2015 Fiscal Year Annual Research Report
ナチュラルコンピューティングにおける非同期性に関する研究
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24500019
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| Research Institution | Kyushu Institute of Technology |
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Principal Investigator |
藤原 暁宏 九州工業大学, 大学院情報工学研究院, 教授 (10295008)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | アルゴリズム / ナチュラルコンピューティング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年，新しい計算パラダイムの１つとして, 生体系に代表されるような自然界のシステムを計算に用いるナチュラルコンピューティングが注目を集めている.このナチュラルコンピューティングは，細胞等の各資源の活動を計算と考え，細胞間の情報伝達経路をネットワークと考えることにより，自然界の持つ自律的な処理の仕組みを用いて並列分散処理を行うという計算方式である．
本研究では, 従来のナチュラルコンピューティングで無視されがちな生体系のもつ非同期性について計算能力の検証を行うとともに，非同期性を考慮したアルゴリズムの提案を行う．また, 並列処理を用いて非同期性を考慮した計算モデルのシミュレータの開発を行い, そのシミュレータを用いて提案アルゴリズムの正当性, 及び, 実効性の検証を行う.
平成27年度は，以下のような内容を中心に研究を行った．
１．平成26年度までに提案したアルゴリズムの改良，及び，新しいアルゴリズムの提案：同期式の膜計算モデルでは提案済みの基本演算である比較交換操作やソートについて，膜計算モデル，及び，その派生計算モデルである数値を扱う膜計算において，効率の良いアルゴリズムの提案を行った．提案されたアルゴリズムは，いずれも短い実行ステップ数で実行可能であることを理論的に示している．
２．ナチュラルコンピューティングにおけるその他の計算モデルに対するシミュレータの開発： 平成26年度に概ね開発を終了した非同期膜計算シミュレータを元に，生化学反応計算，及び，数値を扱う膜計算に対して，シミュレータの開発を行った．なお，当初予定していたGPGPUを用いた並列計算シミュレータについては，開発が難航しており現在も構築中である．また，開発されたシミュレータを用いて，平成27年度に提案したアルゴリズムの有効性や妥当性の検討も行った．
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