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2015 Fiscal Year Research-status Report

社会シミュレーションのための統計データからのエージェント生成に関する研究

Research Project

Project/Area Number 26380277
Research InstitutionKansai University

Principal Investigator

村田 忠彦  関西大学, 総合情報学部, 教授 (30296082)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 鵜飼 康東  関西大学, ソシオネットワーク戦略研究機構, 研究員 (70098101)
Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Keywordsエージェント属性復元 / 統計データ / 社会シミュレーション / 誤差最小化 / 並列計算
Outline of Annual Research Achievements

本年度は、統計データに基づいて生成する市民エージェントと、実統計データの一致度を最大化する(すなわち、実統計データとの誤差を最小化する)アルゴリズムの開発が目的であった。本研究課題の立案当初では、複数の統計データへの一致度を最大化する多目的最適化問題として定式化することを想定していたが、互いに整合的に補完しあう統計データを用いることにより、実統計データへの一致度を高めることに成功した。
研究課題立案当初から、不一致度の高い統計データの原因に着目していたが、不一致度の原因の多くが、複数の統計データの不整合性に起因することをつきとめ、不整合の統計データを除き、整合的に補完しあう統計データを追加することにより、一致度を高めることに成功した。具体的には、従来、市民の属性を復元する際の評価用統計データとして用いてきた9つの統計データを、互いに整合的に補完しあっている21の統計データに変更した。さらに、新たな初期世代の生成方法と、世帯内の役割に基づいた年齢の変更方法を用いることにより、誤差を2%に大幅に縮小することができた。
さらに、本年度は、次年度の高速計算機を用いた並列化を見据えて、復元する世帯の大規模化にも取り組んだ。具体的には、従来、500世帯から1000世帯のコミュニティの復元を行っていたが、日本国内の都道府県単位の復元をおこなうべく、山形県の35万世帯の復元に取り組んだ。山形県に関して発表されている国勢調査データを用いることにより、前段落で開発した手法を適用し、従来手法で誤差が約5000であった復元誤差を約100に低減することに成功した。
また、平成28年度に取り組む予定であった復元の並列化による復元時間の短縮にもすでに取り組んでおり、並列度を高めるほど、計算時間の短縮が可能になるものの、一致度が低くなることが明らかになっている。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

本年度は、一致度の最大化(不一致度の最小化)を目的としていたが、次年度におこなう予定であった、アルゴリズムの並列化のための、復元対象の大規模化、ならびに、並列計算への適用を開始することができている。

Strategy for Future Research Activity

復元対象を都道府県とした大規模化と計算高速化のための並列化に取り組むことができている。並列度を高めるほど、計算時間が短くなるものの、一致度が低くなることがわかっているため、一致度を低めない方法の開発に取り組む。

Causes of Carryover

前年度末の国内学会発表の出張のために、前倒し支払い請求により受領したが、国内出張が安価に収まったため。

Expenditure Plan for Carryover Budget

当該年度からの前倒しを行ったが、上記理由の通り、ほとんど必要がなかったため、当初の年度ごとの配分額で執行をおこなう。具体的には、旅費約90万円、人件費・謝金約20万円、その他約10万円の合計120万円を直接経費として使用する見込みである。

  • Research Products

    (19 results)

All 2016 2015

All Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 5 results) Presentation (12 results) (of which Int'l Joint Research: 7 results,  Invited: 3 results)

  • [Journal Article] 公的年金制度における47都道府県の所得代替率に関する考察2016

    • Author(s)
      杜逆索,村田忠彦
    • Journal Title

      システム制御情報学会論文誌

      Volume: 29 Pages: 422-431

    • DOI

      10.5687/iscie.29.422

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Awareness in Brain, Society, and Beyond2015

    • Author(s)
      Goutam Chakraborty, Robert Raynolds, Tadahiko Murata and Qiangfu Zhao
    • Journal Title

      IEEE SMC Magazine

      Volume: Vol. 1, No. 3 Pages: 8-16

    • DOI

      10.1109/MSMC.2015.2470197

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Agent Heterogeneity and Facility Congestion2015

    • Author(s)
      Taiyo Maeda, Shigeru Matsumoto, Tadahiko Murata
    • Journal Title

      Computational Economics

      Volume: Vol. 46, Issue 2 Pages: 189-203

    • DOI

      10.1007/s10614-014-9451-x

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A generic niching framework for variable mesh optimization2015

    • Author(s)
      Ricardo Navarro, Tadahiko Murata, Rafael Facon, Kim Chyon Hae
    • Journal Title

      Proc. of 2015 IEEE International Conference on Evolutionary Computation 2015

      Volume: 1 Pages: 1994-2001

    • DOI

      10.1109/CEC.2015.7257130

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Designing simulated annealing and evolutionary algorithms for estimating attributes of residents from statistics2015

    • Author(s)
      Tadahiko Murata, Daiki Masui
    • Journal Title

      Proc. of 2015 IEEE International Conference on Evolutionary Computation

      Volume: 1 Pages: 2476-2481

    • DOI

      10.1109/CEC.2015.7257192

    • Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Comparing income replacement rate by prefecture in Japanese pension system2015

