Meiji Repository (Meiji University)

竹下,太崇

TAKESHITA,Hirotaka

Japanese

On the Interpretation of Poem No.3692  from Volume 15 of the Man'yoshu Focusing on the Characteristics of "Kakuru" in the Man'yoshu

飯野,友香理

IINO,Yukari

A Study on Foreign Trademark Protection -The situation before industrial property rights were granted to foreigners-

明治大学博士（工学）doctoral thesi

上野,芙優

UENO,FUYU

Electroencephalographic study on musical pleasure and preference

生田,海

IKUTA,KAI

機械学習を用いた非線形イコライザによる光ファイ
バ光学非線形補償の研究
言語: Japanese
出版者: 
公開日: 2025-04-28
キーワード (Ja): 
キーワード (En): 
作成者: 生田,海
メールアドレス: 
所属: 
メタデータ
http://hdl.handle.net/10291/0002001519URL
1 
 
２０２５年 ２月 ９日 
 
「博士学位請求論文」審査報告書 
 
審査委員 （主査） 理工学部専任准教授 
      氏名   中村 守里也      
 
 （副査） 理工学部専任教授 
       氏名   井家上 哲史      
  
 （副査） 理工学部専任教授 
       氏名   鎌田 弘之       
 
 
１ 論文提出者   生田 海 
 
２ 論文題名 
     機械学習を用いた非線形イコライザによる光ファイバ光学非線形補償の研究 
  （英文題） 
     Fiber-optic nonlinearity compensation using machine-learning-based  
     nonlinear equalizers 
 
３ 論文の構成    
   本論文は、次の様に構成されている。 
 第１章 序論 
 第２章 光ファイバ伝送における波形歪み 
 第３章 ディジタルコヒーレント通信システムにおける信号処理と波形歪み補償 
 第４章 RCによる波形歪み補償 
 第５章 遅延タップ付き RCによる波形歪み補償 
 第６章 RCにおける過学習 
 第７章 ANN及び VSTFにおける過学習 
 第８章 結論 
 
