その他の計算機科学 · 2026年11月8日(日)

分散計算、ゲーム理論、情報理論など。

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arXiv cs.GT

The Query Complexity of Envy-Free Division: Cake, Chores, and Mixed Resources

説明妬みのない分配の問い合わせ計算量:ケーキ、家事、混合資源

要約本論文は、ケーキ、家事(負の価値を持つ)、正負の価値が混在する資源について、妬みのない分配に必要な問い合わせ回数を研究している。任意の非負・非原子的な家事コストに対して決定的な厳密プロトコルを与え、ケーキと家事については期待問い合わせ回数が多項式となるラスベガス型プロトコルを示している。一方、一般的な場合には厳密なプロトコルに Ω(n²) の期待問い合わせが必要であることを証明し、混合資源では統一された有限の期待問い合わせ上限が存在しないことを示している。

Alireza Farhadi, Mohammadtaghi Hajiaghayi

arXiv cs.IT · math.IT

Joint Design of Communication and Control in Center-Fed Pinching-Antenna Systems

説明中心給電型ピンチングアンテナシステムにおける通信と制御の共同設計

要約中心給電型ピンチングアンテナシステム(C-PASS)において、通信と制御を共同で設計するための解析・最適化フレームワークを提案する。データスループットと閉ループ制御コストの結合関係を明らかにし、達成可能な通信-制御性能領域を導出する。そのうえで、制御コストの制約下でデジタルおよびピンチングビームフォーミングを共同最適化してスループットを最大化する問題を定式化し、交互最適化アルゴリズムを開発する。数値結果では、従来のPASSと比べてフレーム平均スループットが110.2%高く、並行データ・制御伝送は分離伝送に比べて最大66.7%向上することが示されている。

Xu Gan, Yuanwei Liu, and Hyundong Shin

★★★★☆ 注目
arXiv cs.DS · cs.IT · math.IT

Linear Set Reconciliation with O(d) Additive Redundancy

説明加法的冗長性が O(d) の線形集合照合(集合の差分を短い線形ビットで復元する手法)

要約この論文は、二者がそれぞれ持つ集合の対称差を短い F_2 線形スケッチから復元する集合照合問題を扱う。著者らは長さが L(n,d)+O(d) ビットのランダム化スケッチを構成し、高速な更新と復号を実現するとしている。中核は、ランダムにスケールした Pinsketch のシンドロームで置換後の行を符号化し、ビット配列を列ごとにスケッチする点である。復号では HintSketch と呼ばれる再帰的スケッチを用いる。

注目点新規性は線形集合調整の冗長性をL(n,d)+O(d)ビットまで下げた点にあり、ランダムスケールPinsketchと列ごとの復号を組み合わせる。摘要は構成と計算量の理論的結果を示し、影響は主にその理論的境界にある。

Tianren Liu, Rui Xu, Tong Yang ほか

arXiv cs.AR · cs.DC

A Per-Step Load-Balancing Engine for Expert-Parallel MoE Serving

説明専門家並列MoE推論のためのステップごとの負荷分散エンジン「Relief」

要約専門家並列のMixture-of-Experts(MoE)推論では、グループ内で最も負荷の高いGPUが終わるまで各層が完了しません。トークンの経路はデコードステップごとに変わり、少数の専門家に集中します。本論文はRelief(双方向ペアワイズ緩和法)を提案し、線形計画法を解かずに、トークン数の整数半減を数回繰り返すだけで各ステップの最適解の差を小数点以下に抑えると述べています。GPUカーネル、PCIe接続のFPGA、アクセラレータ横の専用ブロックの3通りで測定し、有効利用率で既存の実用的手法と同等以上であったと報告しています。

