2020 Fiscal Year Research-status Report
仮想ノードを考慮した静的・動的ネットワーク型システムの統一的評価方法に関する研究
| Project/Area Number |
20K04964
|
|---|
| Research Institution | Tokyo Metropolitan University |
|---|
Principal Investigator |
山本 久志 東京都立大学, システムデザイン研究科, 教授 (60231677)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
肖 霄 東京都立大学, システムデザイン研究科, 助教 (30707477)
秋葉 知昭 千葉工業大学, 社会システム科学部, 教授 (60505767)
新行内 康慈 十文字学園女子大学, 社会情報デザイン学部, 教授 (90267774)
中村 太信 東海大学, 情報理工学部, 助教 (50880720)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
|
| Keywords | ネットワーク型システム / consecutive k-system / 信頼度計算 / 最適配置 / 最適保全方策 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
2020年度は、本研究のコアとなるconsecutive k-system について再調査及び研究を進めた。consecutive k-system はシステムの一部が故障(稼働)するとシステムが故障(稼働)するシステムの総称である。最初に1)コンポーネント信頼度が与えられている下でシステム信頼度を求める問題に関し、1-1) 主に再帰方程式による信頼度算出方法について調査、1-2)システム規模が大きい場合への対処策である、上下限値や極限定理による近似値算出の調査を行った。特に、1-1)については、過去にシステム別に提案されてきた方法が、consecutive k-systemであれば、統一的に説明できる可能性があること、また、ネットワーク型システムの信頼度算出についても再帰方程式による信頼度算出方法が有効であることを実証した。1-2）の極限定理については、従来の成立条件より広い条件で成立する定理を提案した。2)システム信頼度が最大となるコンポーネント配置を求める最適配置問題について、2-1）厳密に最適配置を求める方法と2-2)短い計算時間の代わりに疑似最適な配置を求める方法に分けて、再調査した。3) consecutive k-systemに対する保全問題を考察し、consecutive k-systemに分類されるconsecutive-k-out-of-n:G systemの時間計画保全方策の下で最適保全時間の導出やその性質について考察した。
4) 生産管理のスケジューリング問題やバランシング問題解法のための一モデルである多期間サイクルモデルについても、作業者（または機械）の種類が少ない場合ではあるが、直並列ラインに対しても必要条件を提案し，それを用いた生産ラインの最適化問題解法を提案した。
そして、上記の再調査及び研究成果を論文8本、国際学会4件，国内学会3件にまとめた。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究課題は、静的及び動的ネットワークシステム（NTS）の統一的評価項目導出方法の提案を目的としている。2020年度は、その準備段階として、評価項目として信頼度に注目し、仮想ノード候補として有力なconsecutive k-systemに関する研究の再調査及び新たな研究成果、また仮想ノードから構成されるNTS(縮約NTS)を構築した時に、縮約NTSの信頼度算出問題に有用となる再帰方程式による方法の実証として、一般ネットワーク型システムの信頼度算出方法を提案した。しかしながら，信頼度以外の状態分布、流量やコスト等の評価項目に対する考察、また静的見地からの考察は十分と考えるが動的なNTSに考察が不十分であり、総合的に考えて概ね順調とした。
|
| Strategy for Future Research Activity |
2020年度の成果により、本研究のコアとなるconsecutive k-system について主に以下のことを明らかとした。コンポーネント信頼度が与えられている下でシステム信頼度を求める問題について、過去にシステム別に提案されてきた方法が、consecutive k-systemであれば、統一的に説明できる可能性があること、またシステム信頼度の近似値を与える極限定理が従来より広い条件において成立すること。上記は、信頼度に限っての考察であること、また静的な性質の考察である。したがって、他の性能評価指標について再帰的考えやFMCIA(隠れマルコフ連鎖方法)の導入可能性を検討するとともに、動的NTSへの拡張の際に必要な、静的な性質の考察以外の要素について考察する。その結果を用いて、（静的）部分NTSの選択方法の検討及び対象NTSのグループ化検討を行う。そして、上記検討と共に（静的）仮想ノードの評価項目導出方法の検討を行い、その結果とconsecutive k-systemの信頼度計算の考えを用いて（静的）対象NTSの評価項目導出方法の検討、そして（動的）動的NTSの評価項目導出方法の検討、（統合化）静的及び動的NTSの統一的評価項目導出方法の提案を行う予定である。また、上記考えの下で生産管理問題や保全問題への適用可能性についても継続して考察する。
|
| Causes of Carryover |
コロナ渦により参加予定していた学会が中止となったことが最大の理由である。2021年度も状況は変わらないことが考えられるが、昨年度に比してオンライン開催の学会も増えてきているため、積極的に学会参加や論文投稿に努める。
|
