュレーション問題」とも呼ばれ、 物理学等における応用を有しています。
　 植松研究室では、実用性を考慮し有限精度の演算によって 乱数生成を行うアルゴリズムを検討すると共に、 長さnの乱数系列の生成に必要な、真の乱数列の長さや 演算語長について評価を行っています。

無限系列が真の乱数と識別できないための条件

無限に長い０と１の系列が与えられたとき、有限長系列に関する乱数判定法では真の乱数と区別できないための 必要十分条件が下記の３条件の各々と等価であることを示すのに成功しました。

• 有限状態機械では過去の系列から次の1ビットを予想できない
• 有限状態機械ではこの系列を圧縮できない
• この系列の経験分布が一様分布であること

更に、Lempel-Ziv78符号で圧縮できない無限系列は、上記の２番目の条件を満たし、真の乱数と区別 できないことを明らかにしました。この研究は、乱数の本質に対して新たな知見を与えるものです。

乱数の生成に関する研究

曲がったコインを振って１ビットの乱数（０と１の出る確率が共に等しい乱数）を作るにはどうすれば良いでしょうか？　
(答え)コインを２度振って表裏の順に出たら１、裏表の順に出たら０とし、表表および裏裏が出たら改めてもう２度振る。
それでは、曲がったコインを振ってkビットの乱数を作るには平均何回コインを振ればよいでしょうか？　
(答え）ほぼk／H回になります。 但し、Hは曲がったコインの表と裏の出る確率から計算されるエントロピーです。
　 このように乱数の生成はエントロピーと密接な関係があり、情報理論的な乱数の性質を明らかにすると共に、与えられた情報源から効率的に乱数を生成する方法について研究を行っています。

万能な情報圧縮アルゴリズムに関する研究

通信理論で習ったハフマン符号は、情報源から出力される各記号の生起確率を知らないと符号を構成することができませんでした。これに対して、予め情報源の性質を知らなくても符号化が行え、しかも、入力データが長くなるにつれて圧縮率が情報源のエントロピーレートに収束するという性質を有する符号を「ユニバーサル（万能） 符号」といいます。
　 最も実用的なユニバーサル符号としてLempel-Ziv符号が知られており、現在、パーソナルコンピュータのデータ圧縮ツール(LHA, ZIP等)として広く用いられています。
　 植松研究室では、ユニバーサル符号による圧縮率がエントロピーレートに収束する速度や、ユニバーサル符号を用いた通信路符号の復号法などについて研究を行っています。

2008年 発表論文

1. Fixed-Slope Universal Lossy Coding for Individual Sequences and Nonstationary Sources (S. Kuzuoka and T. Uyematsu), IEICE Trans. Fundamentals, E91-A, no.3, pp.836-845 (March 2008).
2. Secret Key Agreement by Reliability Information of Signals in Gaussian Maurer's Model (M. Naito, S. Watanabe, R. Matsumoto, and T. Uyematsu), Proc. 2008 IEEE ISIT, pp.727-731 (July 2008).
3. Near ML Detection Using Dijkstra's Algorithm with Bounded List Size over MIMO Channels (A. Okawado, R. Matsumoto, and T. Uyematsu), Proc. 2008 IEEE ISIT, pp.2022-2025 (July 2008).
4. Universal Coding Theorem for Relay Channels (T. Sakai and T. Uyematsu), Proc. 2008 IEEE ISIT, pp.484-488 (July, 2008).
5. Universal Coding for Lossy Complementary Delivery Problem (S. Kuzuoka, A. Kimura, and T. Uyematsu), Proc. 2008 IEEE ISIT, pp.2177-2181 (July 2008).
6. Tomography Increases Key Rate of Quantum-Key-Distribution Protocols (S. Watanabe, R. Matsumoto, and T. Uyemastu), Phys, Rev. A, vol.78, no.4, pp.042316-1-11 (Oct. 2008).
7. Universal Multiterminal Source Coding Algorithm with Asymptotically Zero Feedback: Fixed Database Case (E.-h.Yang, D. -K. He, T.Uyematsu, and R. W. Yeung), IEEE Trans. Inform. Theory, vol.54, no.12, pp.5575-5590 (Dec. 2008).

2007年 発表論文

1. Universal Lossy Coding for Individual Sequences Based on Complexity Functions (S.Kuzuoka and T. Uyemastu), IEICE Trans. Fundamentals, E90-A, no.2, pp.491-503 (Feb. 2007).
2. Universal Coding for Correlated Sources with Complementary Delivery (A. Kimura, S. Kuzuoka, and T. Uyematsu), Proc. of 2007 IEEE ISIT, pp.1756-1760 (June 2007).
3. Key Rate of Quantum Key Distribution with Hashed Two-Way Classical Communication (S. Watanabe, R. Matsumoto, T. Uyematsu, and Y. Kawano), Proc. of 2007 IEEE ISIT, pp.2601-2605 (June 2007).
4. Universal Coding of Correlated Sources with Complementary Delivery (A. Kimura, S. Kuzuoka, and T. Uyematsu), IEICE Trans. Fundamentals, E90-A, no.9, pp.1840-1847 (Sep. 2007)
5. Key Rate of Quantum Key Distribution with Hashed Two-Way Classical Communication (S. Watanabe, R. Matsumoto, T. Uyematsu, and Y. Kawano), Phys. Rev. A, vol.76, no.3, pp.032312-1-7 (Sep. 2007).