４ 論文の概要 
 ディジタルコヒーレント受信技術の実用化によって、光ファイバ通信における受信感度と周波
数利用効率が大きく改善されることになった。コヒーレント法式の導入によって受信感度が改善
されただけでなく、光の振幅及び位相に情報を載せる直交振幅変調や偏波多重が可能となり、周
波数利用効率が改善された。また、受信後の信号をＡＤ変換し、波形データをディジタル領域で
信号処理することが一般化した。このことから、光領域で行われていた処理の多くがディジタル
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領域で行えるようになり、高価な光学部品を用いずに高性能な光通信システムを構築することが
可能となっている。 
 ディジタル領域で処理が行われるようになった重要なものとして波形歪み補償がある。これま
で光ファイバの分散特性による波形歪みは光学的に処理されることが一般であったが、ディジタ
ルコヒーレント受信を用いることによって、大きな分散歪みをディジタル領域で処理することが
できるようになった。また、分散の影響だけでなくＰＭＤや偏波変動等による、いわゆる線形歪
みについては、一括してディジタル信号処理で補償することが可能となった。その一方で、光フ
ァイバのカー効果等による非線形波形歪みについては、まだその処理方法は、検討途中の段階に
留まっている。非線形波形歪み補償方式としては、光波の伝搬を記述する微分方程式を差分法で
解くディジタルバックプロパゲーション（ＤＢＰ）やボルテラ級数展開（ＶＳＴＦ）を用いる方
法が提案されている。しかし、ＤＢＰやＶＳＴＦでは計算量が膨大となってしまい、実用上の問
題となっている。 
 本研究は、機械学習を用いることで、従来検討されてきた方式に比べて少ない計算量で非線形
歪み補償を実現することを目指したものである。まず、リザーバコンピューティング（ＲＣ）を
用いる方法について検討を進めており、特に複素数型ＲＣ（ＣＶＲＣ）を用いる場合のパラメー
タの最適化方法を明らかにしている。また、ＲＣで非線形補償を行う場合の特性改善の方法とし
て遅延タップ付きＲＣを提案し、その特性を明らかにしている。また、機械学習の問題の一つで
ある過学習の影響についても解析を進めている。 
 第１章では、研究の背景として、実用化されたディジタルコヒーレント受信方式の
特質について説明すると共に、ディジタル信号処理を用いた非線形イコライザによる
光ファイバ光学非線形補償の研究の重要性が説明されている。また、検討を行ったＣ
ＶＲＣや遅延タップ付きＲＣ、過学習特性等について、その研究成果の概要を説明し
ている。また、本論文の構成を示している。 
 第２章では、光ファイバ伝送において生ずる波形歪みについて原理的な説明を行っ
ている。まず、光ファイバを光波が伝搬する原理や減衰といった基礎的事項について
簡潔に述べた後、光信号が光ファイバ伝送路において受ける歪みとして、分散による
線形波形歪みおよび光カー効果による非線形歪みについて説明している。また、これ
らの波形歪みの補償方法や抑圧方式についても説明している。 
 第３章では、光ファイバ通信システムで用いられるディジタルコヒーレント技術と、
そこで用いられる信号処理について説明している。ディジタルコヒーレント光通信シ
ステムの概要と全体構成について述べた後、ＤＳＰを用いたディジタル領域での信号
処理技術について説明している。特に、本論文の主題である波形歪み補償技術につい
て説明した後、偏波多重された信号の偏波分離、周波数オフセットの推定技術、位相
回復技術について説明している。 
 第４章では、ＲＣを用いた非線形イコライザによる光ファイバ光学波形歪み補償方
式について説明している。ＲＣを用いた非線形イコライザの原理に加えて、非線形補
償特性改善のために検討した時間シフトのパラメータや提案方式である複素ＲＣに
ついて説明している。その後、動作原理解析のために行った数値シミュレーションの
構成と結果についてまとめ、ＲＣの計算量低減に向けた検討について説明している。
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更に１６ＱＡＭ光ファイバ伝送実験の結果についてまとめている。また、伝送特性改
善に向けた課題について説明している。 
 第５章では、ＲＣの前段に遅延タップを用いた構成における非線形波形歪みの補償
性能について検討結果をまとめている。まず、遅延タップ付きＲＣを用いた非線形イ
コライザの原理について述べ、インパルス応答を任意の値に設定可能であることを示
している。その後、ＲＣに遅延タップを適用した際の最適パラメータについてまとめ、
伝送距離に応じた性能評価結果を示している。 
 第６章では、光学非線形補償のために設計したＲＣによる非線形イコライザの過学
習の特性の解析結果についてまとめている。まず、機械学習分野における過学習の問
題について説明している。次に、通信システムの品質評価に用いられる信号系列につ
いて述べている。その後、過学習の評価方法を説明し、数値シミュレーションの結果
を示している。 
 第７章では、光ファイバ通信システムにおける光学非線形波形歪みを補償するため
に設計された多層型ニューラルネットワーク（ＡＮＮ）およびＶＳＴＦを用いた非線
形イコライザの過学習の特性を調査した結果をまとめている。教師信号に用いる信号
パターンとして Pseudo-Random Bit Sequence（ＰＲＢＳ）と繰り返しランダムパター
ン（ＲＲＢＳ）を用い、それぞれに対してＡＮＮとＶＳＴＦによる非線形イコライザ
がどのような過学習特性を示すのかを解析し、その結果をまとめている。 
 第８章は本論文の結論であり、本研究のまとめと、これから検討すべき課題が述べ
られている。 
 
