| Project/Area Number |
21K11759
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 60010:Theory of informatics-related
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| Research Institution | Chuo University |
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Principal Investigator |
福永 拓郎 中央大学, 理工学部, 教授 (60452314)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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| Keywords | ハイパーグラフマッチング / 共フロー / アドホックネットワーク / 連結支配集合 / 分散データベース / センサーネットワーク / UAV / スケジューリング / ネットワーク設計 / 離散最適化 / 通信ネットワーク |
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| Outline of Research at the Start |
本研究の目的は，ネットワーク設計の理論をさらに発展させ，最先端通信技術にも有用な数理技術を得ることである．例えば，最先端通信技術を支える無線通信では，無線電波を送受信するためのコストや電波の干渉，環境ノイズの影響などによる不確実性など，これまでのネットワーク設計の枠組みでは扱い難い特徴を持つ．また，多くの通信ネットワークは高い要求を満足させるために計画的な運用を行う必要があり，その中で，ネットワーク設計のこれまでの研究では取り上げられてこなかった課題が多く存在する．本研究ではこれらの要素や課題をネットワーク設計の枠組みの中でモデル化し，数理技術に裏打ちされた新たなアルゴリズムの開発に挑む．
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| Outline of Annual Research Achievements |
以前より継続して取り組んでいるハイパーグラフマッチングを計算するアルゴリズムについて，2023年度も引き続き研究を行った．ハイパーグラフマッチングは，本研究課題の前年度までの研究によって，分散データベース上でのデータのやりとりを表す共フローと結びつきがあることが知られている．一方で，ハイパーグラフマッチングを求める効率の良いアルゴリズムについてまだ解決すべき点がある．2023年度は，この問題の構造をより深く理解するためにハイパーグラフをマトロイド交差上への問題に一般化した問題について前年度に引き続いて取り組んだ．特に，マッチングのアルゴリズムとして一般的な増加路を用いたアプローチについて検討を行った．検討の成果として問題の構造について理解を深めることは出来たが，具体的な多項式時間アルゴリズムに結びつけることは出来ず，まだ発展途上の状態である．
また，無線端末が構成するアドホックネットワーク上でのメッセージのやりとりに関する研究にも取り組んだ．先行研究では，無線端末同士が構成するグラフ上での独立集合や連結支配集合を利用したやりとりの効率化が提案されている．また，独立集合や連結支配集合を分散計算するアルゴリズムの重要性についても広く指摘されている．本課題ではこれらの現状を踏まえ，独立集合や連結支配集合を分散計算するアルゴリズムを実装・シミュレーションし，その性能と，アドホックネットワークのメッセージのやりとりの効率化に対する影響について評価を行った．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
当初の研究計画の中で取り組む課題としてあげていたセンサーネットワーク，データセンターネットワークに関する研究は順調に遂行しており，一定の成果を得ることも出来た．研究を進める中で取り組むべき新たな課題も見つかり，当初の想定以上に豊かな研究内容となった．一方で，取り組む予定としていた他の課題については手を付けることが出来ておらず，その点において当初の計画よりやや遅れていると評価している．
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| Strategy for Future Research Activity |
「現在までの進捗状況」において触れた取り組みが不足していた課題について，2024年度に取り組む．特に，無線通信の通信電波の減衰・干渉の影響を考慮したネットワーク設計について，重点的に取り組む予定としている．また，ハイパーグラフマッチングに関する研究など，これまで取り組んできた課題についても継続して取り組む予定である．
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