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| 講演名 | 2026-08-27 15:15 光電融合アナログ回路による近似MCP近接作用素を用いたDouglas-Rachford分離法に基づくスパース再構成の数値的性能評価 ○胡 傑桓（京大）・加藤大誠（阪大）・早川 諒（東京農工大）・林 和則（京大）  SIP2026-42 |
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| 抄録 | （和） | This paper considers a photonic-electronic analog implementation of the Douglas-Rachford splitting (DRS) algorithm for sparse signal reconstruction in compressed sensing. Based on previous PN-junction-diode approximations of the soft-thresholding function and the proximal operator of the minimax concave penalty (MCP) regularization function, we incorporate the approximate MCP proximal operator into DRS and propose a split-amplifier configuration that distributes the required signal-amplitude gain over two lower-gain amplifiers at distinct loop nodes. At the representative condition and after 300 iterations, diode-DRS without circuit noise yields a lower mean squared error (MSE) than independently optimized ideal iterative shrinkage-thresholding with the MCP proximal operator (ideal ISTA-MCP); under the adopted circuit-noise model, the split-amplifier version remains in the same MSE range as ideal ISTA-MCP and reduces the MSE by approximately $88%$ relative to the corresponding modeled single-amplifier implementation. We also evaluate the final MSE for system sizes from $(N,M)=(8,4)$ to $(1024,512)$ using parameters selected at each size, and examine the sensitivity to the four circuit parameters. |
| （英） | This paper considers a photonic-electronic analog implementation of the Douglas-Rachford splitting (DRS) algorithm for sparse signal reconstruction in compressed sensing. Based on previous PN-junction-diode approximations of the soft-thresholding function and the proximal operator of the minimax concave penalty (MCP) regularization function, we incorporate the approximate MCP proximal operator into DRS and propose a split-amplifier configuration that distributes the required signal-amplitude gain over two lower-gain amplifiers at distinct loop nodes. At the representative condition and after 300 iterations, diode-DRS without circuit noise yields a lower mean squared error (MSE) than independently optimized ideal iterative shrinkage-thresholding with the MCP proximal operator (ideal ISTA-MCP); under the adopted circuit-noise model, the split-amplifier version remains in the same MSE range as ideal ISTA-MCP and reduces the MSE by approximately $88%$ relative to the corresponding modeled single-amplifier implementation. We also evaluate the final MSE for system sizes from $(N,M)=(8,4)$ to $(1024,512)$ using parameters selected at each size, and examine the sensitivity to the four circuit parameters. | |
| キーワード | （和） | スパース再構成 / Douglas-Rachford分離法 / 近接作用素 / ミニマックス凹ペナルティ / PN接合ダイオード / 光電融合 / 増幅器雑音 / |
| （英） | sparse reconstruction / Douglas-Rachford splitting / proximal operator / minimax concave penalty / PN-junction diode / photonic-electronic convergence / amplifier noise / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 126, no. 157, SIP2026-42, pp. 33-38, 2026年8月. | |
| 資料番号 | SIP2026-42 | |
| 発行日 | 2026-08-20 (SIP) | |
| ISSN | Online edition: ISSN 2432-6380 | |
| 著作権に ついて |
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します．(許諾番号：10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034) | |
| PDFダウンロード | SIP2026-42 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | SIP |
| 開催期間 | 2026-08-27 - 2026-08-28 |
| 開催地（和） | 森秋旅館 会議室 蓬春 |
| 開催地（英） | Moriaki Ryokan |
| テーマ（和） | 信号処理，一般 |
| テーマ（英） | Signal Processing, etc. |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | SIP |
| 会議コード | 2026-08-SIP |
| 本文の言語 | 英語（日本語タイトルあり） |
| タイトル（和） | 光電融合アナログ回路による近似MCP近接作用素を用いたDouglas-Rachford分離法に基づくスパース再構成の数値的性能評価 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Performance Evaluation of DRS-Based Sparse Reconstruction with a Photonic-Electronic Approximate MCP Proximal Operator |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | スパース再構成 / sparse reconstruction |
| キーワード(2)（和/英） | Douglas-Rachford分離法 / Douglas-Rachford splitting |
| キーワード(3)（和/英） | 近接作用素 / proximal operator |
| キーワード(4)（和/英） | ミニマックス凹ペナルティ / minimax concave penalty |
| キーワード(5)（和/英） | PN接合ダイオード / PN-junction diode |
| キーワード(6)（和/英） | 光電融合 / photonic-electronic convergence |
| キーワード(7)（和/英） | 増幅器雑音 / amplifier noise |
| キーワード(8)（和/英） | / |
| 第1著者 氏名（和/英/ヨミ） | 胡 傑桓 / Jiehuan Hu / フー ジェホァン |
| 第1著者 所属（和/英） | 京都大学 (略称： 京大) Kyoto University (略称： Kyoto Univ.) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 加藤 大誠 / Taisei Kato / カトウ タイセイ |
| 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） | 早川 諒 / Ryo Hayakawa / ハヤカワ リョウ |
| 第3著者 所属（和/英） | 東京農工大学 (略称： 東京農工大) Tokyo University of Agriculture and Technology (略称： TUAT) |
| 第4著者 氏名（和/英/ヨミ） | 林 和則 / Kazunori Hayashi / ハヤシ カズノリ |
| 第4著者 所属（和/英） | 京都大学 (略称： 京大) Kyoto University (略称： Kyoto Univ.) |
| 講演者 | 第1著者 |
| 発表日時 | 2026-08-27 15:15:00 |
| 発表時間 | 25分 |
| 申込先研究会 | SIP |
| 資料番号 | SIP2026-42 |
| 巻番号（vol） | vol.126 |
| 号番号（no） | no.157 |
| ページ範囲 | pp.33-38 |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2026-08-20 (SIP) |
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