2006年 発表論文

1. Design of MPLS/GMPLS Multilayer Network Considering Protection and Restoration (W. Imajuku, T. Ohara, R. Takeshima, T.Uyematsu, and K. Sato), Proc. of Optical Fiber Communication Conference 2006, p.3 (March 2006).
2. Relationship among Complexities of Individual Sequences over Countable Alphabet (S. Kuzuoka and T. Uyematsu), IEICE Trans. Fundamentals, E89-A, no.7, to appear (July 2006).
3. Security of Quantum Key Distribution Protocol with Two-Way Classical Communication Assisted by One-Time Pad Encryption (S. Watanabe, R. Matsumoto, and T. Uyematsu), Proc. Asian Conf. on Quantum Inform. Science 2006 (Sep. 2006).
4. Primal-Dual Distance Bounds of Linear Codes with Application to Cryptography (R. Matsumoto, K. Kurosawa, T. Itoh, T. Konno, and T. Uyematsu), IEEE Trans. Inform. Theory, vol.52, no.9, pp.4251-4256 (sep. 2006).
5. Asymptotical Optimality of Two Variations of Lempel-Ziv Codes for Sources with Countably Infinite Alphabet (T. Uyematsu and F. Kanaya), IEICE Trans. Fundamentals, E89-A, no.10, pp.2459-2465 (Oct. 2006).
6. Improvement of Stabilizer-Based Entanglement Distillation Protocols by Encoding Operators (S. Watanabe, R. Matsumoto, and T. Uyematsu), Journal of Physics A: Mathematical and General, vol.39, pp.4273-4290 (2006).
7. Fixed-Slope Universal Lossy Coding for Individual Sequences (S. Kuzuoka and T. Uyematsu), Proc. of IEEE Inform. Theory Workshop 2006, pp.244-248 (Oct. 2006).
8. Multiterminal Source Coding with Complementary Delivery (A. Kimura and T. Uyematsu), Proc. of 2006 ISITA, pp.189-194 (Oct. 2006).
9. Universal Lossy Coding for Individual Sequences Based on Complexity Functions (S. Kuzuoka and T. Uyematsu), Proc. of 2006 ISITA, pp.290-295 (Oct. 2006).
10. Linear-Time Encodable and Decodable Codes for Slepian-Wolf Source Networks (T. Uyematsu), Proc. 2006 ISITA, pp.313-318 (Oct. 2006).
11. Sphere Decoder for Imperfect Channel State Estimation (C. Koike, R. Matsumoto, and T. Uyematsu), Proc. 2006 ISITA, pp.466-470 (Oct. 2006).
12. Noise Torelance of the BB84 Protocol with Random Privacy Amplification (S. Watanabe, R. Matsumoto, and T. Uyematsu), International Journal on Quantum Information, vol.4, no.6, pp.935-946 (Dec. 2006).

2005年 発表論文

1. Efficient Secret Sharing Schemes Based on Authorized Subsets (K. Tochikubo, T. Uyematsu and R. Matsumoto), IEICE Trans. Fundamentals, E88-A, no.1, pp.322-326 (Jan. 2005).
2. Network Design and Cost Optimization for Label Switched Multi-Layer Photonic IP Networks (S. Kaneda, T. Uyematsu, N. Nagatsu, and K. Sato), IEEE Jour. on Selected Areas in Commun., vol.23, no.8, pp.1612-1619 (Aug. 2005).
3. Randomness of Individual Sequences (T. Uyematsu), presented at IEEE ITW2005 recent result session (2005).
4. Noise Tolerance of the BB84 Protocol with Random Privacy Amplification (S. Watanabe, R. Matsumoto, and T. Uyematsu), Proc. of 2005 IEEE Int. Symp. on Inform. Theory, pp.1013-1017 (Sep. 2005).
5. String Matching-Based Universal Source Codes for Source Networks with Asympotically Zero Feedback (E.-H. Yang, D.-K. He, T. Uyematsu, and R. W. Yeung), Proc. of 2005 IEEE Int. Symp. on Inform. Theory, pp.2349-2353 (Sep. 2005).
6. Low Density Parity Check Matrices for Coding of Correlated Sources (J. Muramatsu, T. Uyematsu, and T. Wadayama), IEEE Trans. on Inform. Theory, vol.50, no.10, pp.3645-3654 (Oct. 2005).