Jingyuan Li, Maolin Wang, Hayden So

arXiv cs.DC

A Simple Phase-King Protocol with Predictions

説明予測を用いた簡潔な Phase King プロトコル

要約本論文は、同期型二値ビザンチン合意を学習拡張の設定で研究しています。各プロセスは、どのプロセスが正直で、どれがビザンチンかについての予測を受け取ります。作者らは、非認証設定向けの決定的な Phase King プロトコルを提案し、早期停止と予測を考慮した王の選択手続きを組み合わせています。ビザンチンプロセスが n/3 未満の場合、任意の数の予測誤りに対応し、O(P) ラウンドで終了します。メッセージ数は O(n²P) です。

Antonia Giannoulea, George Papadoulis, Nikos Leonardos ほか

arXiv cs.SE · cs.DC

AWS Serverless Infrastructure from WebAssembly Components

説明WebAssemblyコンポーネントからAWSサーバーレス基盤を自動生成する研究

要約本論文は、WebAssemblyコンポーネントのインターフェース定義言語(WIT)からクラウド基盤を構成する「コードからのインフラ生成」手法を提案します。2つのインタプリタを実装し、一方はS3バケットのInfrastructure as Codeの定義と最小権限のIAM権限を導出し、もう一方はコンポーネントをLambda関数として実行しS3へのアクセスをcapabilityとして提供します。バケットの存在と権限の正しさを保証する一貫性の性質を定式化し、この手法により一部のデプロイ失敗を防げることを示しています。

Philipp Vollmer

★★★★☆ 注目
arXiv cs.IT · math.IT

Beating the Probabilistic Bound for Hashing and Improving Lower Bounds for Trifferent Codes

説明ハッシュ符号の確率的下界を超え、トリフェレント符号の下界を改善する

要約本論文は、ハッシュ符号とリスト回復可能符号の符号化率に対する確率的下界を改善する。完全q-ハッシュについては、すべてのq≥3でR_q>B_qを証明した。非完全ハッシュについては、すべてのq≥4でR_{q,3}>B_{q,3}+1/250000を示した。特にq=9の場合をTetra符号と組み合わせることで、トリフェレント符号のKörner-Marton下界R_3≥(1/4)log(9/5)を厳密に改善した。さらに、この手法を(p,2,3)-リスト回復に拡張している。

注目点ハッシュ符号と三相異符号の確率的下界を改良し、複数のパラメータで既知の確率的界を上回ることを示した。組合せ符号理論の分野に関わる。

Chen Yuan, Ruiqi Zhu

arXiv cs.GT

Welfare in Envy-free Contracts: When Agents Have Sparse Interests

説明無羨望契約における厚生:エージェントの関心が疎な場合

要約本論文は、隠れた努力を持つ異質なエージェントに課題を割り当て、成功に応じた支払いを提示する主体がいる場合の、無羨望契約の下での厚生最大化を研究する。単位需要のエージェントについては、各エージェントが最大2つの課題に関心を持つ場合は多項式時間で解けるが、3つまでだとNP困難であることを示す。複数課題の割り当てが認められる場合、P=NPでない限り多項式時間の定数倍近似は存在しない。

Junjie Chen, Cong Chen, Takuro Yamashita

arXiv cs.IT · math.IT

A Characterization of q-Ary 2-Designs and a 3-Design Obstruction for Doubly-Extended Reed-Solomon Codes

説明二重拡張リード・ソロモン符号のq元2-デザインの特徴づけと3-デザインの障害

要約本論文は、パラメータ[q+1,k,q-k+2]_qの二重拡張リード・ソロモン符号を扱う。2≤k≤q-1の場合、この符号の最小重み符号語はq元3-デザインを成さないことを示し、その結論を3≤w<q+1を満たす非空のすべての重みクラスに拡張している。また、各非空正重みクラスがq元2-デザインとなるのは、gcd(k-1,q-1)=1のときに限ることが示されている。

Guanghui Zhang, Zhengbang Zha

arXiv cs.IT · cs.ET · math.IT

QoS-Aware Energy-Efficient Sub-THz Near-Field Multiuser Hybrid MIMO Systems Employing Circular Arrays