    • Author(s)
      Nisuo Du, Tadahiko Murata
    • Journal Title

      Proc. of 11th Conference of the European social simulation association

      Volume: 1 Pages: 13 pages

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] A two-fold simulated annealing to reconstruct household composition from statistics2015

    • Author(s)
      Daiki Masui, Tadahiko Murata
    • Journal Title

      Proc. of 2015 IEEE International Conference on System, Man & Cybernetics

      Volume: 1 Pages: 1133-1138

    • DOI

      10.1109/SMC.2015.203

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 大規模社会シミュレーションの課題と展望2016

    • Author(s)
      村田忠彦
    • Organizer
      第10回計測自動制御学会社会システム部会研究会
    • Place of Presentation
      沖縄県石垣市
    • Year and Date
      2016-03-16 – 2016-03-18
    • Invited
  • [Presentation] Evolutionary Fuzzy Systems - History and Recent Developments2015

    • Author(s)
      Tadahiko Murata
    • Organizer
      The Fifth International Conference on Fuzzy and Neural Computing (FANCCO 2015)
    • Place of Presentation
      Hyderabad, India
    • Year and Date
      2015-12-18
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Income Replacement By Prefecture In Japanese Pension System2015

    • Author(s)
      Du Nisuo, Tadahiko Murata
    • Organizer
      IEEE/ACM International Conference for High Performance Computing, Networking, Storage and Analysis
    • Place of Presentation
      Austin Convention Center, USA
    • Year and Date
      2015-11-16 – 2015-11-19
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Reproducible Simulation Model Using CPU and GPU2015

    • Author(s)
      Takuya Harada, Tadahiko Murata
    • Organizer
      IEEE/ACM International Conference for High Performance Computing, Networking, Storage and Analysis
    • Place of Presentation
      Austin Convention Center, USA
    • Year and Date
      2015-11-16 – 2015-11-19
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Comparing Households in Artificial Population for Veryfying Accuracy of Reconstruction Method2015

    • Author(s)
      Daiki Masui, Tadahiko Murata
    • Organizer
      IEEE/ACM International Conference for High Performance Computing, Networking, Storage and Analysis
    • Place of Presentation
      Austin Convention Center, USA
    • Year and Date
      2015-11-16 – 2015-11-19
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Agent Simulation for Analyzing An Income Gap under A Consumption Tax Increase2015

    • Author(s)
      Syo Sugiura, Tadahiko Murata
    • Organizer
      IEEE/ACM International Conference for High Performance Computing, Networking, Storage and Analysis
    • Place of Presentation
      Austin Convention Center, USA
    • Year and Date
      2015-11-16 – 2015-11-19
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Influence on Candidates by Reforming Entrance Examinations for Universities in Japan2015

    • Author(s)
      Yumi Hamaguchi, Tadahiko Murata
    • Organizer
      IEEE/ACM International Conference for High Performance Computing, Networking, Storage and Analysis
    • Place of Presentation
      Austin Convention Center, USA
    • Year and Date
      2015-11-16 – 2015-11-19
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Social Simulation Using/Creating Big Data2015

    • Author(s)
      Tadahiko Murata
    • Organizer
      2015 International Workshop on Complex Systems and Their Modeling, Control, Scheduling, and Security Management
    • Place of Presentation
      Macau University of Science and Technology, Macau, China
    • Year and Date
      2015-10-13
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 消費税増税による経済成長及び所得分布への影響の ABM を用いた分析2015

    • Author(s)
      杉浦翔,村田忠彦
    • Organizer
      計測自動制御学会第9回社会システム部会研究会
    • Place of Presentation
      富士通研究所(神奈川県)
    • Year and Date
      2015-08-27 – 2015-08-28
  • [Presentation] Agent-Based Simulation を用いた入試制度改革による合格者の変化2015

    • Author(s)
      濱口祐実,村田忠彦
    • Organizer
      計測自動制御学会第9回社会システム部会研究会
    • Place of Presentation
      富士通研究所(神奈川県)
    • Year and Date
      2015-08-27 – 2015-08-28
  • [Presentation] 異種計算機環境における再現性のあるシミュレーションモデルの提案2015

    • Author(s)
      原田拓弥,村田忠彦
    • Organizer
      計測自動制御学会第9回社会システム部会研究会
    • Place of Presentation
      富士通研究所(神奈川県)
    • Year and Date
      2015-08-27 – 2015-08-28
  • [Presentation] 統計データからの人口データ復元における世帯の比較手法の提案と復元精度の検証2015

    • Author(s)
      枡井大貴,村田忠彦
    • Organizer
      計測自動制御学会第9回社会システム部会研究会
    • Place of Presentation
      富士通研究所(神奈川県)
    • Year and Date
      2015-08-27 – 2015-08-28

URL: 

Published: 2017-01-06  

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