2018 Fiscal Year Annual Research Report
分散協調における相互作用――通信，移動，観測の役割の解明――
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18H03202
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
山内 由紀子 九州大学, システム情報科学研究院, 准教授 (10546518)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 分散システム / モバイル計算主体群 / 匿名性 / 相互作用 / 対称性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，計算機間の相互作用が分散協調において果たす役割の解明である．従来の分散システムモデルで想定されていた計算機間のメッセージ通信だけではなく，ロボット群などのモバイル計算主体群モデルにおける移動や観測など，様々な相互作用を研究対象とすることで，単一の分散システムモデルでは発見できなかった分散協調の原理を系統的，効率的に発見することを目指し，(i) 計算主体の匿名性により生じる対称性と相互作用の関係の解明，(ii) 観測や移動による相互作用の局所性，並列性に対して，記憶が果たす役割の解明，(iii) 簡潔な分散アルゴリズムの実現に取り組む．
平成30年度は(i)に関する多数の結果を得た．まず，従来はホモジニアス（匿名，均一）なモバイル計算主体群に対して考えられていた対称性をヘテロジニアスなモバイル計算主体群，特に，色付きモバイルロボット群に拡張し，色付きロボット群が指定された色，台数の組合せのチームに分割するための必要十分条件を与えた．
メッセージ通信を想定した従来の分散システムモデルにおける故障耐性の実現手法のひとつとして，計算機故障の影響を分散システムの一部に抑える故障封じ込めという手法が知られている．本年度は，メッセージ通信を介してコンピュータウィルスが拡散する状況を想定したモバイルビザンチン故障の封じ込めに通信リンクの切断が有効であることを示し，通信リンクの切断を行いながら分散システムで合意形成を行う手法を提案した．
通信は分散システム中の各計算機が情報を得る唯一の手段であり，メッセージの送受信による通信では各計算機はシステム全体の状況を知ることはできない．このような局所的な情報のみを用いるネットワーク構成ゲーム，特に辺交換によるネットワーク構成ゲームについて，各計算機（プレイヤー）が得られる近傍情報と均衡における無秩序の代償の関係を示した．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
平成30年度は観測によって相互作用を行うモバイル計算主体群モデルにおける対称性と分散協調能力の関係，メッセージ通信によって相互作用を行うネットワーク型分散システムモデルにおける故障耐性，局所性と効率性の関係などの結果を得ており，研究計画はおおむね順調に進展している．
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度の成果をもとに，(ii) 観測や移動による相互作用の局所性，並列性に対して，記憶が果たす役割の解明に取り組む．特に，無記憶，あるいは定数サイズのメモリのみを持つモバイル計算主体群における同期や大域情報の共有といった基礎的な分散協調に対して記憶や相互作用が果たす役割を解明することを目指す．
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