2021 Fiscal Year Research-status Report
Sustainable distributed systems based on autonomous mobile entities in environments with unpredictable dynamics
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20KK0232
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
増澤 利光 大阪大学, 情報科学研究科, 教授 (50199692)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
片山 喜章 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (10263435)
金 鎔煥 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (50756773)
中村 純哉 豊橋技術科学大学, 情報メディア基盤センター, 准教授 (60739746)
首藤 裕一 法政大学, 情報科学部, 准教授 (50643665)
柴田 将拡 九州工業大学, 大学院情報工学研究院, 助教 (10806095)
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| Project Period (FY) |
2020-10-27 – 2025-03-31
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| Keywords | 分散システム / 分散アルゴリズム / 動的ネットワーク / 移動エージェント / 移動ロボット |
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| Outline of Annual Research Achievements |
予測困難で多様なダイナミクスにかかわらず安定動作する持続可能な高信頼分散システムを実現するために，大規模動的ネットワークにおける自律移動エンティティを活用した高信頼分散アルゴリズムの設計法の確立を目指す．今年度は，当初計画通り，前年度に引き続き，以下の研究テーマに取り組み，いくつかの研究成果を得た．
（テーマ１）予測困難で多様なダイナミクスに対する自律移動エンティティ群の適応性を実現するための，新たな分散アルゴリズム技法の開発：・自律移動エージェントに関しては，様々なネットワークトポロジに対し，ネットワーク探索（全ノードを訪問する），集合（全エージェントあるいは一部のエージェントを１ノードに集合させる）等の基本的かつ重要なタスクについて，新たな分散アルゴリズムを開発した．・自律移動ロボットに関しては，連続２次元空間およびリングや三角グリッドなどの離散空間を対象に，集合，分散配置（エージェントを異なるノードに（均一に）配置する）などのタスクについて，新たな分散アルゴリズムを開発した．・受動的移動を行う多数の移動エンティティで構成される個体群に関しては，環境の変化に自律的に対応できる自己安定アルゴリズムについて，リング上での時間最適なアルゴリズムを開発した．
（テーマ２）さまざまな自律移動エンティティ群の異なる計算モデル間の知見の相互活用を可能とする技法の開発：自律移動エージェント／ロボットについて，異なる仮定がタスクの実現可能性や効率に与える影響を解明した．さらに，任意のネットワーク形状の個体群において，ノード数とリンク数という大域情報が問題の可解性に与える影響を解明した．また，テーマ１のアルゴリズム設計において，提案アルゴリズムの異なるモデルへの適用可能性について検討した．
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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
新型コロナウイルスの影響でフランスへの渡航，フランス側研究者の来日は行わなかったが，国内で以下の研究テーマに対する取り組みを行い，「研究実績の概要」に述べたように，一定の成果を上げることができた．そのため，おおむね順調に進展していると考えている．
（テーマ１）予測困難で多様なダイナミクスに対する自律移動エンティティ群の適応性を実現するための，新たな分散アルゴリズム技法の開発
（テーマ２）さまざまな自律移動エンティティ群の異なる計算モデル間の知見の相互活用を可能とする技法の開発
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| Strategy for Future Research Activity |
予測困難で多様なダイナミクスにかかわらず安定動作する持続可能な高信頼分散システムを実現するために，大規模動的ネットワークにおける自律移動エンティティを活用した高信頼分散アルゴリズムの設計法の確立を目指す．具体的には，当初の計画通り，以下の研究テーマに取り組む．テーマ３については，テーマ１，２の成果を踏まえて実施するものであり，当初予定では2023年度から取り組むこととしていたが，テーマ１，２の進捗が順調であり，研究開始時期を前倒しにすることを検討している。
（テーマ１）予測困難で多様なダイナミクスに対する自律移動エンティティ群の適応性を実現するための，新たな分散アルゴリズム技法の開発
（テーマ２）さまざまな自律移動エンティティ群の異なる計算モデル間の知見の相互活用を可能とする技法の開発
（テーマ３）テーマ１，２の成果を大規模動的ネットワークにおける自律移動エンティティを活用した高信頼分散アルゴリズムの基盤技術として確立
2022年度からは，国内研究者がフランス・ソルボンヌ大学を訪問・滞在し，実証実験などの共同研究を進める．また，フランスの共同研究者の招へいも行う．ただし，新型コロナウイルスの状況によっては，渡仏・来日の予定を変更する可能性がある．
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| Causes of Carryover |
今年度は新型コロナの影響で，国際共同研究のために計画していた，日本側研究者の渡仏，フランス側研究者の来日ができなかった．また，日本側研究者が一堂に会してのミーティングを数回実施することを計画していたが，対面実施回数を減らす必要があった．これらの活動のための旅費および関連する物品費の支出が計画より少なかったために，次年度使用額が生じた．
次年度には，これらの活動を実施する予定である．
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