2004年 発表論文

1. Weak Variable-Length Slepian-Wolf Coding with Linked Encoders for Mixed Sources (A. Kimura and T. Uyematsu), IEEE Trans. Inform. Theory, vol.50, no.1, pp.183-193 (Jan. 2004).
2. [招待論文]情報源のコスト付き符号化とその応用(植松), 電子情報通信学会論文誌(A), J87-A, No.5, pp.588-596 (平成16年5月).
3. Secret Key Capacity for Ergodic Correlated Sources (K. Tochikubo, T. Uyematsu and R. Matsumoto), IEICE Trans. Fundamentals, E87-A, no.6, pp.1651-1654 (June, 2004).
4. Applicability of the Sample Path Method of Ergodic Processes to Individual Sequences (S. Kuzuoka and T. Uyematsu), Proc. of 2004 IEEE ISIT, p.561 (June-July, 2004).
5. Network Design for Multi-Layered Photonic IP Networks Considering IP Traffic Growth (S. Kaneda, T. Uyematsu, N. Nagatsu, K. Sato), IEICE Trans. Commun, E87-B, no.2, pp.302-309 (Feb. 2004).
6. Two methods for decreasing the computational complexity of the MIMO ML decoder (T. Fukatani, R. Matsumoto and T. Uyematsu), IEICE Trans. Fundamentals, E87-A, no.10, pp.2571-2576 (Oct. 2004).
7. Maximumn Mutual Information of Space-Time Block Codes with Symbolwise Decodability (K. Tanaka, R. Matsumoto, and T. Uyematsu), Proc. of 2004 ISITA, pp.1025-1030 (October, 2004).
8. Relationship among Complexities of Individual Sequences over Countable Alphabet (S. Kuzuoka and T. Uyematsu), Proc. of 2004 ISITA, pp.1416-1421 (October, 2004).
9. Two Methods for Decreasing the Computational Complexity of the MIMO ML Decoder (T. Fukatani, R. Matsumoto, and T. Uyematsu), Proc. of 2004 ISITA, pp.1507-1510 (October, 2004).
10. Performance of Multistage Universal Decoder for Given Linear Codes over Additive Noise Channels (T. Uyematsu and F. Kanaya), Proc. of 2004 ISITA, pp.1585-1591 (October, 2004).

発表論文リスト(1999-2005)

学会論文誌

• 符号語のコストを考慮した有ひずみユニバーサル情報圧縮 (内田、植松), 電子情報通信学会論文誌(A)，J82-A，no.1, pp.104-111 (平成11年1月)．
• Channel Simulation by Interval Algorithm: A Performance Analysis of Interval Algorithm (T. Uyematsu and F. Kanaya), IEEE Trans. on Information Theory, vol.45, no.6, pp.2121-2129 (Sep. 1999).
• Universal Variable-to-Fixed Length Codes Achieving Optimum Large Deviations Performance for Empirical Compression Ratio (T. Uyematsu), IEICE Trans. Fundamentals, E82-A, no.10, pp.2246-2250 (平成11年10月).
• 非線形コンバイナ型乱数生成器の特性 ---線形複雑度，相互情報量，無相 関性について--- (白石、森井、植松、坂庭), 電子情報通信学会論文誌(A)，J83-A，no.10, pp.1169-1179 (平成12年10月)．
• Constructing Quantum Error-Correcting Codes for $p^m$-state Systems from Classical Error-Correcting Codes (R. Matsumoto and T. Uyematsu), IEICE Trans. Fundamentals, E83-A, no.10, pp.1878-1883 (平成12年10月).
• [平成14年論文賞]符号シンボルのコストを考慮したユニバーサル情報源符号化 (植松、川上), 電子情報通信学会論文誌(A) J83-A，no.11, pp.1300-1308 (平成12年11月)．
• [招待論文]Lempel-Ziv符号と情報理論(植松) , 電子情報通信学会論文誌(A) J84-A，no.6, pp.681-690 (平成13年6月).
• On the Universality of Channel Decoders Constructed from Source Encoders for Finite-State Channels (T. Uyematsu and S. M. Kisra), IEICE Trans. Fundamentals, E84-A, no.10, pp.2447-2456 (平成13年10月).
• An Algebraic Construction of Codes for Slepian-Wolf Source Networks (T. Uyematsu), IEEE Trans. Inform. Theory, vol.47, no.7, pp.3082-3088 (Nov. 2001).
• 副情報源を伴う情報源の増分分解に基づくユニバーサル符号化法の 漸近最良性 (植松、前田), 電子情報通信学会論文誌(A) J85-A, no.1, pp.95-102 (平成14年1月).
• Lower Bound for the Quantum Capacity of a Discrete Memoryless Quantum Channel (R. Matsumoto and T. Uyematsu), Journal of Mathematical Physics, vol.43, no.9, pp.4391-4403 (Sep. 2002).
• レート分割法による多重アクセス通信の誤り指数について (太田、植松), 電子情報通信学会論文誌(A)，J86-A, no.3, pp.309-312 (平成15年3月)．
• [解説]辞書法によるデータ圧縮アルゴリズム(植松), 電子情報通信学会誌, vol.86, no.3, pp.211-214 (平成15年3月).
• Two Algorithms for Random Number Generation Implemented by Using Arithmetic of Limited Precision (T. Uyematsu and Y. Li), IEICE Trans. Fundamentals, E86-A, no.10, pp.2542-2551 (Oct., 2003).
• Conditional Lempel-Ziv Complexity and Its Application to Source Coding Theorem with Side Information (T. Uyematsu and S. Kuzuoka), IEICE Trans. Fundamentals, E86-A, no.10, pp.2615-2617 (Oct., 2003).
• Weak Variable-Length Slepian-Wolf Coding with Linked Encoders for Mixed Sources (A. Kimura and T. Uyematsu), IEEE Trans. Inform. Theory, vol.50, no.1, pp.183-193 (Jan. 2004).
• [招待論文]情報源のコスト付き符号化とその応用(植松), 電子情報通信学会論文誌(A), J87-A, No.5, pp.588-596 (平成16年5月).
• Secret Key Capacity for Ergodic Correlated Sources (K. Tochikubo, T. Uyematsu and R. Matsumoto), IEICE Trans. Fundamentals, E87-A, no.6, pp.1651-1654 (June, 2004).
• Network Design for Multi-Layered Photonic IP Networks Considering IP Traffic Growth (S. Kaneda, T. Uyematsu, N. Nagatsu, K. Sato), IEICE Trans. Commun, E87-B, no.2, pp.302-309 (Feb. 2004).
• Two methods for decreasing the computational complexity of the MIMO ML decoder (T. Fukatani, R. Matsumoto and T. Uyematsu), IEICE Trans. Fundamentals, E87-A, no.10, pp.2571-2576 (Oct. 2004).
• Efficient Secret Sharing Schemes Based on Authorized Subsets (K. Tochikubo, T. Uyematsu and R. Matsumoto), IEICE Trans. Fundamentals, E88-A, no.1, pp.322-326 (Jan. 2005).
• Low Density Parity Check Matrices for Coding of Correlated Sources (J. Muramatsu, T. Uyematsu, T. Wadayama), conditionary accepted in IEEE Trans. Inform. Theory.

