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Development of polynomial time solution method using sparse structure of links in large-scale social network analysis

Research Project

Project/Area Number 18K11271
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 60060:Information network-related
Research InstitutionHiroshima City University

Principal Investigator

Takano Chisa  広島市立大学, 情報科学研究科, 教授 (60509058)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 會田 雅樹  東京都立大学, システムデザイン研究科, 教授 (60404935)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Keywords社会ネットワーク / 振動モデル / ユーザダイナミクス / グラフ理論 / オンライン社会ネットワーク / ネット炎上 / ノード中心性 / 減衰振動 / アクティビティ伝播 / Twitter / 摂動論 / ソーシャルネットワーク分析 / ネットワーク構造推定
Outline of Final Research Achievements

We overcame the problem that the sign determination process of the eigenvectors became exponential time, and estimated the social network structure in polynomial time. We also proposed a new vibration model for describing the dynamics of the network generated from some kind of asymmetric interaction between nodes using a symmetric matrix. Furthermore, the flame phenomenon caused by the regression of the eigenvalue 0 of the Laplacian matrix We investigated the mechanism and its characteristics. We proposed a method to indirectly determine the Laplacian matrix using the resonance of the vibration dynamics on the network. In addition, we proposed a method to prevent packet loss in DDoS attacks and proposed a route selection cost calculation method to improve resource load balancing and data transfer efficiency.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

情報NWの発展によりオンラインソーシャルネットワーク(OSN)上の活動が持つ影響力が高まっている.その影響は情報NW自身の安定運用への影響にとどまらず,実社会にも大きな影響を与えている.特に,OSN上で発生するネット炎上などの爆発的なダイナミクスは,情報NWの負の側面として大きな社会問題になっている.人間関係のリンクの強さは,電子メールのようなトラヒック量とは必ずしも一致しないため,リンク構造をトラヒック観測から直接知ることはできない.直接観測できないOSNの構造を,間接的に推定するためにはどうすればよいだろうか?本研究の核心をなす学術的「問い」を大きな視点から表現したものである.

Report

(5 results)
  • 2021 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • Research Products

    (73 results)

All 2022 2021 2020 2019 2018 Other

All Journal Article (11 results) (of which Peer Reviewed: 11 results,  Open Access: 9 results) Presentation (59 results) (of which Int'l Joint Research: 21 results,  Invited: 2 results) Remarks (3 results)

  • [Journal Article] Activation Characteristics of User Dynamics in Isolated Online Communities2022

    • Author(s)
      久保 尊広、高野 知佐、会田 雅樹
    • Journal Title

      電子情報通信学会論文誌B 通信

      Volume: J105-B Issue: 3 Pages: 283-293

    • DOI

      10.14923/transcomj.2021GWP0024

    • ISSN
      1881-0209
    • Year and Date
      2022-03-01
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    • Author(s)
      KIKUCHI Shinichi、TAKANO Chisa、AIDA Masaki
    • Journal Title

      IEICE Transactions on Communications

      Volume: E105.B Issue: 2 Pages: 240-249

    • DOI

      10.1587/transcom.2021CEP0007

    • NAID

      130008149873

    • ISSN
      0916-8516, 1745-1345
    • Year and Date
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    • Author(s)
      大柿かほる, 高野知佐, 前田香織
    • Journal Title

      電子情報通信学会論文誌D 情報・システム

      Volume: J104-D Issue: 4 Pages: 285-296

    • DOI

      10.14923/transinfj.2020PDP0033

    • ISSN
      1880-4535, 1881-0225
    • Year and Date
      2021-04-01
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      Kubo Takahiro、Takano Chisa、Aida Masaki
    • Journal Title

      Nonlinear Theory and Its Applications, IEICE

      Volume: 12 Issue: 2 Pages: 157-174

    • DOI

      10.1587/nolta.12.157

    • NAID

      130008020130

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      2185-4106
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      Volume: 8 Pages: 73986-73991

    • DOI

      10.1109/access.2020.2988471

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      Volume: 11 Issue: 1 Pages: 60-67

    • DOI

      10.1587/nolta.11.60

    • NAID

      130007779380

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    • DOI

      10.1587/transcom.2018EBT0002

    • NAID

      130007686450

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    • DOI

      10.1587/transcom.2018EBP3160

    • NAID

      130007621811

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      Volume: E102.B Issue: 2 Pages: 391-399

    • DOI

      10.1587/transcom.2018EBP3098

    • NAID

      130007585664

    • ISSN
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      2019-02-01
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    • Author(s)
      Chisa Takano and Masaki Aida
    • Journal Title

      IEICE Transactions on Communications

      Volume: E101.B Issue: 8 Pages: 1820-1832

    • DOI

      10.1587/transcom.2017EBP3370

    • NAID

      130007428701

    • ISSN
      0916-8516, 1745-1345
    • Year and Date
      2018-08-01
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      平空也, 高野 知佐, 前田香織
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      Volume: 59 Pages: 1656-1665

    • NAID

      170000149748

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  • [Presentation] 振動モデルを利用したオンライン社会ネットワークにおけるユーザダイナミクスの理解2019

    • Author(s)
      高野 知佐, 会田 雅樹
    • 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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  • [Presentation] 隣接ノードの次数分布を利用したTwitterユーザのフォロー志向分析2019

    • Author(s)
      東 優介,高野 知佐,前田 香織
    • 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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  • [Presentation] Experimental verification for detecting omen of flaming phenomena in online social networks2019

    • Author(s)
      Koichi Nagatani, Chisa Takano and Masaki Aida
    • Organizer
      The 7th Japan-Korea Joint Workshop on Complex Communication Sciences 2019 (JKCCS 2019)
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ラプラス方程式に基づくユーザ密度を反映したMANETの自律分散クラスタリング2019

