2021 Fiscal Year Research-status Report
Realizing IoT Services Based on Multiagent Systems
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20K21833
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
林 冬惠 京都大学, 情報学研究科, 特定准教授 (90534131)
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| Project Period (FY) |
2020-07-30 – 2023-03-31
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| Keywords | Internet of Things / マルチエージェントシステム / IoTサービス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
「IoT環境のための大規模マルチエージェントシステムの構築」の課題では、エッジクラウドの分散と協調を着目し研究を進めてきた。具体的には、不確実性を持つ大規模のIoTサービスを動的にエッジクライド上に配備・実行するため、マルチエージェント強化学習に基づく協調分散フレームワークを考案した。また、IoTサービスに関するタスクオフロードの具体例として、分散エッジクラウド上において、マルチエージェント強化学習の典型的な手法である「Value Decomposition Network (VDN)」を適用し、実データを用いて評価した。
「IoTネットワークのリソース割り当てメカニズムの実現」の課題では、IoTサービスの様々な性質を考慮しこれまでに考案したアルゴリズムを発展した。具体的には、IoTネットワークの動的性とIoTサービスに関するタスク間の依存性を同時に考慮し、これまでに提案してきたタスク割り当てのアリゴリズムにグラフ構造を導入し、グラフニューラルネットワークと強化学習を組み合わせた新しいアルゴリズムを提案し評価を行った。
これらの成果について、サービスコンピューティングに関する国際会議ICSOC PhD Symposiumやエージェントに関する国際会議IEEE ICAにおいて論文を発表した。また、IoTネットワークにおけるタスク割り当てメカニズムの研究成果についてFIT2021（第20回情報科学技術フォーラム）のトップコンファレンスセッションにおいて発表を行った。
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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
本研究は、「IoT環境のための大規模マルチエージェントシステムの構築」と「IoTネットワークのリソース割り当てメカニズムの実現」といった2つ研究項目から構成され、理論研究と共に実証研究を実施する計画である。初年度の令和2年度では、研究項目2の理論研究を中心に実施し、研究項目1に関する初期的な検討を行った。
令和3年度では、研究項目1については、エッジクラウドの分散と協調を着目しIoTサービスのためのマルチエージェントフレームワークを具体的に検討し、その成果をサービスコンピューティングの中核的な国際会議ICSOC 2021のPhD Symposiumにおいて発表した。また、研究項目2については、IoTサービスに関するタスク間の依存性を考慮した上で、これまでに考案したIoTネットワークのタスク割り当てメカニズムを発展し、その成果についてエージェントに関する国際会議IEEE ICA 2021において論文を発表し「Best Student Paper Award」を受賞した。
現時点で得られた成果は、それぞれの研究項目に関して当初の目標を達成したと考える。以上より、本研究はおおむね順調に進展していると判断する。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度では、課題1の「IoT環境のための大規模マルチエージェントシステムの構築」については、継続的にIoT環境の分散と協調を着目し、IoTサービスやエッジクラウドの種類ごとにマルチエージェント方法論を整理し、IoT環境の特徴を反映したマルチエージェントシステムを構築する。また、課題2の「IoTネットワークのリソース割り当てメカニズムの実現」については、これまでの理論研究成果を２種類以上の実世界問題に応用し評価を行う。
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| Causes of Carryover |
新型コロナウイルスの影響により、令和3年度では旅費や国際会議の参加に関わる費用の支出が大幅に抑えられたため、次年度使用額が生じた。令和4年度では、実証実験に関わるシステム構築とデータの整理に関する支出を計上する。また、英文論文の英文校正費や国際学会参加費、書籍の購入などの支出を予定している。
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