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2016 Fiscal Year Annual Research Report

レジリエントなシステムのモデル化と推論に関する研究

Research Project

Project/Area Number 26280092
Research InstitutionNational Institute of Informatics

Principal Investigator

井上 克巳  国立情報学研究所, 情報学プリンシプル研究系, 教授 (10252321)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 沖本 天太  神戸大学, 海事科学研究科(研究院), 准教授 (10632432)
Nicolas Schwind  国立研究開発法人産業技術総合研究所, その他部局等, 研究員 (60646397)
Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Keywords推論 / レジリエンス / 制約最適化 / 多目的最適化 / ロバスト性 / 安定性 / 平等性
Outline of Annual Research Achievements

本研究では、外乱に対して耐性があり、機能が持続的であるような、レジリエントなシステムを定式化し、そのうえでの推論問題を考え、システム設計に役立てることを目指している。当初の研究計画に従い、 (A) レジリエントなシステムのモデル化、(B) システムのレジリエンス性に関する推論、(C) レジリエントなシステムの設計と応用、の3つの研究サブテーマについて研究を進めた。
(A) レジリエンスを定性的・定量的に議論するために、一般的なダイナミック制約モデルを拡張し、外的事象も取り入れた現実的なレジリエンス・シナリオにおける適用可能性について議論した。
(B) レジリエントなシステムを動的な多目的制約最適化問題のフレームワーク用いて定式化し、ロバストなシステムの設計について考察した。新たな応用例として、複数の評価基準を考慮した時間割作成問題の定式化、及びこの問題を解くアルゴリズムを開発した。従来の時間割作成問題では制約違反数の最小化を目的としていたが、本研究では制約違反数の最小化に加え、得られた解のバランスを考慮した解を求解している。
(C) レジリエントなシステムの応用例として、動的環境におけるスケジューリング問題、ロボットレスキュー問題におけるロバストなチーム編成、ソーシャルネットワークにおける合意形成、概日リズムなど生体システムにおけるレジリエンス、ソーシャルネットワークにおける信念翻意のロバスト性について引き続き検討した。また、チーム編成に関する基礎研究で得られた知識を災害研究へと応用し、災害派遣医療チーム編成問題を定式化し、この問題を解くDMAT編成ツールを開発した。さらに、エージェント通信におけるオピニオン伝播問題を定式化した信念翻意ゲーム(Belief Revision Games;BRG)において、エージェント全体の合意形成が可能な場合に関する解析を行った。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Remarks

井上研究室ホームページ
http://research.nii.ac.jp/il/

  • Research Products

    (24 results)

All 2017 2016 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (13 results) (of which Int'l Joint Research: 10 results,  Peer Reviewed: 13 results,  Open Access: 8 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (6 results) Book (2 results)

  • [Int'l Joint Research] LS2N/Ecole Centrale de Nantes/CRIL CNRS / Universite d'Artois(フランス)

    • Country Name
      FRANCE
    • Counterpart Institution
      LS2N/Ecole Centrale de Nantes/CRIL CNRS / Universite d'Artois
  • [Int'l Joint Research] University of Potsdam/Saarland University(ドイツ)

    • Country Name
      GERMANY
    • Counterpart Institution
      University of Potsdam/Saarland University
  • [Int'l Joint Research] Ecole Polytechnique de Montreal(カナダ)

    • Country Name
      CANADA
    • Counterpart Institution
      Ecole Polytechnique de Montreal
  • [Journal Article] Modeling Delayed Dynamics in Biological Regulatory Networks from Time Series Data2017

    • Author(s)
      Emna Ben Abdallah, Tony Ribeiro, Morgan Magnin, Olivier H. Roux, Katsumi Inoue
    • Journal Title

      Algorithms

      Volume: 10(1) Pages: No.8

    • DOI

      10.3390/a10010008

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] catnap: Generating Test Suites of Constrained Combinatorial Testing with Answer Set Programming2017

