2022 Fiscal Year Research-status Report
Study on network design theory for advanced computer communication
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21K11759
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| Research Institution | Chuo University |
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Principal Investigator |
福永 拓郎 中央大学, 理工学部, 教授 (60452314)
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2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 分散データベース / 共フロー / ハイパーグラフマッチング / センサーネットワーク / UAV |
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| Outline of Annual Research Achievements |
分散データベースでのデータのやりとりをモデル化した共フローに関する研究を前年度に継続して行った．特に，共フローと深い関係があることが前年度の我々の研究の中で判明したハイパーグラフマッチングについて研究した．ハイパーグラフ上の完全マッチングが存在するための十分条件である，ホール型条件が成り立つ状況下で，マッチングを効率的に求める多項式時間アルゴリズムの開発に取り組んだ．また，共フローの概念をマトロイドへ一般化することにも取り組んだ．マトロイド交差を用いることで共フローの概念が表現できることを確認し，ハイパーグラフマッチングについて知られているホール型定理やアルゴリズムがマトロイド交差を用いた一般化においても成り立つかどうか調査した．まだ完成した結果は得られていないが，今後の足がかりとなる部分的な成果がこれまで得られている．
また並行して，無線センサー同士が通信して構成するセンサーネットワークの研究も行った．有向グラフとして表現したネットワーク全体が強連結性を持つよう無線強度を設定する問題に取り組み，アルゴリズムの改良と実験による評価を行った．
さらに，ドローンなどのUAVが連結性を保つよう位置を制御する問題にも取り組んだ．ニューラルネットワークを利用した既存アルゴリズムはUAV同士が極度に近づきすぎることがあるという特徴を考慮し，なるべく近づきすぎずにネットワークを維持するためのアルゴリズムを考案した．
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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
通信ネットワークに関する様々な課題に取り組んでおり，順調に成果が得られている．前年度予想外に得られた共フローとハイパーグラフマッチングの関係について考察を深め，新たな研究の方向性についても模索しており，研究の発展が見込まれる．
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| Strategy for Future Research Activity |
共フローとハイパーグラフマッチングについて研究を継続し，アルゴリズムなど新たな成果を得ることを目標とする．特にマトロイドへの拡張については部分的な結果が得られており，完成が近いと考えている．
それとともに，本年度得られたUAVネットワークの制御の結果などを実システムに生かすための研究も行う．ドローンや自動走行ロボット上で実際にアルゴリズムを動かす中で，実用化するための様々な課題を洗い出し，アルゴリズム開発へフィードバックする．
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| Causes of Carryover |
出張予定の変更，研究会の参加費の見積もりからのずれなどから次年度使用額が生じた.使用用途は変更せず，使用時期を翌年度に変更する.
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