説明円形アレイを用いたQoS対応の省エネ型サブテラヘルツ近傍界マルチユーザーハイブリッドMIMOシステム

要約本論文は、6G向け近傍界通信において、基地局に大型の均一円形アレイ(UCA)を用いるマルチユーザー下り回線のハイブリッド大規模MIMOシステムを扱う。QoS制約下での送信電力最小化を定式化し、二段階の罰則駆動型同時最適化フレームワークで解く。また、近傍界の極座標領域コードブックを構築し、SOMPアルゴリズムでハイブリッドプリコーダを設計する。シミュレーションでは、理想的な全デジタル方式に近い性能が示されている。

Priya Gupta, Prabhanshu Yadav, Suraj Srivastava

arXiv eess.SP · cs.IT · math.IT

Analysis of the Effect of Doppler on Direct-to-Cell: Real-World Performance and Proposed Improvements

説明ダイレクト・トゥ・セルにおけるドップラー効果の分析:実測性能と改善案

要約ダイレクト・トゥ・セル(DtC)衛星は、改造されていない LTE 端末に低軌道から直接サービスを提供しますが、衛星の運動により数万 Hz 規模のドップラーシフトが生じます。衛星は各ビーム内の一つの基準点についてのみ事前補償できるため、ビーム内の他の位置の端末は残留オフセットを補償する必要があります。先行する現地調査では残留オフセットが最大 10 kHz に達すると報告されており、これは 15 kHz サブキャリア間隔で分解できる ±7.5 kHz を超えます。本論文はスターリンクの伝送の実測と標準仕様に基づくシミュレーションでこの問題を分析し、端末の位置と衛星の位置に基づく端末側の補償方式を提案しています。

Yuxi Chen, Muhammad Iqbal Rochman, Kyler McCormack ほか

arXiv cs.DC

GARDEN: Efficient GPU-Accelerated Billion-Scale GNN Training via Caching-Sampling-Batching Co-Design

説明GARDEN:キャッシュ・サンプリング・バッチ処理の協調設計によるGPU高速化の十億規模GNN学習手法

要約本論文は、超大規模グラフニューラルネットワークの学習を高速化するシステムGARDENを提案します。キャッシュ、サンプリング、バッチ処理を協調設計し、CPUからGPUへのデータ転送と非効率なメモリアクセスを削減します。実在の十億規模グラフでの評価では、DGL-UVA、DUCATI、FastGLに対してエンドツーエンドの学習をそれぞれ4.54倍、1.27倍、2.97倍高速化し、モデルの収束と精度を維持したと報告されています。

Qingrui Zhu, Lei Liu, Yushu Cai ほか

arXiv cs.IT · math.IT

Iterative Interference Cancellation for Near-Field XL-MIMO Networks with LoS Channels

説明見通し伝送路における近傍界XL-MIMOネットワークの反復干渉除去

要約本論文は、見通し(LoS)条件下の超大規模MIMO(XL-MIMO)システムにおける近傍界ユーザの信号検出と干渉除去を扱う。近傍界伝搬で増えた空間自由度を利用して順序付けを行い、チャネルの強いユーザを優先する重み付きレート逐次干渉除去(WR-SIC)方式を提案する。さらにLDPC符号を用いる反復検出・復号(IDD)方式を開発している。近傍界と遠方界が混在する配置でのシミュレーションでは、既存方式と比べてビット誤り率と和レートが改善したと報告されている。

Nayyab Haider, Rodrigo C. de Lamare

arXiv cs.IT · cs.NI · eess.SP

Optimal Sampling and Transmission Policy for Information Freshness in Gossip Networks

説明ゴシップネットワークにおける情報鮮度のための最適なサンプリング・送信方策

要約本論文は、送信機が複数の受信機と情報をやり取りし、信源の状態を追跡する際の、サンプリングと送信の最適な方策を研究しています。鮮度の指標として版本情報年齢(VAoI)を用い、無限時間平均コストのマルコフ決定過程として定式化し、相対価値反復法で解いています。サンプリング判断は送信機のVAoIに関する閾値構造を持つことが示され、信頼性の高いリンクの下での送信と待機にも閾値構造が示されています。数値結果では、最適方策が自然なベースラインを一貫して上回りました。

