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マルチエージェントシステムにおける自律的なコンセンサス形成問題の解析

研究課題

研究課題/領域番号 09J03450
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 システム工学
研究機関大阪大学

研究代表者

林 直樹  大阪大学, 基礎工学研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2009 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
2010年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2009年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
キーワードパフォーマンスコンセンサス問題 / マルチティアコンピューティングシステム / QoS公平化制御 / ポテンシャルゲーム理論 / パワーアウェアセンサ配置制御 / 協調制御 / QoS公平化 / センサ被覆
研究概要

本研究は、制御工学の中で、エージェントと呼ばれる自律行動主体が相互作用を受けながら、システム全体として「調和の取れた振る舞いをするよう制御を行う「マルチエージェントシステムにおける協調制御」と呼ばれる分野に関するものである。本研究では特に、各エージェントが状態に依存した評価値に関するコンセンサスを達成する「パフォーマンスコンセンサス問題」を提案し、その理論的解析と工学的応用に関する研究を行った。
本年度はまず、データセンタ型コンピューティングアーキテクチャとして近年注目されている「マルチティアコンピューティングシステム」におけるリソース配分問題について考察した。各ティアのリソース制約を満たすようにリソース量の調整を行う調停器と、クライアントのリソース量を管理するリソースマネージャを用いたリソース配分制御法を提案した。また、パフォーマンスコンセンサス問題を応用することで、各ティアのリソース制約の下でクライアントのQoSレベルを等しくする「QoS公平化」が実現できることを示した。
さらに、パフォーマンスコンセンサスを達成する手法として、ポテンシャルゲーム理論に注目したパワーアウェアなモバイルセンサ配置制御について考察した。センサの位置と電圧を重心座標により表現し、各センサを各プレイヤに、センサの重心座標をプレイヤの混合戦略に、センサの被覆性能とセンシングの消費電力との間のトレードオフを評価する評価関数をポテンシャル関数に、それぞれ対応させることで、センサ配置問題がポテンシャルゲームとして定式化できることを示した。また、センシングの消費電力を考慮したセンサ配置制御を実現するために、各センサがレプリケータダイナミクスを用いて重心座標を更新する手法を提案した。

報告書

(2件)
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2011 2010 2009

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (10件)

  • [雑誌論文] Potential Game Theoretic Approach to Power-aware Mobile Sensor Coverage Problem2011

    • 著者名/発表者名
      Naoki Hayashi
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences

      巻: E94-A ページ: 929-936

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Adaptive Arbitration of Fair QoS Based Resource Allocation in Multi-tier Computing Systems2010

    • 著者名/発表者名
      Naoki Hayashi
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics,Communications and Computer Sciences

      巻: E93-A ページ: 1678-1683

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] マルチティアサーバシステムにおけるQoS公平性のもとでの最適リソース配分法2010

    • 著者名/発表者名
      赤井裕一, 潮俊光, 林直樹
    • 雑誌名

      システム制御情報学会論文誌 23(印刷中)

    • NAID

      10026495690

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 計算遅延とオーバーフロー特性を考慮した1次元ディジタル制御系における分岐現象2009

    • 著者名/発表者名
      和田仁志, 潮俊光, 林直樹
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌A J92-A

      ページ: 925-928

    • NAID

      110007467911

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ポテンシャルゲームを応用した凸制約のある非線形最適化問題の一解法2010

    • 著者名/発表者名
      林直樹
    • 学会等名
      電子情報通信学会 非線形問題研究会
    • 発表場所
      大阪大学豊中キャンパス、待兼山会館(大阪府豊中市)
    • 年月日
      2010-10-28
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Potential Games Based Coverage Control with Voronoi Partition2010

    • 著者名/発表者名
      Saori Teraoka
    • 学会等名
      2010 International Symposium on Nonlinear Theory and its Applications (NOLTA2010)
    • 発表場所
      International Cultural Center (MCK), Krakow, Poland
    • 年月日
      2010-09-07
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Distributed Control for Power-aware Mobile Sensor Coverage Problem using Potential Games2010

    • 著者名/発表者名
      Naoki Hayashi
    • 学会等名
      Georgia Tech Summer School on Cyber-Physical Systems (Poster Session)
    • 発表場所
      Georgia Institute of Technology Atlanta Campus, Atlanta, USA
    • 年月日
      2010-06-23
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] ボロノイ分割による被覆制御へのポテンシャルゲームの応用2010

    • 著者名/発表者名
      寺岡沙織
    • 学会等名
      電子情報通信学会コンカレント工学研究会
    • 発表場所
      北見工業大学総合研究棟(北海道北見市)
    • 年月日
      2010-06-21
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Application of Potential Games to Power-aware Mobile Sensor Coverage Control2010

    • 著者名/発表者名
      Naoki Hayashi
    • 学会等名
      RTAS 2010 Work-in-Progress Session (16th IEEE Real-Time and Embedded Technology and Applications Symposium)
    • 発表場所
      Royal Institute of Technology (KTH), Stockholm, Sweden
    • 年月日
      2010-04-13
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] モバイルセンサ被覆問題へのポテンシャルゲームの応用2010

    • 著者名/発表者名
      林直樹, 潮俊光, 金澤尚史
    • 学会等名
      電子情報通信学会 2010年総合大会
    • 発表場所
      東北大学 川内キャンパス
    • 年月日
      2010-03-16
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] マルチティアサーバシステムにおける分散QoS公平化制御へのコンセンサス問題の応用2009

    • 著者名/発表者名
      林直樹, 潮俊光, 金澤尚史
    • 学会等名
      電子情報通信学会 コンカレント工学研究会
    • 発表場所
      名古屋大学ベンチャービジネスラボラトリ
    • 年月日
      2009-11-27
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Adaptive Fair Resource Management with an Arbiter for Multi-tier Computing Systems2009

    • 著者名/発表者名
      Naoki Hayashi, Toshimitsu Ushio, Takafumi Kanazawa
    • 学会等名
      ETFA2009(14th IEEE International Conference on Emerging Technologies and Factory Automation)
    • 発表場所
      University of Balearic Islands, Palma de Mallorca, Spain
    • 年月日
      2009-09-24
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] マルチティアサーバシステムにおける分散調停器を用いたQoS公平化制御2009

    • 著者名/発表者名
      林直樹, 潮俊光, 金澤尚史
    • 学会等名
      電子情報通信学会2009年ソサイエティ大会
    • 発表場所
      新潟大学五十嵐キャンパス
    • 年月日
      2009-09-15
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 調停器を導入した multi-tier コンピューティングシステムにおける動的なQoS公平化制御2009

    • 著者名/発表者名
      林直樹, 潮俊光, 金澤尚史
    • 学会等名
      電子情報通信学会 非線形問題研究会
    • 発表場所
      立命館大学びわこ・くさつキャンパス
    • 年月日
      2009-05-15
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2024-03-26  

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