国際会議

• Large Deviations Performance of Interval Alogorithm for Random Number Generation (A. Kimura and T. Uyematsu), Proc. of Memoryal Workshop for the 50th Anniversary of the Shannon Theory, pp.1-4 (Jan. 1999).
• Channel Simulation by Interval Algorithm (T. Uyematsu and F. Kanaya), Proc. of the 1999 IEEE Inform. Theory and Comm. Workshop, p.98 (June 1999).
• Almost Sure Convergence Theorems of Rate of Coin Tosses for Random Number Generation by Interval Algorithm (T. Uyematsu and F. Kanaya), Proc. of IEEE ISIT 2000, p.457 (June 2000).
• Universal Coding for Correlated Sources with Memory (T. Uyematsu), Proc. of The Seventh Canadian Workshop on Information Theory, pp.40-43 (June 2001).
• Weak Variable-Length Slepian-Wolf Coding with Linked Encoders for Mixed Sources (A. Kimura and T. Uyematsu), Proc. of 2001 IEEE Information Theory Workshop, pp.82-84 (Sep. 2001).
• Asymptotical Optimality of Two Variations of Lempel-Ziv Codes for Sources with Countably Infinite Alphabet (T. Uyematsu and F. Kanaya), Proc. of 2002 IEEE ISIT, p.122 (July 2002).
• Network Dimensioning of Electrical/Optical Label Swithed Multi-Layer Photonic IP Networks (S. Kaneda, T. Uyematsu, N. Nagatsu and K. Sato), Proc. of 7th European Conference on Network and Optical Communications 2002, pp.14-21 (June 2002).
• Universal Data Compression Algorithm with Side Information Based on LZW Algorithm (S. Kuzuoka, T. Uyematsu and R. Matsumoto), Proc. of ISITA 2002, pp.783-786 (Oct. 2002).
• Low Density Parity Check Matrices for Coding of Multiple Access Networks (J. Muramatsu, T. Uyematsu and T. Wadayama), Proc. of the 2003 IEEE Inform. Theory Workshop, pp.304-307 (March-April, 2003).
• Secret Key Capacity for Ergodic Correlated Sources (K. Tochikubo, T. Uyematsu and R. Matsumoto), Proc. of The Eighth Canadian Workshop on Infrom. Theory, pp.8-11 (May 2003).
• Asymptotical Optimality of Grammar-Based Codes for Nonstationary Sources (T. Uyematsu and N. Shiota), Proc. of 3rd Asia-Europe Workshop on Information Theory, pp.49-52 (June 2003).
• On the Universality of Lempel-Ziv Codes for Sources with Countably Infinite Alphabet (T. Uyematsu and F. Kanaya), Proc. of 3rd Asia-Europe Workshop on Information Theory, pp.79-83 (June 2003).
• The Burrows Wheeler Transform Asymptotically Conserves the Ziv-Entropy of Almost Every Sequence from an Ergodic Source (F. Kanaya and T. Uyematsu), Proc. of 2003 IEEE ISIT, p.23 (June-July, 2003).
• Conditional Lempel-Ziv Complexity and Its Application to Source Coding Theorem with Side Information (T. Uyematsu and S. Kuzuoka), Proc. of 2003 IEEE ISIT, p.142 (June-July, 2003).
• Low Density Parity Check Matrices for Coding of Correlated Sources (J. Muramatsu, T. Uyematsu and T. Wadayama), Proc. of 2003 IEEE ISIT, p.173 (June-July, 2003).
• Applicability of the Sample Path Method of Ergodic Processes to Individual Sequences (S. Kuzuoka and T. Uyematsu), Proc. of 2004 IEEE ISIT, p.561 (June-July, 2004).
• Maximumn Mutual Information of Space-Time Block Codes with Symbolwise Decodability (K. Tanaka, R. Matsumoto, and T. Uyematsu), Proc. of 2004 ISITA, pp.1025-1030 (October, 2004).
• Relationship among Complexities of Individual Sequences over Countable Alphabet (S. Kuzuoka and T. Uyematsu), Proc. of 2004 ISITA, pp.1416-1421 (October, 2004).
• Two Methods for Decreasing the Computational Complexity of the MIMO ML Decoder (T. Fukatani, R. Matsumoto, and T. Uyematsu), Proc. of 2004 ISITA, pp.1507-1510 (October, 2004).
• Performance of Multistage Universal Decoder for Given Linear Codes over Additive Noise Channels (T. Uyematsu and F. Kanaya), Proc. of 2004 ISITA, pp.1585-1591 (October, 2004).

