ベイズ的確率動的計画法の経営情報科学への新しい応用分野の開拓に関する研究

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15510136
• Research Institution: Kobe University of Commerce
• Principal Investigator: 濱田 年男 神戸商科大学, 商経学部, 教授 (40116083)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 木庭 淳 神戸商科大学, 商経学部, 助教授 (90177882) ; 菊田 健作 神戸商科大学, 商経学部, 教授 (30126487)
• Keywords: 平均滞留時間 / ページ置換えアルゴリズム / First-In First-Out(FIFO) / Least Recently Used(LRU) / ランダムウォーク / マルコフ連鎖 / ヒット率 / 動的計画法

Research Abstract

情報科学の分野では、学習効果を考慮する前の第一段階の目標として、最適化のページングへの応用についての議論を完成した。この成果はオペレーションズリサーチ学会の2004年春季研究発表会において"A note on expected staying time related to paging"という題目で発表を終え、今後は雑誌への投稿を行う予定である。具体的にはOSやウェブキャッシングにおけるページングの解析をテーマとしている。すなわち高速記憶と低速記憶からなる二階層記憶におけるページングには様々な方法が存在するが、その優劣を評価するのは極めて難しい。例えば代表的なFIFO(高速記憶に入れた最古のページを追い出す)とLRU(最も参照の古いページを追い出す)についてさえ、経験的にはLRUの方が優れていることが分かっているものの、競合比解析と呼ばれる方法では同等の性能としか評価されない。そこで我々は従来の独立参照モデルとLRUスタックモデルとの混合モデルを考え、ランダムウォークにおける平均滞留時間という概念を使って、高速記憶にページがあるときのヒット率との関係を調べた。手法としてはスタックモデルにおける各セルの参照確率をマルコフ連鎖の定常確率を求めることによって導出し、これとFIFOおよびLRUの平均滞留時間から上記の関係によってヒット率の優劣を比較するものである。以上の結果を踏まえて今後の発展的課題としては、ページ追い出しのコストを考慮に入れた上でどのタイミングでページ追い出しを行うのかについて、種々のデータ構造の元で動的計画法を用いて議論していくことを考えている。またゲームの理論の分野では、意思決定主体の数が複数であるような状況での競争や協調を扱うゲームモデルに対して、動的計画法を応用して分析できるかどうか検討するために、研究参加者ばかりでなく海外の研究者とも意見交換した。

Research Products

• [Publications] 木庭 淳, 菊田健作, 濱田年男: "A note on expected staying time related to paging"日本OR学会2004年春季研究発表会アブストラクト集. 88-89 (2004)
• [Publications] William Ruckle, Kensaku Kikuta: "Special classes of quiet accumulation games"Journal of the Operations Research Society of Japan. 46巻4号. 487-502 (2003)