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Development of a Communication Experiment Tool Suite with Network Analysis Features for Understanding Communication Mechanisms

Research Project

Project/Area Number 20K12108
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 62030:Learning support system-related
Research InstitutionNagoya Institute of Technology

Principal Investigator

Tateiwa Yuichiro  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (30534367)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Keywords教育工学 / e-learning / ネットワーク / ChatGPT / 演習環境 / 可視化 / 大規模言語モデル / ネットワーク演習 / 遠隔演習環境 / 自動設定 / SAT / ネットワークシミュレータ / ウェブ型演習環境 / ネットワーク構築 / 制約充足問題
Outline of Research at the Start

本研究では,学習者が簡単な通信実験においてネットワークの動作を観測・分析するための通信実験ツールスイートを開発する.ステップ実行およびレジューム可能なネットワークシミュレータを,TCP/IPプロトコルスタックおよびスイッチングハブシミュレータのソースコードに基づいた有限状態機械により実現する.通信設定と通信結果との依存関係を解析可能なビジュアライザを,ネットワークの動作と依存関係とを統合した視覚的な表示により実現する.通信設定を生成可能なネットワークエディタを,通信モデルに基づいた制約条件を制約充足ソルバにて実装することで実現する.

Outline of Final Research Achievements

A communication simulator and visualizer simulate communication by breaking it down into fine steps within a virtual network and visually display its history. The web-based exercise system implements a virtual network using virtual machines on a remote server and provides a user interface for editing it via web pages. The dialogue feature with ChatGPT supports learners in conducting communication experiments smoothly within the web-based exercise system by making it easier for learners to consult ChatGPT about their situation. The router monitoring system in network construction exercises assists teachers in understanding the learners' situations.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

情報社会を支えるネットワーク技術者の育成において,通信の仕組みを深く理解することは重要である.学習者がネットワークにて通信を実施し,その動作の可視化表示を見ることが理解に大きく役立つ.本研究ではネットワークの動作を可視化するシミュレータとビジュアライザを作成した.そして,その評価のために実際にネットワーク構築の演習に組み込むために,演習を簡単に行えるシステムを開発した.このシステムでの演習をスムーズにするために,構築中のネットワークについてChatGPTと相談する機能を持つ.また,教師による演習状況の把握を支援する仕組みのコンセプトを考え,その予備的評価のためにルータ監視システムを開発した.

Report

(5 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2024 2023 2022 2021 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results)

  • [Int'l Joint Research] UCSY(ミャンマー)

    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Int'l Joint Research] University of Computer Studies(ミャンマー)

    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Journal Article] LiNeS Cloud: A Web-Based Hands-On System for Network Security Classes with Intuitive and Seamless Operability and Light-Weight Responsiveness2022

    • Author(s)
      Yuichiro TATEIWA
    • Journal Title

      IEICE Transactions on Information and Systems

      Volume: E105.D(9) Pages: 1557-1567

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Development of Dialogue Feature between Participants and ChatGPT in Network Security Exercise System2024

    • Author(s)
      Yuichiro Tateiwa
    • Organizer
      2024 the 7th international conference on information and computer technologies
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Router Monitoring System with a Function for Estimating Network Topology in Network Construction Exercises2024

    • Author(s)
      Yuichiro Tateiwa
    • Organizer
      2024 the 7th international conference on information and computer technologies
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ネットワークセキュリティ演習システムにおける受講者とChatGPTとの対話機能の開発2023

    • Author(s)
      立岩佑一郎
    • Organizer
      電子情報通信学会教育工学研究会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] アプリケーションとChatGPT間においてネットワーク構成情報を共有するためのカスタムYANGモデルの提案2023

    • Author(s)
      立岩佑一郎
    • Organizer
      電子情報通信学会ソサエティ大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 仮想化技術を用いたネットワーク演習環境2021

    • Author(s)
      立岩佑一郎, 井口信和
    • Organizer
      電子情報通信学会誌 104(8) 872-878
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 立岩佑一郎2021

    • Author(s)
      ネットワークセキュリティ演習のための直感的でシームレスな操作性と軽快な応答性を目指したウェブ型演習システムの評価
    • Organizer
      電子情報通信学会教育工学研究会信学技法 121(294)
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] Network Simulator With Step Execution and Resume Functions for Understanding Mechanism of Communication: A Case Study for Layer 2 Access2021

    • Author(s)
      Hnin Cherry, Yuichiro Tateiwa, and Zin May Aye
    • Organizer
      2021 IEEE Conference on Computer Applications
    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ネットワークセキュリティ演習のための直感的でシームレスな操作と軽快な応答性を目指したウェブ型演習システムの開発2021

    • Author(s)
      立岩佑一郎
    • Organizer
      情報処理学会 教育学習支援情報システム研究会
    • Related Report
      2020 Research-status Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2025-01-30  

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