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講義の概要
FCC（連邦通信委員会）を中核に高周波数帯を事業者割り当て方式 から早い者勝ちの西部開拓方式への移行を計画しています。 ここでは、空いている周波数帯を動的に予測し、かつ競合し ながら干渉が最小限になるよう協調して端末個々にいかに通信を確立していくか が問題になります。 講義ではこの新しい「Cognitive Radio」の要素技術としての数学的な諸問題を 紹介します。
特定周波数が空いているかを認知するのは情報理論における古典的な数学問題です。 講義では信号の確率過程から非線形フィルターを構成することによる 信号有無の認知問題から始めます。 Cognitive Radioはこの信号認知問題から一気に複数の利用者が競合する周波数空間の認知とその最適利用 の決定手法という現在未解決の問題を提起します。 ここでは、確率過程論から、Hidden Markov Modelやゲーム理論的アプローチまで 有効な数学モデルと考えられている様々な手法を概観します。
最後に今までのような通信プロトコルを比較的簡単なアルゴリズム で実現するのではなく、プロトコルのない世界で複雑なアルゴリズムを駆使して生き残る ための数学的課題を検証していきます。
成績評価
出席と講義の最後に提出するレポートで成績を決めます。 止むを得ず欠席する場合、その旨を事前に担当講師まで連絡をお願いします。
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