2017 Fiscal Year Annual Research Report
Designing and Controlling Information Networks based on Evolution of Evolvability of Biological System
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15H01682
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
村田 正幸 大阪大学, 情報科学研究科, 教授 (80200301)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小南 大智 大阪大学, 経済学研究科, 助教 (00709678)
荒川 伸一 大阪大学, 情報科学研究科, 准教授 (20324741)
津留 三良 東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 特任助教 (80594506)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 仮想ネットワーク / ネットワークアーキテクチャ / 環境適応 / 進化適応性 / 資源増強 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
これまでの研究成果をもとに、本年度はSDI環境における物理ネットワーク基盤の資源を投じる位置や量を決定する物理NW基盤設計手法の開発に取り組んだ。
生物学実験によって遺伝型の変異がもたらす表現型の多様性によって未知なる環境変動に対する進化適応性を高めるという知見が得られている。そこで、生物システムにおける進化可能性の解釈をもとに、SDI 環境における進化可能性を「制御行列の変異を伴うゆらぎ型VNE制御が、新しいVN配置を発見できる能力。また、解探索の阻害にならぬよう物理資源が備わっていること」と解釈し、ある時刻にゆらぎ型制御手法が有する制御行列では適応困難な環境変動が生じた際にも、制御行列の再構成によって新たな環境に適した制御行列への進化可能性を高めることを物理NW基盤設計手法の指針とした。
提案した物理NW基盤設計手法では、まず遺伝型変異に係る表現型の多様性指標として、エントロピーによる多様性指標 H(G) を導入し、H(G)をオフラインシミュレーションにより試算し、それらが大きくなる箇所に資源を追加する。H(G) を大きくしておくことで、制御行列の軽微な更新に関わらず、より多種類の VN 配置それぞれの使われる機会が増し、新たな環境に適した制御行列を構築しやすくなる。これにより、1) 増強箇所を決定する際に正確なデマンド予測を必要とせず、2) 制御行列の微小な修正で多種類の解候補へのアクセスが可能であり、適解の探索が促進され素早く適応を図ることができ、3) VN 候補の多様性が増すため、より多様な環境変動への適応可能性を持つ、ことが期待される。計算機評価により、SDIの物理ノードのメモリ資源を増強した上で当該 VN のデマンド変動を与え、ゆらぎ型VNE制御手法により一定の制御ステップ数でより多くのデマンド変動パターンに適応できることを示した。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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