５ 論文の特質 
 本論文では、機械学習を用いることで、従来検討されてきた方式に比べて少ない計算量で非線
形歪み補償を実現することを目指している。まず、ＲＣを用いる方法について検討を進めており、
特にＣＶＲＣを用いる場合のパラメータの最適化方法を明らかにしている。これまでもＲＣを用
いて光ファイバの非線形波形歪みの補償を行うデモンストレーションを行った例はあったが、Ｒ
Ｃの複雑なパラメータをどのように設定すべきなのか詳細な検討は行われていなかった。特にＣ
ＶＲＣについては十分な検討が行われていない状況であった。また本論文では、ＲＣで非線形補
償を行う場合の特性改善の方法として遅延タップ付きＲＣを提案し、その特性を明らかにしてい
る。ＲＣは、リザーバに過去のデータを蓄えて処理する構成となっているが、時間の経過ととも
に古いデータが劣化していく。このことは、時間方向に広がりを持つ歪み波形の処理において、
その特性を決定的に制限してしまう。遅延タップ付きＲＣは、この問題への解決策としての重要
な意味を持つ。また本論文では、機械学習の問題の一つである過学習の影響についても解析を進
めている。これまで、機械学習の問題の一つとして過学習が議論されることはあったが、その過
学習の程度が、従来型の非線形イコライザと定量的に比較されることはなかった。本研究は、従
来から使用されるＶＳＴＦとも比較しながら過学習特性を評価しているところに大きな意味を持
っており、機械学習による非線形イコライザの過学習が、相対的には特別に強いものではないこ
とを明らかにした意義は大きいと考えられる。 
 
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６ 論文の評価 
 本論文では、まず、光ファイバ通信において問題となっている光学非線形現象による非線形波
形歪みをＲＣによるイコライザで補償する方法について検討を進めており、特にＣＶＲＣを用い
る場合のパラメータの最適化方法を明らかにしている。この成果により、ＲＣによる非線形イコ
ライザの設計方法が定まり、その特性を最大限に発揮することが可能となった。またその一方で、
本論文の研究は、ＲＣによる非線形イコライザの性能の限界や問題点についても明らかにするこ
ととなった。本論文では、これに対し、遅延タップ付きＲＣを提案し、その特性解析を進めてい
る。ＲＣでは、リザーバに蓄えられた古いデータが徐々に劣化していくため、時間方向に広がり
を持つ歪み波形の処理において、特性が制限されてしまう。遅延タップ付きＲＣは、この問題へ
の解決策として有効であることが明らかにされており、ＲＣによる非線形イコライザの応用範囲
を大きく広げる可能性を持った技術として、評価に値するものと考えられる。 
 また本論文では、機械学習の問題の一つである過学習の影響についても解析を進めているが、
従来から使用される技術と比較しながら過学習特性を評価しているところに大きな意味があり、
機械学習による非線形イコライザの過学習が、相対的には特別に強いものではないことを明らか
にした意義は大きく、評価に値するものと考えられる。 
 
７ 論文の判定 
 本学位請求論文は、理工学研究科において必要な研究指導を受けたうえ提出されたものであり、
本学学位規程の手続きに従い、審査委員全員による所定の審査及び最終試験に合格したので、博
士（工学）の学位を授与するに値するものと判定する。 
以 上 
主査氏名（自署）                  


Fiber-optic nonlinearity compensation using machine-learning-based nonlinear equalizers

明治大学博士（商学）doctoral thesi

藤丸,真穂

FUJIMARU,MAHO

A Study on the Multilateralism in Emerging Countries

明治大学博士（学術）doctoral thesi

李,夢秋

LI,MENGQIU

英米のSF映像作品に潜在する資本主義のイデオロギ
ー -ロボット・AI・サイボーグVS人間という対立-
言語: Japanese
出版者: 
公開日: 2025-04-28
キーワード (Ja): 
キーワード (En): 
作成者: 李,夢秋
メールアドレス: 
所属: 
メタデータ
http://hdl.handle.net/10291/0002001529URL
1 
 