署名解題12

署名解題11

署名解題10

署名解題９

署名解題8

署名解題７

署名解題6

署名解題５

署名解題4

行き着く先は全く見えなかった。一年後ばかりか、半年先の自分すら想像することは不可能だった。　 　小池真理子「青山娼館」

小池真理子の小説の一句。独立行政法人化された国立大学の行き着く先を述べたもの。 小池真理子を選んだところに行き着く先の姿が暗示されている。

署名解題３

上司は思いつきでものを言う。学者は思いつきだけで生きている。

橋本治のベストセラー「上司は思いつきでものを言う」のパロディー。大学教授には困った人が多いことを暗に述べたつもり。 もちろん自分を含めて。

署名解題2

行き先も決めないでずんずん歩いた。もう大学のことなど考えない ようにした。何も考えないようにした。何も考えずに歩いていると、 そのうちに言葉を忘れてしまった。　　　ーー　川上弘美「惜夜記」

川上弘美の惜夜記の一節。川上は、 「行く先も決めないでずんずん歩いた。もう少女のことなど考えないようにした。 何も考えないようにした。何も考えずに歩いていると、 そのうちに言葉を忘れてしまった。」と書いているところ、 「少女」を「大学」に書き直し、自分の心情を表すことにした。 惜夜記では、この後に、「何しろ体がない。脳もない。」と続くが、 大学教授が能無しでは困るので、ここでまでにした。

署名解題1

「独裁体制。東工大」

庶務から回って来た、東工大のキャッチフレーズ案「独創体制。東工大」のパロディ。 １文字換えて、偉い人たちの言う「トップダウン」をチョコレート訳したもの。自分では 気に入っていたものの、この署名が原因で、一緒に仕事をしていた他の先生が主流派から 揶揄されたので変更した。

指導方針

1. 学生の自主性を尊重し、個人の資質を伸ばすことに主眼をおきます。但し、怠惰は許しません。
   
2. 研究室には次の「きまり」があります。これが守れないような人は来ないで下さい、入ってから後悔します。
   • 　 時間を守る。約束を守る。きまりを守る。
   • 　 理解できなければ、そのときに言う。
   • 　 基本的な事項はまず自分で調べる。調べても分からなければ先輩に聞いてから、教員に聞く。
   • 　 同じことを繰り返し質問しない。
   • 　 自分の都合を優先したり、割り込ませない。
   • 　 ゼミの時間に遅れない。ゼミを無断で休まない。
   • 　 研究室の行事には必ず参加する。
   • 　 後輩の面倒をみる。
   • 　 学会発表しない大学院生は修了させない。

研究室で行っている輪講（ゼミ）

• 学生共通：　合同輪講（週１回）
• 修士２年：　研究打ち合わせ（週１回）
• 修士１年：　本読み（週２回）
• 学部４年：　本読み（週２回）、研究打ち合わせ（週１回、後期は週２回)

配属する研究室の選び方 --- 「研究の方法」から引用

研究分野の見つけ方 -- 分野探しは恋人を見つけるのと同じ
　 長年つきあえる研究分野を見つけることは、恋人探しと同じようになかなか難しい。研究分野の選び方の秘訣は、自分の好きな分野を選ぶということである。自分の嫌いな分野を研究した場合、研究しているうちにたまたま好きになることがなければ、大半の人は、卒業するためだけにその分野を研究しただけに留まり、すばらしい研究成果がでることは稀である。従って、たとえ教官が勧める分野であっても、自分の気に入らない分野は、素直に「いやです」というのがコツである。「好きこそものの上手なれ」という諺の通り、好きな分野を研究せずに、よい成果が得られるはずがない。

