Study on network design theory for advanced computer communication

2023 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 21K11759
• Research Institution: Chuo University
• Principal Investigator: 福永 拓郎 中央大学, 理工学部, 教授 (60452314)
• Project Period (FY): 2021-04-01 – 2025-03-31
• Keywords: ハイパーグラフマッチング / 共フロー / アドホックネットワーク / 連結支配集合

Outline of Annual Research Achievements

以前より継続して取り組んでいるハイパーグラフマッチングを計算するアルゴリズムについて，2023年度も引き続き研究を行った．ハイパーグラフマッチングは，本研究課題の前年度までの研究によって，分散データベース上でのデータのやりとりを表す共フローと結びつきがあることが知られている．一方で，ハイパーグラフマッチングを求める効率の良いアルゴリズムについてまだ解決すべき点がある．2023年度は，この問題の構造をより深く理解するためにハイパーグラフをマトロイド交差上への問題に一般化した問題について前年度に引き続いて取り組んだ．特に，マッチングのアルゴリズムとして一般的な増加路を用いたアプローチについて検討を行った．検討の成果として問題の構造について理解を深めることは出来たが，具体的な多項式時間アルゴリズムに結びつけることは出来ず，まだ発展途上の状態である．
また，無線端末が構成するアドホックネットワーク上でのメッセージのやりとりに関する研究にも取り組んだ．先行研究では，無線端末同士が構成するグラフ上での独立集合や連結支配集合を利用したやりとりの効率化が提案されている．また，独立集合や連結支配集合を分散計算するアルゴリズムの重要性についても広く指摘されている．本課題ではこれらの現状を踏まえ，独立集合や連結支配集合を分散計算するアルゴリズムを実装・シミュレーションし，その性能と，アドホックネットワークのメッセージのやりとりの効率化に対する影響について評価を行った．

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

当初の研究計画の中で取り組む課題としてあげていたセンサーネットワーク，データセンターネットワークに関する研究は順調に遂行しており，一定の成果を得ることも出来た．研究を進める中で取り組むべき新たな課題も見つかり，当初の想定以上に豊かな研究内容となった．一方で，取り組む予定としていた他の課題については手を付けることが出来ておらず，その点において当初の計画よりやや遅れていると評価している．

Strategy for Future Research Activity

「現在までの進捗状況」において触れた取り組みが不足していた課題について，2024年度に取り組む．特に，無線通信の通信電波の減衰・干渉の影響を考慮したネットワーク設計について，重点的に取り組む予定としている．また，ハイパーグラフマッチングに関する研究など，これまで取り組んできた課題についても継続して取り組む予定である．

Causes of Carryover

本務先での校務により計画していた学会参加が計画通りに実施できず，次年度使用額が生じた．そのため，研究期間を延長し，研究課題に継続して取り組むと同時に，学会参加による研究発表などを行う．