2014 Fiscal Year Research-status Report
決定的アルゴリズムに基づき動作する構造化オーバーレイネットワークの設計と実装
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25730064
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| Research Institution | Tohoku Gakuin University |
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Principal Investigator |
武田 敦志 東北学院大学, 教養学部, 准教授 (90424001)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | オーバーレイネットワーク / P2Pネットワーク / 負荷分散 / データ集計 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成25年度までに構造化オーバーレイネットワーク上で管理されているデータを集計するためのスケーラブルな集計アルゴリズムの開発を行った。しかし、開発した集計アルゴリズムにはノードの参加と離脱が頻発した場合に集計結果の正確性が低下する問題があった。そこで、平成26年度には、これまでに開発した集計アルゴリズムに対してデータの時系列変化を考慮する仕組みを導入することにより、スケーラブルで正確なデータ集計手法を実現した。このデータ集計手法を用いることにより、広域に分散された膨大な数のコンピュータによって管理されているデータを正確に集計することが可能となる。また、この正確なデータ集計結果を活用することにより、決定的アルゴリズムに基づいた効率的な動的負荷分散を実現できると考えられる。この研究成果については、平成26年に開催された2つの国際会議で発表した。
一方、本課題で研究開発している構造化オーバーレイネットワークでは、参加している各ノードが自律的に負荷分散を行うため、不安定な通信環境下においても情報管理と情報提供を継続することができる。また、このオーバーレイネットワークは決定的アルゴリズムに基づいて制御されるため、情報の種類や地域性を考慮しながらデータの分散管理を行うことができる。そこで、これらの特徴を活かしたアプリケーションとして、災害発生時に安否情報を提供するための情報管理システムの開発を行った。このシステムでは、災害が発生したとしても通信可能なコンピュータのみを用いて情報提供を継続できるだけではなく、情報の種類や地域性を考慮したデータ集計を行うことにより目的の情報を的確に取得することが可能となる。この研究成果については、平成26年度に開催された1つの国際会議で発表した。
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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
平成25年度までの研究開発より、本研究課題で開発している構造化オーバーレイネットワーク上のデータ集計手法では、ノードの参加や離脱が頻発したときに集計結果の正確性が低下するという耐churn性の問題があることが判明していた。そこで、平成26年度にはデータの時系列変化を考慮した仕組みを導入することにより上記の問題を解決した。これにより、構造化オーバーレイネットワークに参加しているすべてのノードの計算負荷の総量や必要となる通信帯域を集計することが可能となった。ここで開発した技術は、本課題の最終目標である決定的アルゴリズムに基づく効率的な動的負荷分散手法を実現するための基礎技術となる。ここで開発したデータ集計手法を活用することにより、本研究課題の目標である効率的な動的負荷分散手法を実現できると考えらえる。
また、本研究課題で研究している構造化オーバーレイネットワークのアプリケーションとして、災害発生時であっても安定して情報管理と情報提供を行う安否情報管理システムの開発を行った。本研究課題の目標である応用システムの開発についても順調に進捗している。
さらに、平成25年度と26年度の間に5件の国際会議と1件の学術論文で上記の研究成果について発表を行った。本研究課題の目標である3件の国際会議発表と2件の学術論文発表を達成しつつある。
以上より、本研究課題はおおむね順調に進展しているといえる。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成27年度には、本研究計画の最終目標である構造化オーバーレイネットワークにおける効率的な動的負荷分散手法の確立と評価を目指す。平成26年度までの研究開発により、この動的負荷分散手法を実現するために必要となるすべての基礎技術を揃えることができた。そこで、これらの基礎技術を活かした動的負荷分散アルゴリズムを再設計し、すでに実装してある構造化オーバーレイネットワークにこのアルゴリズムを組み込む。また、実装した構造化オーバーレイネットワークを用いた評価実験を行う。
一方、平成26年度までの研究開発を通じて、構造化オーバーレイネットワーク上で管理されているデータをスケーラブルで正確に集計する技術を開発した。このデータ集計技術を応用した情報システムの研究は十分には行われていないため、平成27年度にはこのデータ集計技術の応用方法に関する研究開発も進める。
また、上記の研究を進めることによって得られた成果をまとめ、 平成27年度に開催される1件以上の国際会議で発表する。また、これらの成果を論文としてまとめ、1件以上の論文誌に投稿する。
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| Causes of Carryover |
平成25年度に予定していた国際会議での発表を行わなかったため、平成25年度と平成26年度の費用を使用して2回の国際会議での発表を行った。しかし、これらの国際会議はアジア圏で開催されたため、実際に必要となった旅費は当初予測していた額よりも少なくなった。そのため、約16万円の繰越金が発生した。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
平成27年度においても研究成果発表を予定しており、当該予算を成果発表費用として使用する予定である。また、本研究課題で開発した技術の性能評価を行っているが、この性能評価の結果である大量のデータを保管するための記録媒体（ハードディスク、DVDなど）が不足している。そこで、当該予算を記録媒体の購入費に充てることを予定している。
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