指導教官の選び方
　 研究分野の選び方の第一歩は、適切な指導教官を選べぶことである。もし、自分の研究分野がはっきりと決まっている場合、その分野に最も近い指導教官を選べばよい。やりたい分野に近い指導教官がいない場合、他分野の教官の中から、好きなことをやらせてもらえる教官を指導教官として選ぶ必要がある。しかも、この場合、教官によっては、「君の面倒はみないから自分でやってくれ」と引導を渡される場合も多いので、それなりの注意と覚悟が必要である。
　 指導教官の専門分野と自分の研究分野がほぼ同一の場合、常に適切な助言が期待できる。この意で、どんな研究をしても、あまりハズレを引く心配はない。しかし、これでは、「お釈迦様の掌で遊んでいる孫悟空」であり、自分は指導教官とはやや違う分野を研究したいというならば、指導教官にゴネられない範囲で、やはり道は自分で切り開くしかない。
　 最後に、そしてこれが最も重要なことだが、指導教官と自分との相性を考えておくこと。指導教官とは年中顔を会わせることに加え、就職その他の相談に乗ってもらうことも多い。そのため、配属したい教官の研究室の学生から、予め指導教官の性格を聞き、自分と折り合いがつくかを調べておく必要がある。いくらその分野では著名な研究者であっても、殺気がみなぎっており、話をするだけで息が詰まるようならば、指導教官として選ぶべきではない。また逆に、どうしても適切な指導教官が見つからない場合は、「この教官ならば1年間つき合っていけそうだ」と思う人を選ぶこと。

就職との関係
　 研究分野の選び方でよく見えない所が就職との関連である。どのような職種に就職するつもりかによっても、研究分野は実は微妙に関連してくる。例えば、通信機器メーカの研究所に入社したいと思うなら、当然、関連する分野を選び、その分野の指導教官を選んだ方が、教官と関連企業との関係もあり将来的に有利になる。他方、地方公務員や高校の教師になりたいという場合は、どの研究分野を選んでも就職には直接的に関係はない。
　 気を付けなければならないことは、研究分野の選択が、ときとしてはあなたの一生を決めることになるかもしれないことである。研究室紹介を聞いて、面白そうだからというだけで、安易に研究分野と指導教官を決めてはならない。自分が何をしたいのか、将来何になりたいのかを自問自答して、真剣に考えて決めること。

平成21年度 植松・松本・藤井研究室メンバーリスト

教員

• 植松友彦 教授
• 松本隆太郎 准教授
• 藤井俊彰 准教授

事務員

• 入谷久美子
• 前畑恭子

博士課程学生

• 松田哲直(D1)
• 栗原淳(D1)

修士課程学生

• 鮎川晋弥(M2)
• 小林武史(M2)
• 佐野洋介(M2)
• 塩治榮太朗(M2)
• ルンバントルアン ソニー(M2)
• 齋藤津樹(M1)
• 下野健祐(M1)
• 田丸貴行(M1)
• 山田健弘(M1)

学部学生

• 川崎博章
• 川鍋翔太
• 川村恒星
• 鈴木啓司
• 蔦岡拓也
• 仲野紘矢
• 先崎俊裕

学問に王道なし

国王の数学の教師であったユークリッドに対して、国王が 「もっと簡単に幾何学を学ぶ方法はないか」 と尋ねたところ、 ユークリッドが 「幾何学に王道はありません」 と答えた話がある。それに引き替え、現在の教育はどうだろうか。 高校の数学では大学受験に出ない単元である幾何や統計は教えない。 塾や通信教育では各教科の要点だけを教えることで 定期試験や受験の効率的な突破法を指導する。 このような、「要点だけを短時間で簡単にマスターする」 という反ユークリッド教育があちこちで行われている。

大学でも、このような反ユークリッド教育に慣らされた輩が年々増加している。 そのため、大学で使うの教科書は年々薄くなり、要点だけのものになっていき、 講義もパワーポイントを利用して要点だけを述べた薄っぺらいものになってきている。 この輩は概して試験の成績は良い。しかしながら、このような学生は 研究室に入ると伸び悩むことが多い。なぜなら、 研究はどのような展開になるか一切予想のできない為、すぐ壁にぶつかるのだ。 彼らは解法がパターン化されていない未知の問題を解く事はできないのだ。

本来の教育とは、本を読んだときや講義を聞いたとき、 何が重要で何が重要でないかを自分で判別できるようにすることである。 次に、この能力を利用して、見たことのない問題に対し自分で解く方法を見いだせる ようにすることである。これは、生涯にわたる問題解決の方法であると共に、 人間としての自立を教えることに他ならない。 要点を教えてくれる人やマニアル本は常にあるとは限らないのだから。

それでは、このような人間を育成するには、 大学人として、どのような教育を行えばよいのであろうか。 一つだけ間違いないことは、そのような教育はユークリッド的で なければならず、時間がかかるということだ。教育に効率を求めてはならない。 ゆとり教育の時代に、このような時間のゆとりが必要な教育も認めてもらいたい。

情報理論は「お月様」

お月さまはえらいな お日様の兄弟で
まん円になったり
弓の様になったり
はるなつあきふゆ
日本じゅうを照らす

この歌に関連した一口噺がある。

お日様とお月様と、どちらがえらいか。
それはお月様がえらいにきまっている。
お日様は明るい昼間に出ているのだから何でもない。
お月様は闇夜を照らして明るくしてくれる。
お月様が隠れたら、夜は真っ暗になってしまう。 　　　内田百間　「摩阿陀十三年」


