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2012 Fiscal Year Annual Research Report

免疫型複雑系とセンサエージェントの基礎的研究

Research Project

Project/Area Number 23300057
Research InstitutionToyohashi University of Technology

Principal Investigator

石田 好輝  豊橋技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (80159748)

Project Period (FY) 2011-04-01 – 2015-03-31
Keywords自己修復ネットワーク / 免疫コンピューティング / マッチングオートマトン / 知能情報処理 / レジリエンスス / 複雑系 / 協調 / 意思決定
Research Abstract

本研究では、「適応的」自律分散ネットワーク実現問題を、下記3テーマに分けて研究を行った。
【テーマ1】相互修復によるネットワークモデル(臨界点の解明):エージェントによる修復を制御パラメータで、汚染が広がってしまうか除去できるかを切り分ける臨界点を求めていく。今年度は、様々な修復方式について検討し、感染が入った場合のAND修復やOR修復やそれらのトポロジーとの関係についても考察した。
【テーマ2】 適応的相互修復戦略の枠組み:戦略的に修復する方式について、ゲーム論的アプローチや空間的囚人のジレンマによる先行研究に注意しながら考察する。今年度は、TFTの空間版についても考察し、どのような環境でも平均的な性能を有する戦略を評価するための評価尺度も提案した。
【テーマ3】 ネットワーク拡張の影響:スケールフリーネットやスモールワールドネットなどの複雑系ネットワークで議論されている情報の伝播についての結果に注意しながら、ネットワークトポロジーが臨界点や修復戦略に与える影響を考察する。今年度は、ネットワークトポロジーが異なる場合を、自身を修復する場合と相互修復およびそれのハイブリッドについて、考察し臨界点を示す相図を導出した。
これらテーマを解明していく上で、動的に成長していくネットワークには厳密な理論的解析が困難であると予測された。そこで先行研究でも用いた計算機シミュレーションにより、様々な尺度を頻繁に計測しながら行うことで、解析・整理している。単に高速な計算だけでなく、きめ細やかな分散型シミュレーション環境も検討している。また新たな離散数理モデルとしてマッチングに焦点を当てたモデルの研究も進めた。またこれら結果の視覚化のための研究により、過渡状態をみるための拡張相図やマッチングモデルを動的システムとみなしたときの離散相図も提案した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

研究成果発表を国際学会で行う以外に、本研究テーマに関する特集をいくつかのジャーナルで行い、研究者の層をより広げることを行った。また当該テーマに関する原著の書籍を執筆している。さらに当該分野での博士後期学生を育成しつつある。

Strategy for Future Research Activity

国際学会での招待セッションや招待講演、またジャーナルにおける関連特集、原著の書籍出版などで研究者層をより広げていく予定である。国際的な研究交流プログラムも展開し、日本だけでなく国際的に次世代の当該研究を担う若手人材を育成していきたい。また当該分野がセキュリティ分野のみならず、減災や柔軟でレジリエントな情報システム構築へも貢献できないか検討していきたい。

  • Research Products

    (8 results)

All 2012

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (3 results) (of which Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Effects of a membrane formation in the spatial prisoner's dilemma2012

    • Author(s)
      Y Katsumata
    • Journal Title

      Artificial Life and Robotics

      Volume: Volume 16, Issue 4 Pages: 567-570

    • DOI

      10.1007/s10015-011-0992-y

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A systemic payoff in a self-repairing network2012

    • Author(s)
      M Tokumitsu
    • Journal Title

      Artificial Life and Robotics

      Volume: Volume 16, Issue 4 Pages: 563-566

    • DOI

      10.1007/s10015-011-0991-z

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Emergence of observable rules in a spatial game system2012

    • Author(s)
      K Harada
    • Journal Title

      Artificial Life and Robotics

      Volume: Volume 16, Issue 4 Pages: 559-562

    • DOI

      0.1007/s10015-011-0990-0

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A diagrammatic classification in a combinatorial problem: the case of the stable marriage problem2012

    • Author(s)
      T. Hayashi
    • Journal Title

      Artificial Life and Robotics

      Volume: Volume 16, Issue 4 Pages: 575-579

    • DOI

      10.1007/s10015-011-0993-x

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A dynamic Houjin (square) and a symmetric Houjin2012

    • Author(s)
      Y. Tsuzuki
    • Journal Title

      Artificial Life and Robotics

      Volume: Volume 16, Issue 4 Pages: 571-574

    • DOI

      10.1007/s10015-011-0994-9

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] A Distributed and Autonomous Framework for Resilient Information Networks: Some Results from Self-Repairing Networks2012

    • Author(s)
      Y. Ishida
    • Organizer
      11th WSEAS International Conference on INFORMATION SECURITY and PRIVACY
    • Place of Presentation
      Prague, Czech Republic
    • Year and Date
      20120924-20120926
    • Invited
  • [Presentation] Self-Repairing Network as a Generalized Epidemic Model involving Vaccination2012

    • Author(s)
      Y. Ishida
    • Organizer
      Joint Conference on Emerging and Re-emerging Epidemics Affecting Global Health 2012
    • Place of Presentation
      Orvieto, Italy
    • Year and Date
      20120919-20120922
  • [Presentation] 免疫型システム(Immunity-Based Systems)と頑健性2012

    • Author(s)
      石田好輝
    • Organizer
      京都大学、学術情報メディアセンターセミナー「生物に学んだ頑健なシステムを目指して」
    • Place of Presentation
      京都大学、学術情報メディアセンター
    • Year and Date
      20120601-20120601
    • Invited

URL: 

Published: 2014-07-24  

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