| 講演抄録／キーワード |
| 講演名 |
2024-10-29 14:35
［ポスター講演］ガウス信念伝搬法と期待値伝搬法における自己雑音伝搬の抑制原理に関する比較検討
○古土井智春・高橋拓海（阪大）・衣斐信介（同志社大）・落合秀樹（阪大） |
| 抄録 |
（和） |
本発表では，無線通信における MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) 空間多重信号の分離 (検出) 問題を想定し，ガウス信念伝搬法 (GaBP: Gaussian Belief Propagation) とファクターグラフ上で動作する期待値伝搬法 (EP: Epectation Propation) がそれぞれ備える自己雑音伝搬の抑制機構を比較する. 前者は積和アルゴリズムにおけるメッセージ更新ルールに対して中心極限定理を適用することで導出され，各因子ノードにおける尤度情報の合成に際して自身に由来する成分を除去する “外部値生成” により繰り返しに伴う自己雑音伝搬を抑制する. 一方，後者は KL (Kullback-Leibler) ダイバージェンス最小化規範に基づく近似推論の枠組みから導出され，GaBP と異なり，伝搬される全ての尤度情報を全合成した上で，メッセージ空間における除算操作を行い外部情報を生成する. この構造的差異は，有相関観測という非理想条件下で，ビリーフスケーリングと呼ばれるアルゴリズム中の非線形検出モジュール (denoiser) の制御処理を導入した場合に，両検出器の検出性能において顕著な性能差を生むことを明らかにする. |
| （英） |
This presentation comparatively examines the structural differences in the suppression mechanism of self-noise propagation between Gaussian belief propagation (GaBP) and expectation propagation (EP) operating on factor graphs, in the context of multiple-input multiple-output (MIMO) signal detection. The message update rules of GaBP, derived by applying the central limit theorem to those in the sum-product algorithm (SPA), suppress self-noise propagation by combining likelihood information at each factor except for its own component. In contrast, EP, originating from the approximate inference framework based on the minimization of Kullback-Leibler (KL) divergence, first fully combines all likelihood information at each factor node, then propagates extrinsic information via a division operation in the message domain. We demonstrate that this structural difference leads to a significant performance gap between the two methods under highly correlated measurements, non-ideal conditions for both detectors, under the assumption that the scaling method is introduced to adaptively control the softness of the non-linear detection module, i.e., the denoiser. |
| キーワード |
（和） |
ガウス信念伝搬法 / 期待値伝搬法 / 大規模MIMO検出 / 有相関観測 / / / / |
| （英） |
Gaussian belief propagation / expectation propagation / massive MIMO detection / correlated measurements / / / / |
| 文献情報 |
信学技報 |
| 資料番号 |
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| 発行日 |
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| ISSN |
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| PDFダウンロード |
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| 研究会情報 |
| 研究会 |
MIKA |
| 開催期間 |
2024-10-28 - 2024-10-30 |
| 開催地（和） |
岡山コンベンションセンター |
| 開催地（英） |
Okayama Convention Center |
| テーマ（和） |
無線通信システム， 一般 （ポスター発表のみ受付・現地実施） |
| テーマ（英） |
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| 講演論文情報の詳細 |
| 申込み研究会 |
MIKA |
| 会議コード |
2024-10-MIKA |
| 本文の言語 |
日本語 |
| タイトル（和） |
ガウス信念伝搬法と期待値伝搬法における自己雑音伝搬の抑制原理に関する比較検討 |
| サブタイトル（和） |
|
| タイトル（英） |
A Comparative Study on Suppression Mechanism of Self-Noise Propagation in Gaussian Belief Propagation and Expectation Propagation |
| サブタイトル（英） |
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| キーワード(1)（和/英） |
ガウス信念伝搬法 / Gaussian belief propagation |
| キーワード(2)（和/英） |
期待値伝搬法 / expectation propagation |
| キーワード(3)（和/英） |
大規模MIMO検出 / massive MIMO detection |
| キーワード(4)（和/英） |
有相関観測 / correlated measurements |
| キーワード(5)（和/英） |
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| キーワード(6)（和/英） |
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| キーワード(7)（和/英） |
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| キーワード(8)（和/英） |
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| 第1著者 氏名（和/英/ヨミ） |
古土井 智春 / Tomoharu Furudoi / フルドイ トモハル |
| 第1著者 所属（和/英） |
大阪大学 (略称： 阪大)
Osaka University (略称： Osaka Univ.) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） |
高橋 拓海 / Takumi Takahashi / タカハシ タクミ |
| 第2著者 所属（和/英） |
大阪大学 (略称： 阪大)
Osaka University (略称： Osaka Univ.) |
| 第3著者 氏名（和/英/ヨミ） |
衣斐 信介 / Shinsuke Ibi / イビ シンスケ |
| 第3著者 所属（和/英） |
同志社大学 (略称： 同志社大)
Doshisha University (略称： Doshisha Univ.) |
| 第4著者 氏名（和/英/ヨミ） |
落合 秀樹 / Hideki Ochiai / オチアイ ヒデキ |
| 第4著者 所属（和/英） |
大阪大学 (略称： 阪大)
Osaka University (略称： Osaka Univ.) |
| 第5著者 氏名（和/英/ヨミ） |
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| 第5著者 所属（和/英） |
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| 講演者 |
第1著者 |
| 発表日時 |
2024-10-29 14:35:00 |
| 発表時間 |
90分 |
| 申込先研究会 |
MIKA |
| 資料番号 |
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| 巻番号（vol） |
vol. |
| 号番号（no） |
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| ページ範囲 |
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| 発行日 |
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