2016 Fiscal Year Annual Research Report
Self-organization of fractal hierarchical networks and the enhancement
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25330100
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| Research Institution | Japan Advanced Institute of Science and Technology |
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Principal Investigator |
林 幸雄 北陸先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 教授 (70293397)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松久保 潤 北九州工業高等専門学校, 生産デザイン工学科, 准教授 (90413872)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | ネットワーク科学 / 再帰分割 / 人口分布 / 自己組織化 / 頑健性 / 玉葱状構造 / 道路網 / 遅延耐性ネットワーク(DTN) |
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| Outline of Annual Research Achievements |
増大する通信要求にスケーラブルに成長する構造を持ち、局所情報に基づく分散処理による、近未来の情報通信ネットワークの自己組織化設計法として、人口密度等に応じた再帰分割で構築されるフラクタル階層構造に着目した。これまで3年間で、人口分布に応じた再帰四分割で設計されたネットワーク上の乱歩による探索が特に非一様な通信要求分布において優れることを明らかにし、災害時等に活用できる搬送蓄積型の遅延耐性ネットワーク(DTN)のルーティング法に拡張した。また一方、攻撃耐性が極めて強い頑健な玉葱状構造を協調的な部分複写に基づいて成長させる手法を発見した。今年度はさらに主に以下の成果を得た。
・正三角形及び正方形の再帰四分割で構築されるネットワークの各面のサイクル上を移動するメッセージフェリー(MF)の運搬リレーによるDTNルーティング法を考え、人口分布に比例した送受信要求量を最短距離パスで転送する場合のMFの巡回頻度に相当するサービス負荷の最適割当を求め、割当数分布や平均負荷及び最大負荷について正三角形と正方形の場合で数値的に優劣を比較した（国内研究会1件）。
・部分複写以外の方法で、次数相関を明示的に考慮することなく、より自然に頑健な玉葱状ネットワークを自己組織化させる別方法を見出しつつ、復元力：レジリエンスを持つシステム設計の重要性を捉え直した（国際会議1件、国内研究会1件）。更に、より一般的な成長するネットワークにおいて次数分布を数値的に推定する方法を導いた（学術論文１件）。
・人口分布に応じた長方形の再帰四分割で構築した道路網を近似する土台から玉葱状ネットワークを成長させ、高い頑健性と通信効率を兼ね備えることを明らかにした（学術論文1件、国内研究会1件）。また、避難所間を繋ぐ近接結合の無線電波は到達範囲内か、最近接の避難所に避難した場合に収容限界を超えるか等を調べた（国内研究会1件）。
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