2020 Fiscal Year Research-status Report
外乱によるシステムの機能低下と回復性能の定量評価に関する研究
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20K05021
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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 |
弓削 哲史 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, 教授 (50546041)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | レジリエンス / 外乱 / 共通原因故障 / ディペンダビリティ / 回復性能 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
想定外あるいは想定を超える外乱の発生（ エマージングリスク）により大規模な機能障害の発生と、その状態からの復旧をモデル化し、システムのディペンダビリティ性能（あるいはレジリエンス性能）を評価する研究に取り組んだ。
研究課題を、(1) 外的ショックによる機能 障害 および 回復 性能の定量化に関する研究、及び (2) ネットワークトポロジーを用いた最適修理方策、の2つの研究細目に分けて研究を行った。
細目（１）では、関連する文献調査と先行研究の確認を行った。コロナ渦により十分な調査はできなかったが、具体的な大規模障害の発生からの復旧のモデル化、回復性能の評価に関しては様々な研究が行われているが、長期運用を想定し、障害と復旧が繰り返し出現する確率過程に基づく研究はほとんど行われていないことを確認した。そのうえでマルコフ過程を用いたディペンダビリティ性能い評価について検討を行った。
細目（２）では、簡単な電力網ネットワークをモデルとして、同時多発的な障害が発生した状態からの復旧を想定したモンテカルロシミュレーションによる実験を行った。その際にネットワークの正常ノードの割合をシステムの性能として用いることし、その妥当性に関して検討を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
外的ショックによる機能障害および回復性能の定量化のため、今年度は（１）文献調査、先行研究の調査、（２）共通原因故障の発生を大規模障害とみなしエマージングリスクのモデル化、（３）モンテカルロシミュレーションによる修復順序の違いの確認、を行った。コロナ渦の影響で、当初予定していた海外および国内出張による情報収集ならびに研究発表による他の研究者との意見交換ができなかったため（１）に関しては遅れていると言える。しかしその埋め合わせとして（２）の理論考察、（３）の実験を先行的に実施した。しかしながら実施した研究に対する批評を受けていないため、また成果を論文として発表するに至らなかったため現在の全体としての進捗は、やや遅れていると判断している。
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続き2つの研究細目それぞれに、計画に基づいて研究を実施する。令和3年度は細目(1)に関してマルコフ過程を用いた解析を実施しする。細目(2)に関しては、修復順序決定のためのエッジ重要度の評価方法について検討を行う。
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| Causes of Carryover |
本研究に関連する情報収集と研究成果発表を兼ねて、外国旅費を2件、国内旅費を2件、ならびにそれらに関連する参加費等の支出を予定していた。しかし新型コロナウイルスの蔓延をうけ国際会議が中止またはオンライン開催となったため執行できなく多額の繰越金が発生した。
繰越金は翌年度以降の旅費として使用する予定である。しかし使用できないと判断した場合は研究に必要な機材の購入を検討する。
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