ホログラフィック光相関システムとその応用に関する研究

Material type: 博士論文

Author: 池田, 佳奈美

Publisher: -

Publication date: -

Material Format: Digital

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Name of awarding university/degree: 電気通信大学,博士（工学）

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Digital

Material Type: 博士論文
Title: ホログラフィック光相関システムとその応用に関する研究
Author/Editor: 池田, 佳奈美
Author Heading: 池田, 佳奈美
Degree grantor/type: 電気通信大学
Date Granted: 2018-03-23
Dissertation Number: 甲第928号
Degree Type: 博士（工学）
Text Language Code: jpn
Target Audience: 一般
Note (General): In this paper, the potential of realizing high-speed correlation with an enormous amount of data was experimentally shown in the optical correlation system for which the holographic shift multiplex recording method is introduced. I constructed a hologram recording method with uniform light energy based on spatial frequency distribution control, experimentally evaluated correlation signal for high-speed and high-density recording, and performed automatic control of optical experimental system.In addition, cross-domain image retrieval was realized, using a new coding method, in which machine learning techniques were introduced, widening the scopes of application for optical correlation systems.By using the experimental results of the high-speed optical correlation system, potential of the optical correlation with the enormous amount of data was demonstrated.In addition, the possibility that applications and scopes of the optical correlation system can be expanded was shown by fusion with digital information processing. Thus, the optical correlation system could induce a breakthrough in improving the performance of data analysis in our information-driven society. 昨今，世界中で取り扱われる情報量が爆発的に増加しており，膨大なデータを実時間で分析するデータ解析技術が求められている．しかし，現状の計算機を用いたデータ解析技術では，データ容量と処理速度は相反関係であるため，膨大なデータの実時間処理には多大なマシンパワーが必要となる課題がある．これは現状の計算機では記憶装置と演算装置によりデータ蓄積と演算を別々に処理するためそれらの間の転送速度がボトルネックとなり，ソフトウェア面からのみでの課題解決は難しい．したがって，ハードウェア実装による新規の並列コンピューティングはブレイクスルーとなる期待が大きく，これまでに Graphics Processing Unit および Resistive Random Access Memory による並列コンピューティング等が提案されている．このような背景のもと，本研究においては光相関技術に着目した．本論文では，ホログラフィック光多重記録手法を導入した光相関演算システムにおいて，空間周波数分布の制御により光エネルギーを均一化し，高速に高密度記録を行う手法の提案と実験評価，および光学実験系の自動制御化などにより，膨大なデータにおいても超高速相関演算を実現できる可能性を実験的に示した．更に，機械学習を導入した光相関用符号化技術により，クロスドメイン検索を実現し，光相関演算技術の適用分野を大幅に拡げた．本研究によって光相関システムの高速性が実験的に示されたことによって，デジタル情報処理技術との融合による光相関システムの応用展開可能性が拡がり，光相関システムが情報化社会におけるデータ解析性能向上のブレイクスルーとなり得ることを示した．
2017
Source: fulltext
https://uec.repo.nii.ac.jp/?action=repository_action_common_download&item_id=8665&item_no=1&attribute_id=20&file_no=1
Access Restrictions: インターネット公開
Data Provider (Database): 国立情報学研究所 : 学術機関リポジトリデータベース（IRDB）（機関リポジトリ）
https://irdb.nii.ac.jp
Original Data Provider (Database): 電気通信大学 : 電気通信大学学術機関リポジトリ