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2014 Fiscal Year Annual Research Report

テラ・スケール分散計算論ー自律性について

Research Project

Project/Area Number 22300004
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

山下 雅史  九州大学, システム情報科学研究科(研究院, 教授 (00135419)

Project Period (FY) 2010-04-01 – 2015-03-31
Keywords分散システム / 分散ロボットシステム / ランダム性 / 匿名性
Outline of Annual Research Achievements

分散システムを構成する要素数の巨大性はシステム制御の困難性の最大の要因である。巨大な分散システムでは、各構成要素が無視できない程度にシステムの変化は大きくなるにも係わらず、各構成要素が収集可能な局所情報が大域情報に占める割合は無視できる程度に小さくなる。このような特徴を持つ巨大分散システムに自律性を付与するための方法論を確立することが本研究の目的である。
本研究では, 基本的な自律性である自己組織化, すなわち, 自己安定的なパターン形成問題を主要な研究対象とし, 自己安定的なパターン形成を可能にする要件, および, パターン形成アルゴリズムを構成するための方法論(およびアルゴリズムそのもの)を, 1)分散システムのモデル, 2) ランダム性, 3) 匿名性, 4) 無記憶性, 5) 局所性という側面から検討を進めてきた. そして, 多くの結果を, 特に, 1),2), 3), 4) に関して得た. 得た結論, すなわち, 自律性が自然分散システムでは容易に実現できるのにも関わらず, 人工分散システムでは実現が困難である理由を述べる. 1) 自律分散ロボット群のパターン形成問題はロボットが匿名であるなら, ロボット間の同期の程度や局所記憶の量はパターン形成能力に影響を与えない(ことを示した). 2)一方で, 匿名で無記憶なパターン形成アルゴリズムは自己安定的である(ことが比較的容易に分かる). 3) 匿名ロボットシステムの本質的な困難さはロボット間の対称性を崩すことの困難性であり, この点で,名前を持つロボットシステムに劣るが, 匿名性の欠点はランダム性を導入することで除去できる(ことを示した). これが, 本基盤研究の成果の概要であり, ランダム性, 非同期性, 匿名性, 無記憶性などの困難性を持つ自然分散システムが自律性に富む理由である.

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (8 results)

All 2015 2014

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (7 results)

  • [Journal Article] Forming sequences of geometric patterns with oblivious mobile robots2015

    • Author(s)
      Shantanu Das, Paola Flocchini, Nicola Santoro, Masafumi Yamashita
    • Journal Title

      Distributed Computing

      Volume: 28 Pages: 131-145

    • DOI

      10.1007/s00446-014-0220-9

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 有向グラフにおけるパリティハミルトン閉路問題2015

    • Author(s)
      西山宏,山内由紀子, 来嶋秀治, 山下雅史
    • Organizer
      第152回アルゴリズム研究会
    • Place of Presentation
      電気通信大学
    • Year and Date
      2015-03-03 – 2015-03-03
  • [Presentation] パリティハミルトン閉路問題2015

    • Author(s)
      西山宏,小林佑輔, 山内由紀子, 来嶋秀治, 山下雅史
    • Organizer
      第151回アルゴリズム研究会
    • Place of Presentation
      名古屋工業大学
    • Year and Date
      2015-01-13 – 2015-01-14
  • [Presentation] splitグラフ上の全域木混雑度問題に対する反復丸めを用いた近似アルゴリズム2014

    • Author(s)
      久保浩平,山内由紀子, 来嶋秀治, 山下雅史
    • Organizer
      第150回アルゴリズム研究会
    • Place of Presentation
      大濱信泉記念館
    • Year and Date
      2014-11-20 – 2014-11-21
  • [Presentation] 移動ビザンチン故障の移動性とビザンチン合意問題の困難さ2014

    • Author(s)
      佐々木徹,山内由紀子, 来嶋秀治, 山下雅史
    • Organizer
      第150回アルゴリズム研究会
    • Place of Presentation
      大濱信泉記念館
    • Year and Date
      2014-11-20 – 2014-11-21
  • [Presentation] 安定結婚問題における最適選好マッチングの端点集合族の性質2014

    • Author(s)
      平川瑞樹,山内由紀子, 来嶋秀治, 山下雅史
    • Organizer
      第150回アルゴリズム研究会
    • Place of Presentation
      伝国の杜
    • Year and Date
      2014-09-12 – 2014-09-12
  • [Presentation] On Self-Adjusting Optimal Binary Search Trees2014

    • Author(s)
      Tadahiro Matsukawa, Yukiko Yamauchi, Shuji Kijima, and Masafumi Yamashita
    • Organizer
      The 17th Korea-Japan Joint Workshop on Algorithms and Computation
    • Place of Presentation
      Okinawa, Japan
    • Year and Date
      2014-07-13 – 2014-07-15
  • [Presentation] 安定結婚問題における最適選好マッチングの端点集合族2014

    • Author(s)
      平川瑞樹, 山内由紀子, 来嶋秀治, 山下雅史
    • Organizer
      日本OR学会「最適化の理論と応用」研究部会 -- 未来を担う若手研究者の集い2014 --
    • Place of Presentation
      筑波大学
    • Year and Date
      2014-05-31 – 2014-06-01

URL: 

Published: 2016-06-01  

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