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2015 Fiscal Year Research-status Report

一般分散計算論

Research Project

Project/Area Number 15K11987
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

山下 雅史  九州大学, システム情報科学研究科(研究院, 教授 (00135419)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2018-03-31
Keywords自律分散ロボット / 人工分散システム / 自然分散システム / 自己組織化
Outline of Annual Research Achievements

生体分子の機能発現,分散ロボットの相互位置制御,LANの資源管理,人間社会の選挙など,広範な領域の問題から領域固有の事由を捨象し,内在する分散計算構造に着目すると,合意形成問題が共通して出現する.この事実に着目し,巨大分散システムを分散計算能力の観点から統一的に理解すること,すなわち,異なるモデル(仮定)の下で構築される分散計算理論の間の関係を統一的に理解することが本研究の目的である.たとえば,識別子や記憶を持たない構成要素から構成され,不安定なゆらぎの下で働く自然分散システムが豊富に有する自律性を,はるかに有利な条件の下で働く人工分散システムに付与することが困難である根源的理由を理解することが研究課題であった.この問題を自己組織化能力を対象として考察した.すなわち,無限視野の2次元ユークリッド空間上のロボットにおいては,(1)匿名,無記憶,非同期なロボットの自己組織化能力は匿名,有記憶,完全同期なロボットの自己組織化能力と変わらない,(2)匿名,無記憶なロボットアルゴリズムは自己安定性を持つ,そして(3)ランダム性は匿名ロボットの持つ限界を除去することが証明できた.従って,匿名性,無記憶性,ゆらぎなどの天然分散システムの弱点と考えられていた要因が,自律性の獲得のために重要な役割を果たしていることが理解できた.(2)は1999年の初期の結果であり,(3)は基本的には2014年度の結果であるが,(1)は2015年度にSIAM J.Computing誌から出版した.これによって,無限視野の2次元ユークリッド空間上のロボットの組織化問題は一応の解決を得た.我々の次の目的は,有限視野の3次元空間上のロボットの組織化問題である.有限視野の2次元空間上のロボットの組織化問題と無限視野の3次元空間上のロボットの組織化問題の検討を始めており,部分的な成果をDISCなどの国際会議で発表した.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

上で述べたように結果をすでに発表しつつある.

Strategy for Future Research Activity

上で述べたように,有限視野の3次元ユークリッド空間上のロボットの組織化問題を検討する.

Causes of Carryover

本年度得られた結果の多くは国際会議での採択が期待される.本年度内には採択に至らなかったものの,既に国際会議等へ投稿を行っているものもあり,来年度には採択,口頭発表が見込まれるため,海外渡航費用などを次年度に繰り越す.

Expenditure Plan for Carryover Budget

本年度られた結果が国際会議での採択がほぼ確実であると見込まれるため,主に国際会議参加のための海外渡航費用,参加費等に充当する.

  • Research Products

    (7 results)

All 2016 2015

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Pattern Formation by Oblivious Asynchronous Mobile Robots2015

    • Author(s)
      Nao Fujinaga, Yukiko Yamauchi, Hirotaka Ono, Shuji Kijima, and Masafumi Yamashita
    • Journal Title

      SIAM Journal on Computing

      Volume: 44 Pages: 740--785

    • DOI

      10.1137/140958682

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Oscillations in Population Protocols2016

    • Author(s)
      Anissa Lamani, Masafumi Yamashita, Yukiko Yamauchi
    • Organizer
      2016年電子情報通信学会総合大会
    • Place of Presentation
      九州大学伊都キャンパス(福岡県福岡市)
    • Year and Date
      2016-03-15 – 2016-03-18
    • Invited
  • [Presentation] 限られた視界を持つ1台のロボットによる線分被覆問題2016

    • Author(s)
      門出顕宏,山内由紀子,来嶋秀治,山下雅史
    • Organizer
      火の国情報シンポジウム2016
    • Place of Presentation
      宮崎大学(宮崎県宮崎市)
    • Year and Date
      2016-03-02 – 2016-03-03
  • [Presentation] 自律モジュールロボットによる二次元格子領域の探索2016

    • Author(s)
      土居圭介,山内由紀子,来嶋秀治,山下雅史
    • Organizer
      火の国情報シンポジウム2016
    • Place of Presentation
      宮崎大学(宮崎県宮崎市)
    • Year and Date
      2016-03-02 – 2016-03-03
  • [Presentation] Total Variation Discrepancy of Deterministic Random Walks for Ergodic Markov Chains2016

    • Author(s)
      Takeharu Shiraga, Yukiko Yamauchi, Shuji Kijima, Masafumi Yamashita
    • Organizer
      Analytic Algorithmics and Combinatorics (ANALCO16)
    • Place of Presentation
      Arlington (USA)
    • Year and Date
      2016-01-11 – 2016-01-11
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Plane Formation by Synchronous Mobile Robots in the Three Dimensional Euclidean Space2015

    • Author(s)
      Yukiko Yamauchi, Taichi Uehara, Shuji Kijima, and Masafumi Yamashita
    • Organizer
      The 29th International Symposium on Distributed Computing (DISC2015)
    • Place of Presentation
      Tokyo(Japan)
    • Year and Date
      2015-10-07 – 2015-10-09
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Self-Stabilizing Oscillatory Behavior in Population Protocols2015

    • Author(s)
      Colin Cooper, Anissa Lamani, Giovanni Viglietta, and Masafumi Yamashita, Yukiko Yamauchi
    • Organizer
      第154回アルゴリズム研究会
    • Place of Presentation
      九州大学西新プラザ(福岡県福岡市)
    • Year and Date
      2015-09-28 – 2015-09-28

URL: 

Published: 2017-01-06  

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