情報理論は「お月様」である。「お日様」は、もちろん通信工学である。 明るい昼間の研究をしても何も面白くない。闇夜を照らす研究の方が、見えなかったものが見えるようで数倍面白い。

基礎研究による社会貢献

祐天寺住職　巖谷勝正「明顕雑想　第一集」より抜粋

　 研究には大きく分けると基礎的研究と開発的研究があります。自然科学でも社会科学でも共通してこのように分けられると思います。今、分かりやすいように自然科学の領域で話を進めますと、基礎的研究とは言ってみれば社会の役に立つかどうか全く見当もつかないけれども、ある1つの真理を探究する研究と言うことができます。実際1人の研究者にしてみれば、何のためにこんなことをしているのだろうと、いつも疑問が湧いてくるような研究です。

　 これとは対照的に開発的研究とは、今すぐ役に立たせるためにはどうしたら良いかを考える研究です。これはゴールが明確ですから、自分の研究が社会の役に立ったかどうかは身体で感じ取ることができます。あるときには数字で社会への貢献度を算出することができ、具体的にわかるわけです。もし失敗しても、その原因を分析して次の目標に生かすことができ、仕事をしている間は生きがいを実感できるのではないでしょうか。

　 基礎的な研究というものは決して短期的なものではなく、じっくり腰を落ち着けて、ある現象を捉えていくわけです。それは真理のほんの一端を現している現象かもしれません。しかし、そこに隠されているものは何かを追求していくわけです。これは周りの人から見れば、非常に自己陶酔というか自己満足の世界に見えるかもしれません。また本人も知らず知らずのうちにそこにのめり込んでいったり、そのうちに私の人生は何であったのかと悩むかもしれません。

　 しかし、ここで私の言いたいことは、求めているものが真理であるならばそれは決して無駄にはならず、たとえ本人は気が付かなくてもそれは立派に社会に貢献しているということなのです。

　 確かに基礎研究というのは周囲の生活と全く関係のない部分で仕事をしていくわけですから、周囲の人たちはお金ばかり使って何をしているのだろうと言うかもしれません。しかし、もしその研究が真理を求めているのであれば、それは誰かが何らかの形でやらなければならないことなのです。それが真理を求める1歩となるからです。人類の歴史を振り返って見ればそれは明らかです。

　 少し横道にそれるかもしれませんが、発明とか発見というものは何の前触れもなく、ある人の頭にひらめくものであるかどうかを考えてみればいいのではないかと思います。歴史に名を残している人も実際は、多くの無名の人の研究から得られた知識を土台として、その知識を常識として、ある現象とある現象を結び付けたら新しい法則が見つかたというにすぎないのです。もちろん、それに至る本人の努力というものは並大抵のも のではありません。しかし、多くの無名の研究者の情報が生かされて、人類はこのように発展してきたことを忘れてはなりません。

　 このように考えていくと、たとえ今は無意味に思われる研究も、それを自分の社会的な役割だと認識することによって大きな価値を持つのです。その心を持つことが生きがいに通ずるものであると私は考えるのです。

なぜ情報理論を研究するようになったか

--- 余は如何にして極道になりし乎 ---

　私と情報理論との最初の出会いは学部学生のときの辻井重男先生の講義であり、２度目の出会いは 大学院生のときの岸源也先生の講義であった。岸先生は、今から推測するとシャノン博士の論文"A Mathematical Theory of Communication"を講義の原稿としておられたようで、講義中にたびたび「シャノンの理論は大数の法則の乱用だよ」と言われ たことを覚えている。この理由は、後にシャノン博士の論文を自分で読んだときに分かった。 成果の大部分が大数の弱法則を利用して証明されていたからである。しかしながら、今にして思えば、シャノン博士の論文は、 これから構築しようとしている理論の枠組を述べた論文であって、そこに数学的な厳密さを要求するのは酷である。
　 最後のそして現在に至る情報理論との長いつきあいの始まりは、北陸先端大に赴任したときに始まる。 情報科学の分野で、今までに研究して来た光通信と接点のあるテーマを探したとき、情報理論の研究を思い立った。 手始めに、自分では身近な通信路符号化を研究テーマにすると共に、 情報源符号化を研究テーマとして学生に与え、研究室の輪講では定評のあるCover先生やGallager先生の教科書などを次々に読んだ。 そして、最も基本的な「情報源符号化定理」や「通信路符号化定理」でさえ、対象となる情報源や通信路を広げる度に、 新たな証明が行われてきたことを知り、情報理論が螺旋階段的に発展してきたことに気づいた。この後、独りでCsiszar先生とKorner先生の教科書を読んでからは、 シャノン博士が示した符号化定理を越えて遥かに精密な成果が得られていることを知り、情報理論の奥深さを知るに至った。この頃には、情報理論を自らの一生涯の研究テーマとして選ぶことを決心し、韓太舜先生のいうところの「極道」の研究テーマたる シャノン理論の研究に没頭することになった。ちなみに、シャノン理論とは数年前に亡くなられたBell研究所のWyner博士の 造語であり、何らかの(符号化)問題の限界とその限界を達成するアルゴリズム(符号化法)を追求する理論研究の総称である。 97年にロシアのBurnashev先生にお会いしたとき、シャノン理論は物理学と同じ位の広さがあると聞き、将来に わたり研究テーマの枯渇に苦しむことなく、安心して研究生活を送れることになった。

