大学院理工学研究科（工）
理工学専攻（電気電子工学）
English
更新日：2024/12/20
准教授
ﾅｶﾑﾗ　ﾔｽｱｷ
仲村　泰明

経歴

  1. 2004-2006愛媛大学 工学部Faculty of Engineering
  2. 2006-2007愛媛大学大学院 理工学研究科Graduate School of Science and Engineering
  3. 2007-2010愛媛大学大学院 理工学研究科Graduate School of Science and Engineering
  4. 2011- 愛媛大学大学院 理工学研究科

学歴

  1. 愛媛大学2001
  2. 愛媛大学2003
  3. 愛媛大学2004

学位

  1. 修士愛媛大学
  2. 博士(工学)愛媛大学

研究分野

  1. ものづくり技術（機械・電気電子・化学工学）通信工学

研究キーワード

  1. Signal processing
  2. 信号処理

共同研究・競争的資金等の研究課題

  1. 日本学術振興会科学研究費助成事業超高密度HDDに対するアレイヘッド対応信号処理方式基盤研究(C)2014/04-2017/03瓦磁気記録による超高密度HDDでは狭トラック化に伴う再生ヘッド感度の広がりが、磁化遷移点変動によるジッタ性媒体雑音とともに性能劣化の要因となっている。そこで、グラニュラ媒体により計算機シミュレーションにより記録・再生過程での隣接トラックからの影響を明らかにし、アレイヘッド再生と二次元等化の適用によりトラックピッチを狭めてビット長を長くしてジッタ性媒体雑音の影響を緩和し、良好な性能を達成している。
  2. 日本学術振興会科学研究費助成事業多元ＬＤＰＣ符号による二次元磁気記録の高密度化に関する研究若手研究(B)2013/04-2016/034Tbit平方インチの高面記録密度想定した二次元磁気記録再生系モデルに低密度パリティ検査(LDPC : low-density parity-check)符号を誤り訂正符号として用い, 複数の再生素子を有するアレイヘッド再生により得られた再生波形を用いた二次元等化を行い計算機シミュレーションを用いてビット誤り率(BER : bit error rate)特性による性能評価を行った。その結果, アレイヘッドと二次元等化器を用いることで, より大きなヘッドスキュー角の場合においても良いBER特性を示すことが明らかとなった。
  3. 日本学術振興会科学研究費助成事業狭トラックＨＤＤにおけるクロストーク対応信号処理方式基盤研究(C)2011-2013HDDの狭トラック化のために瓦磁気記録が採用されようとしている。この方式では，再生ヘッド感度が隣接トラックに及ぶクロストークとともに，先行トラックに次のトラックを重ね書きするため記録時にもトラック間干渉が発生する。これらの現象を確認するため，計算機内でグラニュラ記録媒体に記録ヘッドで記録し，MRヘッドで再生する記録再生シミュレータを構築した。そして，磁性粒子レベルで信号，雑音成分を可視化するとともに信号処理方式への影響を明らかにした。また，二次元ニューロキャンセラやノンバイナリ低密度パリティ検査符号による繰返し復号などのクロストーク対応信号処理の性能を明らかにしている。
  4. 日本学術振興会科学研究費助成事業超高密度垂直磁気記録のための信号処理方式開発に関する研究基盤研究(B)2009-20112Tb/in^2(1平方インチ当たり2兆ビット)を超える超高密度記録が望まれる次世代ハードディスク装置のための信号処理方式として二次元信号処理方式に関する研究を行った。超高密度磁気記録のための二次元信号処理方式として二次元ニューラルネットワーク等化器を開発した。これにより、従来の一次元線形等化器では困難である4Tb/in^2を達成できることを示した。
  5. 日本学術振興会科学研究費助成事業適応型PRML方式による超高密度垂直磁気記録に関する研究基盤研究(B)2005-2006CoPtCr-SiO_2垂直磁気記録媒体を用いた実験データを用いてサーマルディケイモデル求めた。これを用いたシミュレーションにより、実験での評価が困難なサーマルディケイを伴う垂直磁気記録再生系における信号処理方式の長期間に亙っての誤り率特性の評価が可能となる。信号処理方式として、PRML方式、GPRML方式およびPRML-AR方式の3方式を採用し、線記録密度が1000kBPI、熱安定性係数K_uV/kTが94、60、45の3つの媒体を用いた場合の長期間に亙る誤り率の経時変化特性を求め、比較検討を行った。 その結果、熱安定性が高いK_uV/kT=94の場合は、PRML、GPRML、PRML-ARいずれの方式についても記録後の経過時間t_Eが10^8秒に至るまで誤り率特性の劣化は認められなかった。これに対して、K_uV/kT=60の場合は、いずれの方式についてもt_E=10^8秒における誤り率に1桁程度の劣化が認められた。さらに、熱安定性の悪いK_uV/kT=45の場合には、t_E=10^8秒における誤り率劣化は3桁程度であった。 さらに、等化器としてニューラルネットワークを採用し、学習アルゴリズムとして誤差逆伝播法と遺伝的アルゴリズム(GA)を組み合わせたハイブリッドGAを用いてネットワークの簡単化と結合荷重の最適化を図ることにより、PRML方式でK_uV/kT=60場合、t_E=10^5秒まで誤り率特性に劣化が認められなかった。このことから、ニューラルネットワーク等化とPRML方式の組み合わせは時間経過によるサーマルディケイに対する適応能力が高いことが明らかとなった。今後、更に良好な性能が期待できるニューラルネットワーク等化とGPRML方式およびPRML-AR方式との組み合わせによる適応形PRML方式の検討を行う予定である。
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書籍等出版物

