2014 Fiscal Year Research-status Report
粒子法マルチエージェントシミュレーション開発に関する萌芽的研究
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25600159
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
臼井 英之 神戸大学, システム情報学研究科, 教授 (10243081)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | マルチエージェントシミュレーション / 粒子法 / 並列計算 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では, 複雑な社会の動きや経済システムの数値解析を行う手法として注目を浴びているマルチエージェントシミュレーション(MAS)にプラズマ物理分野で用いられる粒子法の応用を試みる．粒子法では、空間にランダムに存在する膨大な数の粒子の情報をそれぞれ近くの空間格子点に配分し，その情報をもとに格子システム全体で環境変位を求める. 更新された環境情報は再度各粒子に反映され, それをもとに粒子情報を更新する．この繰り返しにより粒子群とそれらが存在するマクロ環境が自律的に変化する. 本研究では、各粒子をエージェントに置き換えて，エージェントの自己組織化やマクロ環境の相互作用をよりセルフコンシステントに解き進めることにより，マルチエージェントシミュレーションの高機能化および大規模計算を目指す．
26年度は, 代表的なMASとしてSugar Scapeモデルを採用した. まずは, １次元空間の粒子シミュレーションと対応させるために，個々のエージェントである蟻を多数の粒子に置き換え, また砂糖を１次元空間の各格子点に空間的に分布させた．エージェントは現在位置における砂糖量の空間勾配に比例した力を受け, 砂糖量が多い方向に力を受けるものとし, 各時間ステップにおいて運動方程式を解きエージェントの速度変化および位置変化を逐次解き進める. これを繰り返すことによりエージェント群が時間的にどのような動きをするか確かめその妥当性を検証した. また,各領域とそこに存在するエージェント群を各プロセスに割り当てる領域分割型の並列計算も実施し, 動作確認も行った.
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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
Sugarscapeモデルエージェントシミュレーションを粒子シミュレーション手法により再現することができた。また、シミュレーションの領域分割並列化も実施し、大規模並列化への道筋をつけることが出来た。
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続きSugarScapeエージェントシミュレーションに着目し、 適合格子細分化法の導入によるシミュレーションの局所高解像度化や空間の多次元化, および膨大な数のエージェント数の導入による大規模シミュレーションを実施する。同時に, シミュレーションの効率化にも目を向けプログラムチューニングも実施する予定である。
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| Causes of Carryover |
粒子シミュレーション実行のために京都大学のスーパーコンピュータ利用を計画し、そのための計算機CPU使用料を計上していたが、ローカルコンピュータおよび学内のスパコンを用いたプログラム開発およびその動作テストが主体となったため、今年度は大型スパコンを利用する必要がなかった。このため経費利用は最小限に抑えることが出来た。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度は、SugarScapeマルチエージェントシミュレーションを主体とした大規模並列シミュレーションの実行、解析を行う予定であり、そのために京都大学のスーパーコンピュータの計算機使用料を支出する予定である。
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