    • Author(s)
      Mutsunori Banbara, Katsumi Inoue, Hiromasa Kaneyuki, Tenda Okimoto, Torsten Schaub, Takehide Soh, Noyuki Tamura
    • Journal Title

      Proceedings of the 14th International Conference on Logic Programming and Non-monotonic Reasoning (LPNMR 2017), Lecture Notes in Computer Science

      Volume: 印刷中 Pages: 印刷中

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Learning from Interpretation Transition using Feed-Forward Neural Networks2017

    • Author(s)
      Enguerrand Gentet, Sophie Tourret, Katsumi Inoue
    • Journal Title

      Late Breaking Papers of the 26th International Conference on Inductive Logic Programming (ILP 2016), CEUR Workshop Proceedings

      Volume: 印刷中 Pages: 印刷中

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Multi-objective Nurse Rerostering Problem2016

    • Author(s)
      Shih-Min Wu, Tenda Okimoto, Katsutoshi Hirayama, Katsumi Inoue
    • Journal Title

      Multi-agent and Complex Systems, Studies in Computational Intelligence

      Volume: 607 Pages: 139-152

    • DOI

      10.1007/978-981-10-2564-8_10

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Analyzing resilience properties in oscillatory biological systems using parametric model checking2016

    • Author(s)
      Alexander Andreychenko, Morgan Magnin, Katsumi Inoue
    • Journal Title

      BioSystems

      Volume: 149 Pages: 50-58

    • DOI

      10.1016/j.biosystems.2016.09.002

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Formalization of Resilience for Constraint-Based Dynamic Systems2016

    • Author(s)
      Nicolas Schwind, Morgan Magnin, Katsumi Inoue, Tenda Okimoto, Taisuke Sato, Kazuhiro Minami, Hiroshi Maruyama
    • Journal Title

      Journal of Reliable Intelligent Environments

      Volume: 2(1) Pages: 17-35

    • DOI

      10.1007/s40860-015-0016-0

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Inference of Delayed Biological Regulatory Networks from Time Series Data2016

    • Author(s)
      Emna Ben Abdallah, Tony Ribeiro, Morgan Magnin, Olivier F. Roux, Katsumi Inoue
    • Journal Title

      Proc. 14th Int'l Conf. on Computational Methods in Systems Biology (CMSB 2016), Lecture Notes in Bioinformatics

      Volume: 9859 Pages: 30-48

    • DOI

      10.1007/978-3-319-45177-0_3

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Σx-Optimal Solutions in Highly Symmetric Multi-Objective Timetabling Problems2016

    • Author(s)
      Maxime Clement, Tenda Okimoto, Katsumi Inoue, Mutsunori Banbara
    • Journal Title

      Proceedings of the 11th International Conference on the Practice and Theory of Automated Timetabling (PATAT 2016)

      Volume: - Pages: 63-79

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Mission Oriented Robust Multi-Team Formation and its Application to Robot Rescue Simulation2016

    • Author(s)
      Tenda Okimoto, Tony Ribeiro, Damien Bouchabou, Katsumi Inoue
    • Journal Title

      Proceedings of the 25th International Joint Conference on Artificial Intelligence (IJCAI-16)

      Volume: - Pages: 454-460

    • DOI

      (url) http://www.ijcai.org/Abstract/16/071

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Is Promoting Beliefs Useful to Make Them Accepted in Networks of Agents?2016

    • Author(s)
      Nicolas Schwind, Katsumi Inoue, Gauvain Bourgne, Sebastien Konieczny, Pierre Marquis
    • Journal Title

      Proceedings of the 25th International Joint Conference on Artificial Intelligence (IJCAI-16)

      Volume: - Pages: 1237-1243

    • DOI

      (url) http://www.ijcai.org/Abstract/16/179

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Learning Relational Dynamics of Stochastic Domains for Planning2016