２０２４年度 教養デザイン研究科 
博士学位請求論文（要旨） 
 
英米の SF映像作品に潜在する資本主義のイデオロギー 
―ロボット・AI・サイボーグVS人間という対立― 
 
                                        教養デザイン専攻 
                                         李 夢秋 
 
１ 問題意識と目的 
 アシモフが「ロボット工学三原則」を提唱したことによる、ロボットと人間との「共存」「共生」といった
概念が生まれてすでに 70年近く経つ。にもかかわらず、英米の多くの SF映像作品では、ロボットと人間の
関係を「完璧なロボット/人工知能/サイボーグ VS 不完璧な人間」という二項対立で表現し、この表現を
通して「人間とはなにか」という問題に答えてきた。本論文では、その理由や意図を明らかにするため、ド
クター・フーシリーズにおけるCybermenの物語と、スタートレックシリーズにおけるBorgの物語を詳し
く考察する。 
 
２ 構成及び各章の要約 
 本論文は全部で以下の 7章からなる。 
 Ⅰ章では、本論文の研究契機と問題意識、先行研究の状況と不足、研究目的、研究方法、研究意義につい
て論ずる。従来の SF 映像作品において、人とロボット、人工知能、サイボーグの関係は、テクノフォビア
に根ざす敵か味方か、のような二項対立的表現が圧倒的に多いといえる。そして、そうした考えに基づき作
品のテーマを読み解いた先行研究も大量にある。同時に、そのテクノフォビアによる人間と、ロボットと人
工知能、サイボーグの二項対立関係を批判する先行研究も、少数ながら存在する。また「完璧」と「不完璧」
をめぐる研究は、主にユートピアとディストピアに関する研究の中で言及されている。それらは、ほとんど
の場合「完璧な社会」VS「不完璧な人間」というかたちで論じられてきた。 
しかし、SF 映像作品における「完璧なロボットと人工知能、サイボーグ」VS「不完璧な人間」を正面か
ら取り上げた先行研究は、管見の及ぶ限りでは存在しない。さらに、この二項対立関係の機能や、映像作品
においてその二項対立関係がどのように働いてきたかについても、詳しい分析はなされたことがない。これ
らの問題を解決するため、主にミザンセン批評に基づき、テクスト分析を行っていく。さらに、ベンヤミン
の著作『複製技術時代の芸術作品』とラカンが提示した「去勢」の概念という 2 つの視点から、欧米の SF
映像作品への批判を展開する。 
Ⅱ章では、フィクション作品におけるロボットと人工知能、サイボーグの系譜を改めて整理し、ドクター・
フーシリーズにおけるCybermenの物語と、スタートレックシリーズにおけるBorgの物語を研究対象にす
る理由を論じる。筆者の見解によれば、欧米における大多数の SF 作品の核心的なナラティブ構造としての
「ロボット神話」は、人間に「完璧な人工生命を求めるな」という警告を伝えるための神話の構造であり、
欠陥のある人間と完璧な人工生命の間に断絶があることを示している。とりわけ、20世紀の冷戦時代から現
在までテレビ放送や映画化が続いている旧Cybermen・新CybermenとBorgの物語では、人間との断絶を、
人間と機械の対立という極端なかたちで示してきた。その対立は、Cybermen と Borg が、自らを「より進
化した存在」「完璧な存在」と主張して人間のことを「不完璧な存在である」と見下す、という形で描かれて
2 
 
