2019 Fiscal Year Research-status Report
外乱に対して安定な分散アルゴリズムの相互作用パターン
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19K11826
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| Research Institution | Ryukoku University |
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Principal Investigator |
角川 裕次 龍谷大学, 理工学部, 教授 (80253110)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
増澤 利光 大阪大学, 情報科学研究科, 教授 (50199692)
首藤 裕一 大阪大学, 情報科学研究科, 助教 (50643665)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 分散アルゴリズム / 自己安定システム / 相互排除 / プロセス同期 / 独立集合 / 個体群プロトコル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、自己安定の概念を基礎におき大規模な分散システムを対象として、ネットワーク変動に対する高度な自律性と適応性を実現する分散アルゴリズムの基礎理論に関するものである。特に分散システム内のノードは対等で、集中制御を行う特別なノードが無く、ノード総数が極めて膨大である分散システムを主な研究の対象とする。現在、無線ワイヤレスセンサネットワークではひとつのシステムにおいては数十程度の規模であるが、本研究の目的は、このような限定的なノード数を大きく越えて、大規模数のノードが対等に相互作用する自律的な分散システムの設計技法の確立を目指して研究を進める。
2019年度は主に, (1) 一般化分散相互排除, (2)自己安定分散1-極大集合, (3)個体群リーダー選挙, に取り組んで幾つかの成果を上げ, 査読付きの学術論文誌および国際会議で発表を行った.
まず一般化分散相互排除に関しては, 局所(1,|Ni|)クリティカルセクション問題に対する自己安定分散アルゴリズムを提案した. この問題は, 隣接プロセス間(局所)でのプロセス同期問題であるが, 局所的な相互作用が離れた場所にも間接的に作用するというプロセス間の相互作用をする. また, 大局クリティカルセクション問題に対する自己安定分散アルゴリズムを提案した. この問題は, ネットワーク全体においてプロセスが均一的な同期を行う問題であり, 通信コストを下げる工夫を行った点も成果のひとつである.
分散1-極大集合に対しては, 準最適解のなかでも情報交換を行う局所性を僅かに広げることで準最適性の改善を行う自己安定分散アルゴリズムを提案した.
個体群リーダー選挙に対しては, 通信や記憶が極めて限定された微小プロセス群がリーダー選挙を行う, メモリや時間の点で優れた分散アルゴリズムを提案した.
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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
査読付きの論文誌および国際会議に幾つかの成果が採択されており, おおよそ当初の計画に沿った進捗状況にある.
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| Strategy for Future Research Activity |
2020年度以降も同様に, プロセス間同期や個体群プロトコルの理論的基礎の研究に取り組む.
これまで研究代表者は分担者2名と同じ大学の研究室に在籍していたが, 2019年度より研究代表者が他大学へと異動となった. 私立大学のため業務多忙となり, 十分に研究に時間が避けない状況となったのが研究遂行上での大きな課題である. 特に当初計画していた IoT への実装は人手と時間を要するものであるため, 実施は困難と判断した. そこで IoT 実装計画は大幅に縮小し, 理論的なアルゴリズム設計に研究を集約したい.
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