2015 Fiscal Year Annual Research Report
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26249062
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
井村 順一 東京工業大学, 情報理工学(系)研究科, 教授 (50252474)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
早川 朋久 東京工業大学, 情報理工学(系)研究科, 准教授 (30432008)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 制御理論 / ネットワーク / モデリング / バイオネットワーク / 交通ネットワーク |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度の研究成果を踏まえて，本年度も引き続き，１．ネットワーク系の可制御ネットワークモデル抽出のための基本解法の統一化，２．バイオネットワークモデル，交通流ネットワーク制御モデルそれぞれからの一般化検討，３．ネットワーク系に特化した大規模計算のための基礎検討について実施した．具体的には下記のとおりである．
１．これまで異なる制御性能を評価指標として用いてそれぞれ可制御ネットワークモデル抽出手法を検討してきたものを，２つの指標を統一的に扱えるように低次元化の定式化を一般化する形式で見直し，基本解法として構築した．これにより，今後の様々な展開への基礎を構築した．
２．バイオネットワークモデルでは，昨年度に開発したポジティブ2次システムという一般的モデルを用いて，特異摂動近似を用いることでさらなる一般化を図り，シグナル伝達系や遺伝子ネットワーク系を含む広範囲なクラスのシステムを表現できる能力を有していることを証明した．また，そのシステムを用いた安定性解析などのシステム解析手法を検討した．一方，交通ネットワーク制御モデルは，信号のない交差点上で，各車両間の自動交差を可能とする数理モデルを検討し，ある種のポテンシャル関数を用いた障害物回避問題を参考にして，そのための解法を構築した．
３．ネットワーク系の大規模計算のための基礎検討として，低次元化の際にクラスタリングの違いにおける計算負荷と近似誤差の関係を数値的に調査した．
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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
本年度は，昨年度に引き続き，多面的な視点から動的ネットワークシステムモデルの特性を調べ，問題設定や解法などの基本的な枠組みを構築することが目的であった．そこで，まず，可制御ネットワークモデル抽出のための基本解法の統一化を行った．また，バイオネットワークモデル，交通流制御モデルの双方について基礎レベルでの検討を行い，適用範囲，安定性や最適制御等の視点からその有用性について検討し，良好な結果が得られたことから，概ね予定通りに研究が進展していると考える．
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度は，昨年度開発してきたネットワーク系の可制御ネットワークモデル抽出の基礎解法に対して，より適用可能なクラスを拡大することを行う．同時に，バイオネットワーク系で提案したポジティブ2次システムに対するオブザーバ（状態観測器）の設計法について検討し，モデルの妥当性について検討を行う．一方，交通流制御モデルでは，個々の車両が異質な状況の場合における制御モデルを検討していく．
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