2022 Fiscal Year Annual Research Report
Queueing game analysis for a secure and highly usable system
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18K11186
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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 |
佐久間 大 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 (00434027)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 待ち行列理論 / 資源配分問題 / 数理最適化 / セキュリティシステム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
【最終年度に実施した研究成果】重要施設を含む領域においてセキュアなシステムを構築するために，不審者の存在を想定した警備（警備資源の配分）を行わなければならない。最終年度では，平面領域における不審者の移動の様子を確率現象として捉え，領域上の不審者の時間依存型の存在確率分布を求める手法を開発した。具体的には以下の通りである：
（ⅰ）無限窓口モデルからなる待ち行列ネットワークを用いた不審者の存在確率：
平面領域を有限個の部分領域に分割し，不審者のパス選択（領域の訪問順序）が確率的に起こり，各領域での滞留時間を確率変数とした確率モデルを構築した。そして，各部分領域における不審者の存在可能性を待ち行列ネットワークにおける客の滞留数とみなすことで，時間依存型の不審者存在確率分布を導いた。
（ⅱ）不審者存在確率分布に基づく最適警備経路：（ⅰ）で得られた不審者存在確率分布を用いて，捜索資源配分を与えた下での不審者発見確率を定式化した。そして，警備時間内における不審者発見確率を最大する警備経路を，数理計画問題の解として数値的に求める手法を開発した。
【研究期間全体を通じて実施した研究の成果】本研究課題では，待ち行列システムにおいて客が利己的に行動を行うとき，客の意思決定の予測について評価を行うための数値計算アルゴリズムを開発した。その結果，システムが想定する理想的な解からのずれを定量的に見積もることを可能にし，高利便性かつセキュアなシステム設計を行うための性能評価指標の１つを得ることができた。さらに，平面領域を対象とした警備資源の配分問題にも取り組み，その問題と待ち行列ネットワークの解析手法との関連性について考察を行った。その結果，待ち行列ネットワークにおける時間依存型の客存在確率分布と数理最適化の手法を併せた資源配分方法について開発を行うことができた。
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Research Products
(2 results)