    • Author(s)
      川崎 莉央, 高野 知佐, 会田 雅樹
    • Organizer
      電子情報通信学会 情報ネットワーク研究会
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  • [Presentation] スループットの公平性向上を目指したキャプチャ効果を用いた無線LANメディアアクセス制御の改良2019

    • Author(s)
      三浦 圭輝, 小畑 博靖, 高野 知佐, 石田 賢治
    • Organizer
      電子情報通信学会 情報ネットワーク研究会
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  • [Presentation] 隣接チャネル干渉下におけるキャプチャ効果を考慮した 無線LANメディアアクセス制御のスループット特性評価2019

    • Author(s)
      河合 海人, 三浦 圭輝, 小畑 博靖, 高野 知佐, 石田 賢治
    • Organizer
      電子情報通信学会 情報ネットワーク研究会
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  • [Presentation] WLANシステム間のスループット公平性を考慮した キャプチャ効果を用いたMAC切り替え制御方式2019

    • Author(s)
      市場 充, 三浦 圭輝, 小畑 博靖, 高野 知佐, 石田 賢治
    • Organizer
      電子情報通信学会 ネットワークシステム研究会
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  • [Presentation] User-density dependent autonomous clustering in MANET2018

    • Author(s)
      Kenta Inoue, Chisa Takano and Masaki Aida
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      The 21st International Symposium on Wireless Personal Multimedia Communications 2018 (WPMC'18)
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Discussion of Frequency-Dependent Decay Rate for Damped Oscillation Model in Social Networks2018

    • Author(s)
      Chisa Takano and Masaki Aida
    • Organizer
      The 5th International Workshop on Smart Wireless Communications (SmartCom 2018)
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    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] A new model of flaming phenomena in on-line social networks caused by degenerated oscillation modes2018

    • Author(s)
      Takahiro Kubo, Chisa Takano and Masaki Aida
    • Organizer
      The 2018 International Symposium on Nonlinear Theory and its Applications (NOLTA 2018)
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Efficient orthogonalizing the eigenvectors of the Laplacian matrix to estimate social network structure2018

    • Author(s)
      Naoki Hirakura, Chisa Takano and Masaki Aida,
    • Organizer
      The 2018 International Symposium on Nonlinear Theory and its Applications (NOLTA 2018)
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Damped oscillation model with frequency-dependent decay rate in social networks2018

    • Author(s)
      Chisa Takano and Masaki Aida
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      The 2018 International Symposium on Nonlinear Theory and its Applications (NOLTA 2018)
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A Media Access Control Using Capture Effect for Bi-Directional Flows over Densely plased WLANs2018

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      Yosuke Izumikawa, Yoshiki Miura, Hiroyasu Obata, Chisa Takano, Tutomu Murase, and Kenji Ishida
    • Organizer
      The 2018 International Symposium on Nonlinear Theory and its Applications (NOLTA 2018)
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Generation mechanism of flaming phenomena in on-line social networks described by perturbation of asymmetric link effects2018

    • Author(s)
      Masaki Aida, Chisa Takano and Masayuki Murata
    • Organizer
      IEEE/IFIP International Workshop on Analytics for Network and Service Management (AnNet 2018)
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  • [Presentation] Throughput Control Method between Different TCP variants based on SP-MAC over WLAN2018

    • Author(s)
      Ryo Tsurumi, Mayu Morita, Hiroyasu Obata, Chisa Takano and Kenji Ishida
    • Organizer
      The 2018 International Symposium on Nonlinear Theory and its Applications (NOLTA 2018)
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 社会ネットワークにおけるユーザダイナミクスの減衰特性2018

    • Author(s)
      高野 知佐, 会田 雅樹
    • Organizer
      電子情報通信学会 情報ネットワーク研究会
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  • [Presentation] DCF端末混在環境におけるキャプチャ効果を用いたメディアアクセス制御のスループット特性評価2018

    • Author(s)
      三浦圭輝, 小畑 博靖, 高野 知佐, 石田 賢治
    • Organizer
      第20回IEEE広島支部学生シンポジウム (20th HISS)
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ネット炎上発生の予兆検出のための理論的枠組2018

    • Author(s)
      長谷 航一, 高野 知佐, 会田 雅樹
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      2018年電子情報通信学会 ソサイエティ大会
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  • [Presentation] 固有振動数に依存した減衰係数をもつ社会ネットワーク上の減衰振動モデル2018

    • Author(s)
      高野 知佐, 会田 雅樹
    • Organizer
      電子情報通信学会 複雑コミュニケーションサイエンス研究会
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  • [Presentation] 無線分散ネットワークにおける進行波のうなりを利用した新しい自律制御のコンセプト2018

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      会田 雅樹, 高野 知佐, 村田 正幸
    • Organizer
      電子情報通信学会 知的環境とセンサネットワーク研究会
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  • [Presentation] スペクトルグラフ理論による複数メトリックを考慮する経路制御コスト算出法の提案2018

    • Author(s)
      大柿かほる, 高野 知佐, 前田香織
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      電子情報通信学会 ネットワークシステム研究会
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  • [Remarks] 高野 知佐 HP

    • URL

      https://sites.google.com/view/hiroshima-cu-ctakano/

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  • [Remarks] 会田 雅樹 HP

    • URL

      http://exmgaity.sd.tmu.ac.jp/~aida/index_j.html

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  • [Remarks] 高野 知佐のHP

    • URL

      https://sites.google.com/view/hiroshima-cu-ctakano/

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Published: 2018-04-23   Modified: 2023-01-30  

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