2017 Fiscal Year Annual Research Report
Unveil The Hidden Structure --- Estimation of the Network Structure by Machine Learning and Open Data
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15K00433
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| Research Institution | 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群) |
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Principal Investigator |
佐藤 浩 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), 電気情報学群, 准教授 (30295737)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岩永 佐織 海上保安大学校(国際海洋政策研究センター), 国際海洋政策研究センター, 教授 (00559239)
久保 正男 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), 電気情報学群, 准教授 (30292048)
白川 智弘 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), 電気情報学群, 助教 (60582905)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 複雑ネットワーク / 産業連関表 / 感染モデル / ネットワーク分析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、構造の全貌が分からない複雑ネットワークにおいて、未知のつながりを推定することで、ネットワークの構造を明らかにすることを目的とした。本研究で得られる知見は、大規模ネットワークにおける脆弱性の分析や、ネットワークの効率的な運用を妨げている構造の発見などに応用可能であり、現代の社会システムに対する貢献は大きい。
研究期間の前半から中盤においては、産業連関ネットワークを対象に、その分析を行った。産業連関表は、産業セクター間の取引額を行列形式にまとめた統計表である。古くから取られている統計であり、経済波及効果の分析や経済指標のための基礎資料として使われている。本研究では、この行列から資金流動のネットワークを構築し、そのネットワークの脆弱性を分析した。日本国内における産業連関表を分析することで、近年の日本経済が自動車産業に依存していること、また、世界経済における産業連関表を分析することで、世界貿易において、2000年代後半において、世界の産業の中心が米国から中国に移ったことを示した。それに加え、産業間のネットワークとは別の外部の存在に対する資金や影響力のネットワークを、リーダーランクと呼ばれる指標に基づいた補助ネットワークにより推定した。国内産業における外部存在の例としては、国という単位が考えられる。各産業は国から補助金を受け、税金を収める関係にあるため、この結果は、産業に対する国家の影響力と見ることができる。
研究期間の後半においては、進化計算における個体集団のネットワークを対象に、その分析を行った。進化計算は多数の個体を解候補とする集団を保持し、それらを進化させることで問題を解くというアルゴリズムである。進化の過程で個体同士は、淘汰や交配といった操作により相互に影響を与えあう。この個体間の相互作用ネットワークを分析することで、進化計算における性能の指標を得ることができた。
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