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An Approach for Improving the Robustness of Networks based on Influence Maximization

Research Project

Project/Area Number 16K20931
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Information network
Web informatics, Service informatics
Research InstitutionUniversity of Tsukuba

Principal Investigator

Tsugawa Sho  筑波大学, システム情報系, 助教 (40632732)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywordsネットワーク / ロバスト性 / 影響最大化 / 中心性 / リンク追加 / ノード保護
Outline of Final Research Achievements

This study aims to develop methodologies for improving the robustness of the future Internet using influence maximization algorithms. We have investigated the characteristics of the existing influence maximization algorithms, and found that the algorithms can find influential nodes only from the partial knowledge about the network structure. Based on this finding, we have developed link addition strategies and network immunization strategies for improving the robustness of networks, and have shown the effectiveness of these strategies.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

インターネットは我々の生活を支える重要な社会基盤である。その重要性は将来においてますます高まっていくと予想される。本研究の成果はそのようなクリティカルインフラであるインターネットを安定的に運用することに貢献する。また、影響最大化アルゴリズムが、ネットワークのごく一部の情報だけでも良好に動作するという知見は、より効率的な影響最大化アルゴリズムの設計が可能であることも示唆している。本研究の結果は、影響最大化の研究コミュニティにも貢献する。

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (17 results)

All 2019 2018 2017 2016

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (16 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results)

  • [Journal Article] Identifying influencers from sampled social networks2018

    • Author(s)
      Tsugawa Sho、Kimura Kazuma
    • Journal Title

      Physica A: Statistical Mechanics and its Applications

      Volume: 507 Pages: 294-303

    • DOI

      10.1016/j.physa.2018.05.105

    • NAID

      120007133746

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 攻撃戦略予測に基づくリンク付加によるネットワークのロバスト性向上効果に関する一考察2019

    • Author(s)
      尾上 洋一, 津川 翔
    • Organizer
      電子情報通信学会総合大会
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 不完全なネットワークにおける最小p-メジアン問題 ---定式化と実験的評価---2018

    • Author(s)
      津川 翔, 大崎 博之
    • Organizer
      電子情報通信学会 コミュニケーションクオリティ研究専門委員会
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 未知のネットワークの最小 p-メジアン問題に関する一考察2018

    • Author(s)
      津川 翔, 大崎 博之
    • Organizer
      電子情報通信学会ソサイエティ大会
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  • [Presentation] 不完全なネットワークの情報に基づく免疫付与戦略の有効性の評価2018

    • Author(s)
      大塚 桃子, 津川 翔
    • Organizer
      電子情報通信学会 コミュニケーションクオリティ研究専門委員会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] ソーシャルメディアにおける中心的ユーザの影響力変化の分析2018

    • Author(s)
      上原 みなみ, 津川 翔
    • Organizer
      電子情報通信学会 コミュニケーションクオリティ研究専門委員会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Proposal of strategic link addition for improving the robustness of multiplex networks2018

    • Author(s)
      Y. Kazawa, and S. Tsugawa
    • Organizer
      The 9th International Conference on Complex Networks
    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ネットワークにおけるトラフィックパターンの偏りとノードの耐久度の割当方法がカスケード故障に与える影響の分析2017

    • Author(s)
      辻 慎平, 津川 翔
    • Organizer
      電子情報通信学会 CQ 研究会
    • Place of Presentation
      大阪大学 中之島センター (大阪府大阪市)
    • Year and Date
      2017-01-19
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] On the Effectiveness of Random Jumps in an Influence Maximization Algorithm for Unknown Graphs2017

    • Author(s)
      S. Mihara, S. Tsugawa, and H. Ohsaki
    • Organizer
      The 31st International Conference on Information Networking
    • Place of Presentation
      Grand Mercure Danang, Vietnam
    • Year and Date
      2017-01-11
    • Related Report
      2016 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] On the effectiveness of link addition for improving robustness of multiplex networks against layer node-based attack2017

    • Author(s)
      Y. Kazawa, and S. Tsugawa
    • Organizer
      The 41st Annual IEEE International Computers, Software, and Applications Conference (Student Research Symposium)
    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] On the robustness of influence maximization algorithms against non-adversarial perturbations2017

    • Author(s)
      S. Tsugawa, and H. Ohsaki
    • Organizer
      The 2017 IEEE/ACM International Conference on Advances in Social Networks Analysis and Mining
    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 影響伝搬確率の誤差に対する影響最大化アルゴリズムのロバスト性評価2017

    • Author(s)
      津川 翔, 大崎 博之
    • Organizer
      電子情報通信学会コミュニケーションクオリティ研究会
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      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 多重ネットワークへの戦略的リンク付加によるレイヤーノードベース攻撃に対するロバスト性向上効果の検証2017

    • Author(s)
      賀沢 唯, 津川 翔
    • Organizer
      電子情報通信学会コミュニケーションクオリティ研究会
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      2017 Research-status Report
  • [Presentation] ノード削除によるネットワーク上のウイルス拡散抑制効果に関する一考察2017

    • Author(s)
      大塚 桃子, 津川 翔
    • Organizer
      電子情報通信学会ソサイエティ大会
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      2017 Research-status Report
  • [Presentation] レイヤーノードの次数および層間次数差に基づくリンク付加による多重ネットワークのロバスト性向上効果の検証2017

    • Author(s)
      賀沢 唯, 津川 翔
    • Organizer
      電子情報通信学会コミュニケーションクオリティ研究会
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      2017 Research-status Report
  • [Presentation] ネットワークにおけるウィルス拡散とカスケード故障の相互作用に関する一考察2016

    • Author(s)
      福本 淳一, 三原 正大, 津川 翔, 大崎 博之
    • Organizer
      電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • Place of Presentation
      北海道大学 (北海道札幌市)
    • Year and Date
      2016-09-20
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] Estimating influence of social media users from sampled social networks2016

    • Author(s)
      K. Kimura, and S. Tsugawa
    • Organizer
      Workshop on Social Influence
    • Place of Presentation
      Sir Francis Drake Hotel, San Francisco, USA
    • Year and Date
      2016-08-18
    • Related Report
      2016 Research-status Report
    • Int'l Joint Research

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Published: 2016-04-21   Modified: 2020-03-30  

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