2012 Fiscal Year Research-status Report
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24650008
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Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
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| Research Institution | Kyushu University |
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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)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 分散システム / 自己安定性 / 乱歩 / 自己組織化 |
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| Research Abstract |
平成２４年度の研究実施計画として、確率的自己安定性の理論を掲げた。結果として、業績欄に示した成果を上げることができ、一応満足できる一年であったと総括している。具体的に述べる。
自己安定性は、分散システムが任意の回数の一時故障に耐えて、正常な状態に自動的に復帰するような性質であり、人手で復帰操作ができないような巨大分散ネットワークや、そもそも、一つずつ制御することが困難である分子ロボットシステムでは必須の性質であるが、その実現は決定性アルゴリズムを考える限りは困難であることが知られている。そこで、条件を少し緩和して、確率的な自己安定性の獲得手法の確立を目指して、検討を開始した。
具体的には、業績[Yamashita et al, 2012]は、確率的自己安定性とその解析道具としての動的なグラフ上での乱歩について、我々の立場を招待されて講演したものをまとめたものである。業績[Mizoguchi et al, 2012]は、Mediated Population Protocolと呼ぶ（アルゴリズムについては）決定性の分散計算モデルに対する自己安定問題の解決に必要なメモリの量を評価したものであるが、結果は極めて悲観的であり、解決には少なくともプロセス数に比例するだけのメモリが必要であることが分かった。しかし、この事実から、確率的自己安定性の重要性が改めて明らかになった。業績[Yamauchi et al, 2012]は、確率的自己安定性を持つシステムの設計論を述べたものであり、ランダム性が出現する２つの場所、すなわち、環境とアルゴリズムにおけるランダム性のシステムに与える影響を検討した。最後に、業績[Hosaka et al, 2012]では、確率的自己安定システムの主要な解析の道具である乱歩を検討した。ここでは、一つの粒子の乱歩ではなく、複数の粒子の乱歩が対象になっている。
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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
研究業績の概要および業績欄に示したように、おおよそ順調に推移している。交付申請時には、本年度の研究を、本研究全体の核になる可能性を秘めていると位置づけた後、上に述べた、２つのランダム性の検討に取り組むことを主要な研究対象とすることを説明したが、その直接の成果が、業績[Mizoguchi et al, 2012]、業績[Yamauchi et al, 2012]である。業績[Yamashita, 2012]、業績[Hosaka et al, 2012]はその周辺を整地したことになる。交付時に想定した内容の検討は一応終了したが、理論研究の通例として、このテーマに関して新しい問題が出現するとともに、困難な問題が未解決で残された。研究が順調に進んだ証拠だと受け取って頂ければ幸いである。
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| Strategy for Future Research Activity |
当初に予定した平成２５年度の計画を再掲する。平成２４年度の計画がおおよそ予定通りに進んだので、その変更の必要性を余り感じない。
有名有記憶な要素はもちろん匿名無記憶な要素よりも能力が高い.しかし, (過去に提案された)匿名無記憶プロトコルは自己安定的に働く.匿名無記憶プロトコルが自己安定的に働けるのは簡単な問題しか検討して来なかったからだという反論があるが,分散ロボットシステムでは無記憶性が自己組織化能力を損なわない.本課題では自己組織化における記憶と識別子の役割の検討の出発点とする.分散ロボットシステムではシステムの大域状態(各ロボットの現在位置)をロボットが「記憶」として利用できるという観察を経由して,分散システムの記憶の再定義, 分散システムの持つ記憶量,そして記憶量と自律性の関係の解明,すなわち分散システムの新しい「領域」複雑さの理論の構築へと進む予定である.なお, 匿名性は決定的システムでは分散計算能力を制約する重要な要因である.しかし, 確率的システムでは理論的には匿名性は制約にはならない.したがって, 平成24年度に行う確率的システムの研究が重要になる.
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
当初の予定通り，研究成果を国際会議等で迅速に発表し，また，最新の研究動向の調査，情報収集のために国内旅費，外国旅費を使用する計画である．
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