Irtiza Hasan, Ahmed Arafa

arXiv cs.IT · math.IT

Quantum synchronizable codes, polynomial and quasi-polynomial shifts

説明量子同期符号:多項式およびクアジ多項式シフト

要約量子同期符号は、Pauli誤りとブロック境界のずれの両方から量子情報を守る符号である。本論文では、符号の代数的シフトと物理的シフトが異なる場合を検討し、巡回符号・多巡回符号・準多巡回符号の挙動を分析している。重根三項式上の準多巡回符号が、同じ長さの既知の同期符号より大きい次元と距離を持つことを示している。

Edgar Mart\'inez-Moro, Miguel de los R\'ios de Antonio

arXiv cs.IT · math.IT

Efficient SC-Flip Decoding for Polar Codes through Decision-Boundary Normalization

説明判定境界正規化による極符号の効率的なSC-Flip復号

要約本論文は、連続消去フリップ(SCF)復号における最初の誤り位置(FEP)の特定が難しいという課題に取り組む。判定境界正規化(DBN)を提案し、各判定対数尤度比の大きさを、ガウス近似で予測される対応ビットチャネルの標準偏差で正規化する。これにより、符号構成ごとに単一の閾値を全ビットチャネルで共有でき、チャネルごとの調整が不要になる。DBN-SCF復号は、限られた再復号回数でより良い誤り訂正性能を達成し、同程度の性能では既存のSCF復号法より平均復号計算量が少ない。

Gulinisha Yiming, Zhongjun Yang, Zhicheng Liu ほか

arXiv cs.IT · math.CO · math.IT

Quantum channel bounds for constant-composition codes

説明定数組成符号の量子チャネル上界

要約本論文は、Alrabiah と Guruswami による量子チャネル最適化を q 元の定数組成符号に拡張する。経典的な漸近上界のうち、Ben-Haim–Litsyn 界、移動部分空間界、Horn チャネル界などを再現する明示的なチャネルおよびフラグの構成を示す。Gram 形式と flag 形式の二つの等価な定式化を与え、置換転送と一般化短縮の下で上界が安定であることを証明する。数値最適化により、試験したすべての非二元パラメータ範囲で既知の漸近上界より良い結果が得られた。

Artur Akhiiarov, Peter Boyvalenkov, Danila Cherkashin ほか

arXiv cs.DB · cs.DC · cs.LO

Extending DBLog-Based Incremental Snapshots to Handle Orphan Rows in CDC Pipelines

説明DBLog ベースの増分スナップショットを拡張し、CDC パイプラインの孤立行を処理する方法

要約本論文は、CDC パイプラインでシンク側に残り、ソース側には存在しない孤立行の問題を扱い、DBLog の増分スナップショットを拡張して削除できるようにしています。コネクタによる自動修復、外部のドリフト検出プロセスからの修復要求、両者を組み合わせた3つのモードを提案しています。安全性と収束性は Isabelle/HOL と Lean 4 で形式検証したとされています。

Andreas Andreakis

arXiv cs.DC

DICOMPUTE: An Economic and Privacy-Aware Framework for Distributed Artificial Intelligence Inference

説明DICOMPUTE:分散型人工知能推論のための経済性・プライバシー配慮型フレームワーク

要約本論文は、人工知能の推論リクエストを、ポリシー制約のもとで私有、地域、独立運営の異種計算資源に振り分けるDICOMPUTEフレームワークを提案する。資本償却、エネルギー、ネットワーク転送などを含む全コスト比較の方法と、データの所在、転送の機密性、実行の機密性、検証可能な会計という四つの観点からのプライバシーモデルを示している。結論として、分散推論は分割可能で遅延に寛容、または局所性に敏感なワークロードにおいて有望だと述べている。

Atul Khekade, Ritesh Kakkad, Anil Chinchawale ほか