きた。 
Ⅲ章では、それぞれのドラマ・映画において、Cybermen と Borg が主張する自身の「完璧さ」がいかに
して表現されているかを考察し、両者のイメージに反映しているイデオロギーを明らかにする。敵キャラク
ターとして登場するCybermenとBorgについては、その造形や描写を根拠として、全体主義やファシズム、
ナチス・ドイツ、科学技術などのメタファーであるとする論評がすでに定着している。しかし筆者の考察に
よれば、自らの「完璧さ」を主張するCybermenとBorgは、実は、冷戦時代のソビエト連邦や中国など社
会主義体制の国家を風刺するために作られた隠喩でもある。 
Ⅳ章では、Cybermen の物語と Borg の物語の流れを改めて整理し、それぞれの物語に起きた変化とその
変化を引き起こした要因を考察する。その作業と並行して、Cybermen と Borg がそれぞれ人間の「不完璧
さ」をどのように認識しているかを分析し、その言説が意味するイデオロギーを明らかにする。Cybermenが
考える人間の「弱さ」と、Borgが考える人間の「不完璧さ」において強調されているのは、主に肉体的有限
性に伴う苦痛と非効率性、および人間が生きている限り感情機能による精神的な苦しみを感じることの不可
避性である。これに加え、人間の自由意思や混乱、個性、差異といった、自由主義思想や個人主義思想を視
聴者に想起させる言葉も、混じっている。 
実際、Borgのイメージは、ソ連崩壊という現実世界の変化と呼応して変化した。ソ連崩壊後、Borgのイメ
ージと物語は変わった。このことは、Borg物語を書いた脚本家のインタビューの中でも確認できる。同様の
変化は、後の新 Cybermen の物語の中でも起きた。『ボーグ変質の謎』という物語の中で、Borg ははじめて
「完璧を求める」という思想と接触した。この物語は後のBorg物語にモデルを提供した。この物語に登場す
るドローンたちの混迷ぶりは、ソ連崩壊と社会主義信仰の破滅を経験した旧ソ連圏の人々の絶望的な精神風
景を反映している、というのが筆者の見立てである。 
こうした文脈の中で、Cybermenと Borgの機能はさらに複雑化した。英米人にとって、Cybermenと Borg
は、ナチス・ドイツの滅亡とソ連崩壊という甘美な勝利の思い出を想起させてくれる「二重享楽」的なキャ
ラクターである。冷戦時代から現在まで、Cybermenと Borgは、社会主義国家を風刺するキャラクターとし
ても機能している。が、冷戦後、旧ソ連が西側に脅威を与えていたころの歴史が、世代交代によりどんどん
忘れられるようになった。Cybermenも Borgも、いまやレトロでノスタルジックなものになり、今ではシニ
フィアンのさらなるシニフィアンになった。 
Ⅴ章では、Cybermen の物語と Borg の物語にある核心的なナラティブ構造と通底するスーパーヒーロー
映画を分析の対象として、ベンヤミンの理論を援用し、そのようなナラティブ構造が反復し再生産され続け
ている現状に対して批判を行う。ハリウッドは、スーパーヒーローへの「触覚的受容」を大衆に与える機会
を生み出すことで、「人類の危機に直面したのであれば、スーパーヒーロー(＝資産家)の降臨を待てばよい」
という無意識的な期待を、大衆に植えつけようとしているのではないか。その上で、ハリウッドは人類が危
機から救済されたあとは、人類が再度、危険が潜む元の資本主義社会へ回帰することを、暗に求めているの
ではないか。これは「資本主義が唯一の実行可能な政治経済システムであるのみならず、それを代替する選
択肢を想像することさえ今や不可能だという認識が広まっている」ことと通底する。ハリウッドはこのよう
なやり方で、大衆の階級認識を奪い、新しい社会構造への欲求も消そうとしている。これは、ベンヤミンの
言う精神療法的効果を資本主義が大衆の支配に利用していることを意味しており、まさにベンヤミンが批判
した「映画資本による反革命的な可能性」と言えるのではないか。 
Ⅵ章では、ラカンが提起した「去勢」の概念をモデルにして、Cybermen と Borg のそれぞれの物語にお
ける各キャラクターの機能を分析し、SF映像作品における「去勢」の応用を考察し批判する。「危機に遭遇
→主人公が世界を救う→世界が元の様子に戻る」というパターンに基づく Cybermen と Borg の物語では、
世界を救うドクター・フーや惑星連邦の船長たちのようなキャラクターも描かれる。これらのキャラクター
は、普通の人々や旧ソ連国民の隠喩としてのキャラクターたちがイギリスやアメリカの価値観・イデオロギ
ーなどへ「同一化」することを促す役割を果たしている。これは、ドラマや映画の中で、「完璧なロボット/人
工知能/サイボーグ」VS「不完璧な人間」の二項対立を通じて行われる。このような、完璧なものへの希求を
3 
 
