西島 利尚 研究室 - 高校生の方へ
ディジタルメディア学科、情報科学研究科
メッセージ
携帯電話で気分よく話せるのも，コンパクトディスクの音楽を気分よく聴けるのも誤り訂正技術のおかげです！
誤り訂正技術は，ディジタル情報を伝送(携帯電話など)したり，記憶(コンパクトディスクなど)したりする際に，正しく受信，再生できるようにそのディジタル情報を誤り訂正符号に符号化し，それを復号化する技術です．
携帯電話では話し声を電波に変換して相手の携帯電話に届けます．高速で走っている新幹線の中からでも通話が可能なのはみなさんもよくご存知だと思います．高校の物理で勉強すると思いますが，高速で移動する物体から電波が飛ばされれば，ドップラー効果が生じます．誤り訂正符号の符号化・復号化の技術が施されていなければ，ドップラー効果によってそのディジタル情報は完全に破壊され，受信側ではガー，ガー，・・・という雑音としてしか伝わりません！コンパクトディスクも同様です．コンパクトディスクに傷，ホコリや汚れ(人の指紋など)が少々あっても気分よく音楽が聴けます．これはまさに誤り訂正符号のおかげです．昔のことで高校生の皆さんは見たこともなく，聴いたこともないと思いますが，レコードは，ほんの小さな傷があってもレコードが回転して針がそこに接触するたびにプッツン，プッツン，・・・と雑音が入り，耳障りで音楽を聴けたものではありませんでした！これは，技術的に誤り訂正符号を適用することができない時代だったのです．
以上のように，誤り訂正技術は，物理的な様々な障害からディジタル情報を保護することを目的とした符号化・復号化の技術です．したがって，誤り訂正技術は，コンピュータを使って構築されている様々なシステムにおいて，膨大なディジタル情報の伝送，記憶を行ういかなる場面においても必要欠くべからざる基幹技術であることは間違いありません.役に立っていることを表立って実感することはありませんが，縁の下の力持ちであることは疑う余地がないと思います！
ディジタル情報の高信頼化をめざして
この基幹技術を理論的に支えている分野が，符号理論，情報理論です．誤り訂正符号には，もちろんディジタル情報を保護する限界があります．その限界を理論的に解析するのが情報理論です．実際にその限界をもつ誤り訂正符号を探す(構成する)手立てを与えるのが符号理論です．これらの理論を構築していく数学の道具は，抽象代数，組合せ数学，確率論などが中心です．
私は，これらの符号理論と情報理論の両分野にまたがって存在している，“最適な符号化方法を具体的に与える”という未解決問題に取り組んでいます．情報理論は，Claude Elwood Shannonによって1948年に発表された論文， ”A Mathematical Theory of Communication” に始まります．私の取り組んでいるこの未解決問題は，この論文の発表と同時に発生しました．すなわち約60年間，未解決問題として残されている難問です！私自身は私の研究生活がスタートしてからの25年近くの付き合いということになります．
プロジェクト風景
研究室、プロジェクト紹介
卒業研究は，上述の未解決問題を解決することを夢見つつ，コンピュータの力を借りて解決の糸口を探すという研究になります．卒業研究の前半(夏休みまで)は，抽象代数，組合せ数学などの勉強をしっかりやり，この未解決問題の意味の理解に努めます．後半は，解決の糸口になるような実験を自ら考えて，コンピュータで実行します．その結果，何か新しいことが見つかればとても嬉しいことです．
プログラミングはちょっと苦手だけど，数学が好きな人には相性の良い研究室かもしれません．
学生の声
2003年度生 東村さん
この研究室を選んだ理由
私は大学での授業を通して、符号理論に興味を持つようになりました。符号理論とは、インターネットや携帯電話等の通信分野、CDやDVD等の記憶装置などに用いられていて現在の情報化社会を支えている重要な研究分野です。私は符号理論の中でもリードソロモン符号という分野を研究しています。リードソロモン符号は理論的ばかりでなく実用的にも優れ、ディジタルデータの誤りを検出・訂正できる誤り訂正符号の一つです。 そこで私はリードソロモン符号の一般的な規則性を見出し、その構造を明らかにする研究を行いました。
西島教授には忙しいスケジュールの中、熱心に指導していただき本当に感謝しています。難しい内容もわかりやすく楽しく学ぶことができました。研究室の雰囲気は明るく、研究テーマは違うもののお互いに教えあい、日々切磋琢磨してきました。卒論を通して、符号理論の知識はもちろんのこと、社会に出るにあたって必要なことを学ぶことができました。
風景写真
プロジェクト・ゼミ風景
プロジェクト・ゼミ風景