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A Security Evaluation of Arbiter PUF and Its Variants Using Deep Learning
Get PDF電気通信大学博士（工学）2022doctoral thesi
マルチモードファイバーレーザーにおける能動モード同期時間領域モード選択のリング型共振器の研究
Get PDF電気通信大学修士2022マルチモードファイバー(MMF)の横モードは有効屈折率がそれぞれ固有の値を持つため、各横モードの群速度、縦モード間隔がそれぞれ異なる。この特性を利用し、能動モード同期により繰り返し周波数を制御してモード同期発振させることで横モードの選択励振することを我々は提案し、時間領域モード選択と呼んでいる。リング型共振器は1方向発振のため、レンズの端面反射などによる寄生発振を防ぎ、縦モードが1種類に制限される。つまり、時間領域モード選択に適していると考える。時間領域モード選択により、超短パルスレーザーの高エネルギー化、ビーム制御の応用が期待される。本研究ではこの時間領域モード選択を実証することを目的とした。
横モード選択を行うために複数の横モードを励振する偏波保持Yb添加ダブルクラッドファイバー(コア径:19μm、クラッド径:130μm、NA:0.082)を使用した。能動モード同期には音響光学変調器を用いた。ファイバーのVパラメーター、曲げ損失を計算し、励振する横モードは合計5つであることがわかった。市販ソフトFimmwaveで各横モードの有効屈折率を計算し、各横モードの繰り返し周波数を求めた。得られた各横モードの繰り返し周波数と規格化デチューニングによるモード弁別性の評価を行い、時間領域モード選択が原理上可能であることを示した。
能動モード同期レーザーをファブリーペロー(FP)共振器とリング型共振器の２通りで作製し、レーザーの出力特性の測定、変調周波数を掃引し近視野像の変化を確認した。FP共振器ではモード同期の起きている変調周波数の範囲が約2MHzであり、計算値である約27kHzと大きくずれていた。また、強度分布が計算の横モードの強度分布と異なるため単一横モード励振はできていない。リング型共振器ではモード同期の起きている変調周波数の範囲が約11kHzであり、計算値の約10kHzとほぼ一致していることを確認した。しかし、モード同期が非常に不安定であった。これはリング型共振器にしたことでファイバーカップリングが非常に困難になり、またPANDAファイバーの向きの調整が不十分であると考える。thesi
Estimation of Propagation Profiles Based on Radio Map to Recognize Radio Environments
Get PDF電気通信大学修士2022電波伝搬推定は無線通信性能全般の向上に直結しており，様々な議論がなされてきた．伝搬プロファイルの中でも，基地局位置は干渉電力の計算やUAVの活用など多岐に渡る用途で重要である．対象基地局は昨今の移動通信システムの中核を担っているLTEや5Gの商用基地局が主として挙げられる．基地局の位置情報などのパラメータは，各オペレータが情報を開示していないことから端末や受信情報を集約するデータベースで推定する必要がある．大きく分けて，送信機の位置推定手法は到来時間に基づく手法，到来角度に基づく手法，受信電力に基づく手法がある．中でも，受信電力の測定値に基づく手法は位置毎の受信電力情報を記録した電波マップなどを使用し，一般的な移動端末の測定データで推定が可能という利点がある．しかし，既存の受信電力に基づく手法は基本的に，商用基地局のセクタアンテナのアンテナパターンが考慮されておらず，シャドウイングも考慮されていない場合も多い．そしてその位置推定結果は一意な値となっているため，誤差まで考慮した電波伝搬推定や更なる精度向上のための位置推定に利用し辛い結果となる．加えて，シミュレーションのみの結果が多く，実環境における結果は少ない．
そこで，本研究は電波マップを併用し，ベイズ推定に基づく手法を実環境のLTE商用基地局に拡張した手法を提案する．提案手法ではまず，実観測データから構築したLTE商用基地局の電波マップから，受信電力で受信位置を重みづけすることで電波マップの重心を計算し、暫定的な基地局の推定位置とする．次に，電波マップの観測誤差の確率分布，電波伝搬モデルの確率分布，電波伝搬モデルの各パラメータの事前分布を定義する．電力重心は基地局位置の事前分布の平均として利用される．定義した確率分布と電波マップの実観測データから尤度などを計算し，ベイズ推定で電波マップを既知とした基地局の位置の事後分布を推定する．この事後分布を基地局の位置の誤差分布とし，事後分布の平均を基地局の位置として結果を示す．
実環境の電波マップ構築には，電気通信大学周辺における4G商用基地局群の観測実験を行い，観測データを収集した．エミュレーション結果より，基地局位置の誤差分布の定量化，及び電力重心と同程度である平均誤差77[m]での推定できると分かった．thesi
提携に重複を許した提携形ゲームにおける仲裁コアの非空性