禁止し、不完璧さを受け入れさせる、というプロセスは、精神分析の術語でいう「去勢」である。とりわけ、
新Cybermenの物語と、ソ連崩壊後のBorgの物語は、ラカンが提起した「去勢」のモデルとよく合致して
いる。 
Borgの物語の方が新Cybermenの物語より先に放送され、「去勢」を強調しはじめた。それも、ソ連崩壊
後に起きた変化である。Borgの機能の変化は、ソ連崩壊という大事件が、当時のソ連に希望を寄せ社会主義
やマルクス主義、共産主義を信仰していた一部のアメリカ人のトラウマになったことを示唆している。ソ連
崩壊の現実から離れてラカンに慰めを求めるこのような思想的潮流は、1968年 5月にフランスで起きた「五
月革命」後のフランス知識人の思想的転換にまで遡ることができる。 
ラカンの主張を受け入れることは、自分と他人、世界が不完璧であることを認めることを意味する。1968
年以前、フランス共産党は、精神分析を「反動的なイデオロギー」として批判した。実際、68年の五月革命
後、多くの知識人がラカンの思想に転換することで「去勢」されたことは、フランス共産党の批判に当たっ
た。上述の精神分析の「治療の対象」は 1968 年以降はフランス知識人だったが、1991 年のソ連崩壊後は、
Cybermenと Borgの物語を通して、その「治療の対象」の範囲が一般大衆までに拡大した。Cybermenと
Borgの物語の変容は、このようなトレンドを表象しているのではないか、と筆者は考える。 
VII 章は結論である。これまで論じた内容を総括した上で、SF 映像作品における「完璧なロボット/人工
知能/サイボーグ」と「完璧ではない人間」という二項対立関係を通して「人間とは何か」という問題を議論
すべき理由を説明する。「完璧なロボット/人工知能/サイボーグ」が隠喩するのは、社会主義・共産主義・マ
ルクス主義の思想と国家であった。英米系の SF 映像作品は、それらを非正当化させ、資本主義の思想と国
家を「不完璧な人間」と結びつけることで、資本主義の正当化のために利用されてきた。このようなやり方
は、実は、ラカンが「去勢」の効果を強調する思想とよく合致している。現代社会の大衆は、不安や緊張を
和らげるために強く慰めを求める心理状態にあり、これが精神分析の影響拡大の土壌となっている。と同時
に、これは、資本主義の主体が自らの支配を確保するという企みと一致する。換言すれば、SF映像作品にお
ける「去勢」のモデルを応用することは、資本主義が大衆の思想を支配するための一種の文化実践になって
いるのである。資本主義と精神分析は、一種の共犯関係が築かれており、これは、資本主義体制の内部構造
に潜在する危機を回避するための迂回路と言える。 
資本主義が精巧に構築したこのような言説の罠に対して、大衆はただ反論できず黙々と従うしかないのか。
その問いに対して、筆者は「否」と強く主張したい。資本主義の手法そのものが、むしろ大衆の力の強さを
証明しているのではないだろうか。では、大衆はいかにして資本主義の支配から逃れ、その支配に抵抗する
のか。その探究は、筆者の今後の研究課題としたい。 
以上 


The Underlying Capitalist Ideology in British and American Sci-Fi Visual Works -The Conflict Between Robots，AI，Cyborgs，and Humans-

山崎,陽斗

YAMAZAKI,Haruto

The Significance and Methods of Cooperation between Museums and Juvenile Training Schools

大畑,裕嗣

OHATA,Hiroshi

The Societal Community，State，and Market in the System of Modern Societies -A Critique of Cohen and Arato’ s Interpretation of Parsons in Civil Society and Political Theory-

井上,優

宇田川文海翻案『汝所好』が照らし出す『お気に召すまま』

郭,南燕

日本における土山湾工房作品（2） -五島列島・久賀島潜伏キリシタン資料館の聖像たち-

Meiji University

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