スケーラブルな通信に基づくセンサネットワーク上の高精度状態推定

IoT時代が到来した．IoT時代では，スマートグリッドなどのスマートな次世代型インフラシステムの実現が求められている．IoT時代における社会システムの制御では，スマートメータなどから得られた大量の情報をリアルタイムで処理し利用する事が求められる．よって，高速で大容量な無線ネットワークが求められる．現在でも5Gの通信システムの整備が急ぎ進められているが，IoT化が加速していく社会では常に通信システムの想定を上回る通信量の増加が見込まれる．通信量が飽和し続ける状況では，ネットワーク上で処理を分散化し通信量を削減できるシステム運用フレームワークが必要となる．IoT化が加速していく背景に対して， センサネットワーク上の推定問題では増加し続ける観測情報を適切に削減して，ネットワーク上で一度に通信する通信量を低減させる方法が議論されてきた．しかし，各ノードが推定問題を解くために必要とする情報が適切に確保されない場合，推定問題の性能を表す収束速度や推定精度と通信量との間にトレードオフが発生する事が知られている．よって，本研究ではこのトレードオフが発生しないような通信削減手法を提案する．この目的達成のために本研究が着目した点は（１）集中型の最適推定器と同じ推定値を得られる観測情報の低次元化（２）観測情報の低次元化をネットワーク上で実行するスケーラブルな通信則である．2022年度はこれまでに得られた結果をモデルレス手法に拡張する方法とサイバーセキュリティへの応用する手法に取り組み，基礎的な結果を得ることができた．

IoT時代が到来した．IoT時代では，スマートグリッドなどのスマートな次世代型インフラシステムの実現が求められている．IoT時代における社会システムの制御では，スマートメータなどから得られた大量の情報をリアルタイムで処理し利用する事が求められる．よって，高速で大容量な無線ネットワークが求められる．現在でも5Gの通信システムの整備が急ぎ進められているが，IoT化が加速していく社会では常に通信システムの想定を上回る通信量の増加が見込まれる．通信量が飽和し続ける状況では，ネットワーク上で処理を分散化し通信量を削減できるシステム運用フレームワークが必要となる．IoT化が加速していく背景に対して， センサネットワーク上の推定問題では増加し続ける観測情報を適切に削減して，ネットワーク上で一度に通信する通信量を低減させる方法が議論されてきた．しかし，各ノードが推定問題を解くために必要とする情報が適切に確保されない場合，推定問題の性能を表す収束速度や推定精度と通信量との間にトレードオフが発生する事が知られている．よって，本研究ではこのトレードオフが発生しないような通信削減手法を提案する．この目的達成のために本研究が着目した点は（１）集中型の最適推定器と同じ推定値を得られる観測情報の低次元化（２）観測情報の低次元化をネットワーク上で実行するスケーラブルな通信則である．2022年度はこれまでに得られた結果をモデルレス手法に拡張する方法とサイバーセキュリティへの応用する手法に取り組み，基礎的な結果を得ることができた．