    • Author(s)
      David Martinez, Guillem Alenya, Carme Torras, Tony Ribeiro, Katsumi Inoue
    • Journal Title

      Proc. 26th Int'l Conf. on Automated Planning and Scheduling (ICAPS 2016)

      Volume: - Pages: 235-243

    • DOI

      (url) http://www.aaai.org/ocs/index.php/ICAPS/ICAPS16/paper/view/13079

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Representative Solutions for Multi-Objective Constraint Optimization Problems2016

    • Author(s)
      Nicolas Schwind, Tenda Okimoto, Maxime Clement, Katsumi Inoue
    • Journal Title

      Proc. 15th Int'l Conf. on Principles of Knowledge Representation and Reasoning (KR 2016)

      Volume: - Pages: 601-604

    • DOI

      (url) http://www.aaai.org/ocs/index.php/KR/KR16/paper/view/12873

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Probabilistic Resilience in Hidden Markov Models2016

    • Author(s)
      Jacopo Panerati, Giovanni Beltrame, Nicolas Schwind, Atefan Zeltner, Katsumi Inoue
    • Journal Title

      Proceedings of the 4th International Conference on Manufacturing, Optimization, Industrial and Material Engineering 2016 (MOIME 2016), Materials Science and Engineering

      Volume: 131(1) Pages: No. 012007

    • DOI

      10.1088/1757-899X/131/1/012007

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] DMAT 編成問題2017

    • Author(s)
      岸田 有平
    • Organizer
      情報処理学会第79回全国大会 (IPSJ 2017)
    • Place of Presentation
      名古屋大学(愛知)
    • Year and Date
      2017-03-16 – 2017-03-18
  • [Presentation] MC-netsに基づく大規模提携形ゲームのための上界保証付きイプシロンコア2017

    • Author(s)
      赤木 純
    • Organizer
      情報処理学会第79回全国大会 (IPSJ 2017)
    • Place of Presentation
      名古屋大学(愛知)
    • Year and Date
      2017-03-16 – 2017-03-18
  • [Presentation] 制約充足問題におけるインフルエンシャル変数の特定2017

    • Author(s)
      浦地 勇人
    • Organizer
      情報処理学会第79回全国大会 (IPSJ 2017)
    • Place of Presentation
      名古屋大学(愛知)
    • Year and Date
      2017-03-16 – 2017-03-18
  • [Presentation] Limiting Perturbations in Dynamic DCOP2016

    • Author(s)
      Maxime Clement
    • Organizer
      第30回人工知能学会全国大会 (JSAI 2016)
    • Place of Presentation
      北九州国際会議場(福岡)
    • Year and Date
      2016-06-06 – 2016-06-09
  • [Presentation] On Opinion Control in Belief Revision Games2016

    • Author(s)
      Nicolas Schwind
    • Organizer
      第30回人工知能学会全国大会 (JSAI 2016)
    • Place of Presentation
      北九州国際会議場(福岡)
    • Year and Date
      2016-06-06 – 2016-06-09
  • [Presentation] 分散制約充足問題:大域的な決定に影響を及ぼすエージェントの特定に関する一検討2016

    • Author(s)
      浦地 勇人
    • Organizer
      第30回人工知能学会全国大会 (JSAI 2016)
    • Place of Presentation
      北九州国際会議場(福岡)
    • Year and Date
      2016-06-06 – 2016-06-09
  • [Book] Computational Framework of Resilience, in: Urban Resilience: A Transformative Approach2016

    • Author(s)
      Nicolas Schwind, Kazuhiro Minami, Hiroshi Maruyama, Leena Ilmola, Katsumi Inoue
    • Total Pages
      18
    • Publisher
      Springer
  • [Book] システムのレジリエンス―さまざまな擾乱からの回復力―2016

    • Author(s)
      情報・システム研究機構 新領域融合センター
    • Total Pages
      138
    • Publisher
      近代科学社

URL: 

Published: 2018-01-16  

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