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Network Dynamical System Theory and its Application to Big Data analysis

Research Project

Project/Area Number 17K00348
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Soft computing
Research InstitutionTokyo University of Science

Principal Investigator

Ikeguchi Tohru  東京理科大学, 工学部情報工学科, 教授 (30222863)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 島田 裕  埼玉大学, 理工学研究科, 助教 (50734414)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2017: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Keywordsネットワーク / ダイナミカルシステム / 複雑現象 / スペクトルグラフ距離 / テンポラル・ネットワーク / ダイナミカル・システム / ダイナミクス / 時系列解析 / ネットワーク理論 / 複雑ネットワーク / 非線形力学 / ネットワークダイナミクス / カオス / ビッグデータ / 予測
Outline of Final Research Achievements

The purpose of this study is to consturct a new theory of network dynamical systems with new distance between networks which is appropriate to characterize the network. In addition, we apply the theory developed here to real-world network analysis. The concrete results are as follows. (1) Using a quantitative measure of distance between networks based on spectral graph theory, we estabish the foundation of network dynamical system theory. (2)We also have developed several theories on the network theory. Furthermore, we have applied the proposed theory to the analysis of spatio-temporal network data in the real world with high resolution.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では,複雑ネットワーク理論に立脚した真の意味でネットワーク間の距離を用いて,複雑現象の時間発展ダイナミクスをダイナミカルシステム論的立場から解析するネッワーク・ダイナミカル・システム理論を構築する.具体的には,ネットワーク間の距離を用いることで,ネットワークの状態空間を定義する.また,本研究の進展により,動的,静的に関係なく,種々のネットワークの状態が定義され,その類似性を定量化することも可能となる.これは本研究成果の学術的意義に他ならない.また,本研究により構築されたネットワーク・ダイナミカル・システム理論という新しい理論体系が創生されることは十分に社会的な意義があるものである.

Report

(4 results)
  • 2019 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • Research Products

    (100 results)

All 2020 2019 2018 2017

All Journal Article (47 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Peer Reviewed: 29 results,  Open Access: 6 results) Presentation (53 results) (of which Int'l Joint Research: 8 results,  Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Solving the Steiner tree problem in graphs by chaotic search2020

    • Author(s)
      Misa Fujita, Takayuki Kimura, and Touru Ikeguchi
    • Journal Title

      Nonlinear Theory and Its Applications, IEICE

      Volume: 11 Issue: 1 Pages: 90-108

    • DOI

      10.1587/nolta.11.90

    • NAID

      130007779374

    • ISSN
      2185-4106
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    • DOI

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Published: 2017-04-28   Modified: 2021-02-19  

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