  1. 磁気便覧5章 応用 5.1 磁気記録 5.1.6 信号処理丸善出版2016/01
  2. 映像情報メディア工学大辞典技術編 第3部門 情報ストレージ 第2章 2-4 誤り訂正符号オーム2010/06
  3. 垂直磁気記録の最新技術シーエムシー出版2007
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論文

  1. A study on usefulness of neural network equalizer to reduce impact of amplitude fluctuations in magnetic tape2024/10/01Madoka Nishikawa Yasuaki Nakamura Yoshihiro OkamotoJapanese Journal of Applied Physics63/ 10, 10SP09-10SP09研究論文（学術雑誌）10.35848/1347-4065/ad8099URLURL_2IOP PublishingAbstract As digital data grows explosively year after year, magnetic tape devices, with their high reliability and long-term storage capacity, are widely used for backup and archiving. Magnetic tape devices with larger capacity are required, and it is necessary to improve track density. We have previously constructed a simulator that considers inter-track interference due to narrower tracks in barium ferrite (BaFe) magnetic tape drives and evaluated its performance. In this study, we develop a simulator which more accurately models the experimental data, considering amplitude fluctuations caused by the problem of poor tape running, and discuss the usefulness of a neural network equalizer to reduce the effects of amplitude fluctuations. As a result, we show that applying the neural network equalizer is useful in reducing the impact of amplitude fluctuations caused by the problem of poor tape running.
  2. A study on HAMR read/write channel models for double layer magnetic recording2024/08/01Yasuaki Nakamura Madoka Nishikawa Simon J. Greaves Yasushi Kanai Yoshihiro OkamotoJapanese Journal of Applied Physics63/ 8, 08SP11-08SP11研究論文（学術雑誌）10.35848/1347-4065/ad6b9fURLURL_2IOP PublishingAbstract Three-dimensional (3D) magnetic recording with multiple recording layers has garnered considerable attention as a next-generation magnetic recording method that uses dual conventional recording layers and a magnetoresistive (MR) head for reading. In this work, to examine signal processing methods for the 3D magnetic read/write (R/W) channel using heat-assisted magnetic recording (HAMR), we have constructed a HAMR R/W channel using a granular media model. Our 3D HAMR R/W channel model, specialized for signal processing development, can account for the Curie temperatures of the recording layers and the temperature distribution of the heat source.
  3. A study on acceleration of SP decoder using reliability of recording sequence by neural network based on parity check result in SMR system2024/02/01Madoka Nishikawa Yasuaki Nakamura Yasushi Kanai Yoshihiro OkamotoAIP Advances14/ 2研究論文（学術雑誌）10.1063/9.0000710URLAIP PublishingWe study signal processing methods to realize ultra-high-density hard disk drives (HDDs). Among them, we have applied the neural network to improve decoding performance in low-density parity-check (LDPC) coding and iterative decoding in the shingled magnetic recording (SMR) system. In this study, we realize acceleration of the sum-product (SP) decoding by updating the decoding reliability of the SP decoding using the reliability of the recording sequence calculated by the neural network based on the parity check results. As a result, the proposed system achieved error-free with the fewest number of iterations in the SP decoder compared to our previous studies.
  4. 磁壁移動メモリのための挿入・削除誤り訂正の一検討2024仲村泰明 西川まどか 岡本好弘電子情報通信学会大会講演論文集(CD-ROM)2024
  5. HAMRを用いた多層磁気記録のための記録状態評価の一検討2024渡部智也 仲村泰明 西川まどか GREAVES Simon 岡本好弘電子情報通信学会技術研究報告(Web)124/ 67(MRIS2024 1-7)
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講演・口頭発表等

  1. Improvement of SP Decoding Considering the Influence of Recording Patterns by Neural Network in SMRIEEE International Magnetics Conference (Intermag 2024)2024/05/06ポスター発表
  2. 磁壁移動メモリのための挿入・削除誤り訂正の一検討2024年 電子情報通信学会 総合大会2024/03/07口頭発表（一般）
  3. 媒体保磁力と有効記録磁界によるビット形状推定の一検討)電子情報通信学会技術報告2023/12
  4. 多層磁気記録のためのHAMR記録再生系の一検討電子情報通信学会技術報告2023/12
  5. ニューラルネットワークにより記録パターンの影響を考慮したSP復号の性能評価電子情報通信学会技術報告2023/12
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Works(作品等)

  1. Research on next generation peta byte information storage2008
  2. 次世代ペタバイト情報ストレージシステムの研究2008
  3. 超大容量垂直スピニックストレージシステムの研究1997-2007
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担当授業科目

  1. 2024プログラミング演習
  2. 2024ディジタルテクノロジー演習
  3. 2024物理学入門
  4. 2024物理学入門
  5. 2024電気電子工学実験Ⅱ
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所属学協会

  1. The institute of electronics
  2. information and communication engineers
  3. The institute of image information and television engineers
  4. The magnetics society of JAPAN
  5. The Institute of Electrical and Electronics Engineers
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委員歴

  1. 2022/06-現在電子情報通信学会 四国支部庶務幹事
  2. 2022/06-現在電子情報通信学会磁気記録・情報ストレージ研究会専門委員 幹事
  3. 2022/06-2023/05電子情報通信学会代議員
  4. 2021/06-2023/05電子情報通信学会 四国支部支部委員
  5. 2020/06-2022/05電子情報通信学会磁気記録・情報ストレージ研究会専門委員 幹事補佐
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