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2008 Fiscal Year Annual Research Report

アドホックなスケールフリーネットワークの構築法

Research Project

Project/Area Number 18500049
Research InstitutionJapan Advanced Institute of Science and Technology

Principal Investigator

林 幸雄  Japan Advanced Institute of Science and Technology, 知識科学研究科, 准教授 (70293397)

Keywords結合耐性 / 自己組織化 / ルーティング / 地理的空間 / 無線通信網
Research Abstract

災害時の故障やテロ攻撃でも分断されにくい通信網の構築と、現実的な地理的空間上のネットワークに適した方策を探るため、近未来のアドホック通信への応用を念頭とした基盤技術となり得る自律分散的なネットワークの設計原理を、トポロジー特性、耐故障性、ルーティングの効率性等に着目したアルゴリズム的な観点から検討した。
・地理的空間上でのスケールフリー(SF)ネットワークの脆弱性の改善法として、少量のランダムなショートカットの追加がハブ攻撃で分断されたクラスタを橋渡しするのみならず、多くのパケットを流す主要経路としても寄与することを定量的に明らかにした(国際学術論文1件)。
・上記よりも耐故障性が高い幾何学的なネットワーク構築法を新たに提案して、実際の人口分布に従ったノード(無線基地局)配置から、リンク長や最短経路長、及び、分散ルーテイング法に関する優れた特性を示した(国際学術論文1件+国内外研究会各1件)。
・SFネットワーク上の局所情報による確率的ルーティング法に着目して、平均パケット転送時間や待ち時間を最小化する際のパラメータに依存した経路ホップ数とキューへのトラップに関するトレードオフを発見した。特に、ノードの転送能力が低い時は、ハブを経由して経路を短くしても渋滞する反面、ハブ回避の長い迂回路でも時間がかかり、それらの中間的なランダムな経路選択がむしろ得策となることも示した(国際会議1件)。
・既存ツールでは対処できない大規模複雑な分析について、独自のプラットホームを整備してきた。中でも、JavaRMI分散処理で計算の効率化が図れる点と、ネットワーク耐故障性やパケット転送特性などの解析が行える点がユニークで、今後は研究コミュニティを中心に共同開発していくことを検討中(国内研究発表2件)。
また、この新分野の国内外の研究動向を学会誌や科学雑誌にも紹介して、最終年度のまとめを行った。

  • Research Products

    (9 results)

All 2009 2008

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (5 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Evolutionary Construction of Geographical Networks with Nearly Optimal Robustness and Efficient Routing Properties2009

    • Author(s)
      Yukio Hayashi
    • Journal Title

      Physica A 388

      Pages: 991-998

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Necessary Backbone of Super-highways for Transport on Geographical Complex Networks2009

    • Author(s)
      Yukio Hayashi
    • Journal Title

      Advances in Complex Systems 12(1)

      Pages: 73-86

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 小特集「複雑ネットワーク科学の拡がり」2008

    • Author(s)
      林幸雄(編著)
    • Journal Title

      情報処理学会誌 49(3)

      Pages: 275-320

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 地理空間上のネットワークモデルのいくつかの特性2009

    • Author(s)
      奥村浩徳, 林幸雄
    • Organizer
      第5回ネットワーク生態学シンポジウム
    • Place of Presentation
      沖縄国際大学
    • Year and Date
      20090509-20090510
  • [Presentation] 大規模なネットワーク解析ツールをオープンソースとして開発・利用するプラットフォームの開発と参加者募集2009

    • Author(s)
      佐藤恵介, 林幸雄, 小野泰正
    • Organizer
      第5回ネットワーク生態学シンポジウム
    • Place of Presentation
      沖縄国際大学
    • Year and Date
      20090509-20090510
  • [Presentation] 大規模複雑なネットワーク分析に適した分散環境2008

    • Author(s)
      小野泰正, 林幸雄
    • Organizer
      情報処理学会数理モデル化と問題解決研究会
    • Place of Presentation
      大阪大学基礎工学部
    • Year and Date
      20081217-20081218
  • [Presentation] Trade-off between detoured hopping and congested waiting in the routings depend on degrees and queue lengths at nodes on scale-free networks2008

    • Author(s)
      Yukio Hayashi, Yasumasa Ono
    • Organizer
      Proc. of the 3rd International Workshop and Conference on Networks Science
    • Place of Presentation
      Nowrich, UK
    • Year and Date
      20080625-20080626
  • [Presentation] Robust Design of Geographical Networks based on a Population against Failures and Attacks2008

    • Author(s)
      Yukio Hayashi
    • Organizer
      Proc. of the 4th Workshop on Spatial Stochastic Models for Wireless Networks
    • Place of Presentation
      Berlin, Germany
    • Year and Date
      2008-04-04
  • [Book] 臨時別冊・数理科学SGCライブラリ65 ネットワーク科学への招待2008

    • Author(s)
      青山秀明, 相馬亘, 藤原義久, 共編著(分担執筆 林幸雄)
    • Total Pages
      194(136-142)
    • Publisher
      サイエンス社

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Published: 2010-06-11   Modified: 2016-04-21  

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