研究に対する心情

　 研究者というものはボス稼業の者を除けば大体３つのタイプに分類されます。すなわち、島を発見する人，最短航路を築く人、島を開拓する人の３つです。小生は昔は勤勉かつ温厚な開拓者だったような気がしますが、現在は宝島の発見を目論む性格が破綻しつつある最短航海士のような気がします。もちろん２０年近い航海の間，島の発見者になったことなどはありません。
　 研究者の最高の栄誉は『宝島を発見した人』になって後世にその名を留めることです．しかし、そのためには、『何も発見できない』だけでなく、独立行政法人化などの大きなうねりのあるシケの海であえなく『溺れ死ぬ』かもしれないといういわゆる"all or nothing"の大きなリスクを覚悟しておかなければなりません。それでも、研究者としての道を踏み出た以上、社会的落伍者となる危険を冒しても『宝島を発見する人』になろうとする研究者魂だけは決して捨てません。これが『極道もの』すなわち『道を極める者』としての心意気です。
参考文献：韓太舜「極道としての学問」

博士課程修了生

2009年修了

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• 立野 央将

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• 山田 慈人

2007年修了

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• 渡辺 峻

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• 森田 歳行

2002年修了

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2001年修了

• 前田 浩次
• Kisra Saad

2000年修了

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• 木村 昭吾

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1996年修了（北陸先端科学技術大学院大学）

• 梅原 大祐
• 下田 慎吾
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1995年修了（北陸先端科学技術大学院大学）

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• 岩田 賢一
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1994年修了（北陸先端科学技術大学院大学）

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学部卒業生

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• 川崎 博章
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2007年卒業

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• 城野 将樹
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2006年卒業

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• 今野 利光
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• 田中 健司
• 田沼 航平
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• 葛岡 成晃
• 島田 智史
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2000年卒業

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• Kisra Saad
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• 西山 直
• 前田 浩次

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1991年卒業

• 三ツ木 淳
• 和田 義則

主な就職先

括弧内は人数

• KDDI(5)
• NTT研究所(2)
• NTT DoCoMo(3)
• IIJ
• イーアクセス
• 日本電気(3)
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• 富士通(2)
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• 新日鉄ソリューションズ
• シミュラシオン 　
• 三井海上火災保険
• ゴールドマンサックス
• シュルンベルジェ
• 京都大学
• 和歌山大学
• 徳島大学

副系長・専攻長に就任しました

平成21年4月から、植松教授は副工学系長（電気系）ならびに集積システム専攻長に就任しました。

学生支援センター・副センター長に就任しました

平成21年4月から、植松教授は学生支援センター・副センター長に就任しました。

植松友彦 教授

集積システム専攻 教授

学歴：昭57年 工学士（東京工業大学）、昭59年 工学修士（東京工業大学）、昭63年 工学博士（東京工業大学）

職歴：昭59年 東京工業大学助手、平2年 同大講師、平3年 同大助教授、平4年 北陸先端科学技術大学院大学助教授、平9年 東京工業大学助教授、平15年より東京工業大学教授（現在に至る）

受賞歴：平元年 第４回電気通信普及財団テレコムシステム技術奨励賞、平元年 電子情報通信学会 篠原記念学術奨励賞、平5年,平8年,平14年,平19年,平23年 電子情報通信学会 論文賞、平20年 電子情報通信学会業績賞、平成18年 東工大教育賞

 

連絡先:
東京工業大学 集積システム専攻
〒152-8550 東京都 目黒区 大岡山 2-12-1 S3-53

居室: 大岡山キャンパス 南3号館-304号室

電子メール: uematsu あっと it.ss.titech.ac.jp


研究内容
私の研究室では、数学的モデルを利用して情報の本質に迫る研究をしています。実際には、

• 情報源から出力されたデータ列の複雑度とデータ圧縮との関係
• 通信路の符号化と情報源符号化の双対性
• センサネットワーク等への応用に向けた相関を有する複数の情報源からの出力系列の効率的な符号化
• 情報セキュリティやシミュレーションにおいて重要な乱数の生成法
• インターネット等でのマルチキャストの効率化を目的としたネットワーク符号化
• 量子コンピュータにおけるデータの圧縮や伝送の基礎理論となる量子情報理論

などの研究を主に行っています。 これらの研究の目的は、通信システムや記録システムに代表されるICT(Information Communication Technology)システムの究極の性能を明らかにすることで、 新たなICTシステム開発の指針を示すことに あります。尚、これらの研究を行うにあたり、 確率論、代数学、組合せ論などの高等数学や情報理論の知識を必要とします。