Get PDF電気通信大学修士2022協力ゲーム理論は、エージェント同士が協力できるという仮定の下で、協力関係がどのように形成され、また利益がどのように分配されるかを扱う分野である。古典的な協力ゲームである提携形ゲームにおいて、各エージェントは1つの提携(協力関係)にのみ参加し、その提携による利益を分配する。望ましい提携や利益の分配方法として、どのエージェントにとってもより多く利得を得られる方法が存在しないような提携構造(提携の組み方)や利得配分が存在しない、という考えがあり、このような配分の集合であるコアは提携形ゲームの解概念の1つである。
Chalkiadakisらによって提案されたOverlapping Coalition Formation (OCF)ゲームは提携形ゲームの一般化であり、エージェントが複数の提携にリソースを分割して参加できるモデルである。OCFゲームの解概念として、提携形ゲームのコアに近い仲裁コアについて研究されている。仲裁コアは仲裁関数という協力関係から抜けた(逸脱した)エージェントへの利益の分配を決める関数によって定義され、いくつかの仲裁関数に対する仲裁コアはその非空性の特徴づけが行われている。逸脱したエージェントに対して最も多く利得を分配する仲裁関数である楽観的な(optimistic)仲裁関数と呼ぶ。Zickらは線形計画問題の双対性から仲裁コアの非空性の特徴づけを与えているが、楽観的な仲裁関数に対応する仲裁コアであるo-コアについては、非空性の特徴づけがなされておらず、また線形計画問題の双対性から直接o-コアの非空性の特徴づけを行うことは出来ない。
本論文では、Zickらの手法と類似した手法を用いて、線形半無限計画問題の双対性を用いてo-コアの非空性の条件を与えた。また、いくつかの仮定を加えた下で、線形計画問題の双対性を用いてo-コアの非空性の特徴づけを与えた。thesi
5人人狼におけるプレイヤの熟達過程
Get PDF電気通信大学修士2022人狼は正体隠匿型の不完全情報コミュニケーションゲームであり、人狼をプレイするための自然なAIを作成する上で様々な課題を孕んでいる。そのような課題を解決するために人狼知能プロジェクトが発足され「人間と自然なコミュニケーションを取りながら人狼をプレイできるエージェントの構築」を究極の目標として研究が進められている。しかし人間がどのように考えてコミュニケーションを取りながら意思決定をしているのかは、いまだに解明されておらず、熟達した人間プレイヤがどのような高度な戦術を使っていて、その高度な戦術がどのように獲得されているのかについては明らかになっていない。
そこで、本論文では人狼の最少人数の単位のゲームである５人人狼を題材に人間プレイヤの熟達過程を対象とする研究を行った。まず実験１として、熟達プレイヤに実際に５人人狼を行わせ、その様子を記録して分析することで熟達者特有のプレイについて検証した。次に実験２として人狼の経験の浅いプレイヤに人狼を繰り返しプレイさせ、その様子を記録して分析することで熟達者特有のプレイの獲得過程を観察した。実験１の結果から、熟達者特有のプレイの特徴として、「情報を引き出すための初心者では見られないような戦術を素早く使える」ことが確認された。実験２では、経験の浅いプレイヤは戦術を生成する際に、その戦術に対して議論を行ったり実際に自分が使ってみたりすることで、その結果から様々なフィードバックを得ていることが観察された。具体的には、熟達者のプレイで見られる「村人CO（カミングアウト）戦略」に着目して、その獲得過程を調べた。その結果、フィードバックからその戦術を改善するための様々な推論を行っており、「フィードバック↔改善」を繰り返すことによって、戦術のチャンクのようなものが形成され、実際のゲームにおいて戦術を使う際に熟考せずに戦術を素早く使うことが出来るようになっていく過程が見られた。熟達者が「情報を引き出すための戦術を素早く使える」のは、このような多くの試行錯誤の経験から戦術を洗練させ、瞬時に初心者が理解困難な複雑な戦術を使い情報をうまく引き出していることが示唆された。thesi
Electric-quadrupole transition-rate measurement of a highly charged ion in an electron-beam ion trap using pulsed laser excitation from a metastable state
Get PDFjournal articl
ロボットハンドによる風呂敷包みのほどき作業に関する研究
Get PDF電気通信大学修士2021本研究の目的はロボットハンドによって風呂敷包みの結び目をほどく作業の実現である．人間が風呂敷包みをほどく場合，まず繰り返し「外乱」を与えることで結び目を緩める．その後に結び目の布を掴み，引き抜くことでそれをほどく．本研究ではこの人間による作業を参考にして，ロボットが可能なほどき作業を提案した．具体的には「摘み上げ操作」と「引きずり操作」という2つ操作を定義し，それらを使い分けながら繰り返し用いることで，外乱による漸次的なほどき作業を実現した．「摘み上げ操作」は結び目をほどく上で基本となる操作である．一方の「引きずり操作」は結び目が固く結ばれており，「摘み上げ操作」のみではほどくことが困難な場合に，それを緩めるために用いる操作である．また布は柔軟物であり，そのため結び目の形状は多様である．よって布の変形に対して頑強な，結び目の位置，方向，固さを認識するための手法が必要である．結び目の固さの認識は，「摘み上げ操作」と「引きずり操作」を使い分けるために用いる．本研究ではニューラルネットワークによってこの認識を行った．以上の手法により，77%の割合で風呂敷包みの結び目をほどくことに成功した．thesi