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生物の進化速度の環境適応性に基づく大規模複雑情報ネットワークの設計制御手法

研究課題

研究課題/領域番号 15H01682
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 情報ネットワーク
研究機関大阪大学

研究代表者

村田 正幸  大阪大学, 情報科学研究科, 教授 (80200301)

研究分担者 小南 大智  大阪大学, 経済学研究科, 助教 (00709678)
荒川 伸一  大阪大学, 情報科学研究科, 准教授 (20324741)
津留 三良  東京大学, 大学院理学系研究科(理学部), 特任助教 (80594506)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
43,550千円 (直接経費: 33,500千円、間接経費: 10,050千円)
2017年度: 14,560千円 (直接経費: 11,200千円、間接経費: 3,360千円)
2016年度: 15,340千円 (直接経費: 11,800千円、間接経費: 3,540千円)
2015年度: 13,650千円 (直接経費: 10,500千円、間接経費: 3,150千円)
キーワード仮想ネットワーク / ネットワークアーキテクチャ / 環境適応 / 進化適応 / ネットワーク設計 / 資源増強 / 進化適応性 / 情報ネットワーク / 進化適応機構 / 突然変異
研究成果の概要

本研究では、まずSDI環境において適応性を向上するゆらぎ型VN制御手法を開発した。次に、生物学実験結果にもとづき、SDI 環境における進化可能性を高める物理NW基盤設計手法を確立した。SDI 環境における進化可能性とは、ゆらぎ型VN制御手法で用いる制御行列が、その変異を伴って新しいVN配置を発見できる能力である。これにより、ある時刻にゆらぎ型制御手法が有する制御行列では適応困難な環境変動が生じた際にも、制御行列の再構成によって新たな環境に適した制御行列への進化が可能となる。評価により、資源増強によりVN 候補の多様性が増し、より多様な環境変動への適応可能性を持つことを明らかにした。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 3件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 9件)

  • [雑誌論文] Designing VNT candidates robust against network failures2018

    • 著者名/発表者名
      Onur Alparslan, Shin’ichi Arakawa, and Masayuki Murata
    • 雑誌名

      Journal of Internet Technology

      巻: 19 ページ: 279-288

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mutation accumulation under UV radiation in Escherichia coli2017

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Shibai, Yusuke Takahashi, Yuka Ishizawa, Daisuke Motooka, Shota Nakamura, Bei-Wen Ying, Saburo Tsuru
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 7(14531) 号: 1 ページ: 1-12

    • DOI

      10.1038/s41598-017-15008-1

    • NAID

      120007128813

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A biological approach to physical topology design for plasticity in optical networks2017

    • 著者名/発表者名
      Inoue Koki、Arakawa Shin'ichi、Murata Masayuki
    • 雑誌名

      Optical Switching and Networking

      巻: 25 ページ: 124-132

    • DOI

      10.1016/j.osn.2017.04.004

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Density-Dependent Recycling Promotes the Long-Term Survival of Bacterial Populations during Periods of Starvation2017

    • 著者名/発表者名
      Sotaro Takano, Bogna J. Pawlowsk, Ivana Gudelj, Tetsuya Yomo, Saburo Tsuru
    • 雑誌名

      mBio

      巻: 8 号: 1 ページ: 1-14

    • DOI

      10.1128/mbio.02336-16

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Designing VNT candidates robust against network failures2017

    • 著者名/発表者名
      Onur Alparslan, Shin’ichi Arakawa and Masayuki Murata
    • 雑誌名

      Journal of Internet Technology

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Virtual network reconfiguration in elastic optical path networks for future bandwidth allocation2016

    • 著者名/発表者名
      Toshihiko Ohba, Shin’ichi Arakawa, and Masayuki Murata
    • 雑誌名

      IEEE/OSA Journal of Optical Communications and Networking

      巻: 8 号: 9 ページ: 633-644

    • DOI

      10.1364/jocn.8.000633

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Genomic confirmation of nutrient-dependent mutability of mutators in Escherichia coli2015

    • 著者名/発表者名
      Tsuru S, Ishizawa Y, Shibai A, Takahashi Y, Motooka D, Nakamura S, Yomo T
    • 雑誌名

      Genes to Cells

      巻: 20(12) 号: 12 ページ: 972-981

    • DOI

      10.1111/gtc.12300

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Flexible user model for human’s cognitive judgment in video streaming applications2018

    • 著者名/発表者名
      Masayoshi Iwamoto, Tatsuya Otoshi, Daichi Kominami, and Masayuki Murata
    • 学会等名
      Proceedings of The 6th Korea-Japan Joint Workshop on Complex Communication Sciences
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] SDI における仮想網制御の進化適応性を高める計算資源増強手法2017

    • 著者名/発表者名
      井上昴輝・荒川伸一・村田正幸
    • 学会等名
      電子情報通信学会ネットワークシステム研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Improving resiliency against DDoS attacks by SDN and multipath orchestration of VNF services2017

    • 著者名/発表者名
      Onur Alparslan, Onur Gunes, Y. Sinan Hanay, Shin’ichi Arakawa, and Masayuki Murata
    • 学会等名
      Proceedings of IEEE International Symposium on Local and Metropolitan Area Networks
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A method for updating attractor sets in noise-induced virtual network topology control2017

    • 著者名/発表者名
      Koki Sakamoto, Toshihiko Ohba, Shin’ichi Arakawa, and Masayuki Murata
    • 学会等名
      IEEE Consumer Communications and Networking Conference (IEEE CCNC 2017)
    • 発表場所
      LasVegas, USA
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Bayesian-based approach for virtual network reconfiguration in elastic optical path networks2017

    • 著者名/発表者名
      Toshihiko Ohba, Shin’ichi Arakawa, and Masayuki Murata
    • 学会等名
      OSA Optical Fiber Communication
    • 発表場所
      LosAngeles, USA
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Implementation of a sound-source localization method for calling frog in an outdoor environment using a wireless sensor network2016

    • 著者名/発表者名
      Yasuharu Hirano, Takuya Iwai, Daichi Kominami, Ikkyu Aihara and Masayuki Murata
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Wireless Communications Signal Processing and Networking (WiSPNET 2016)
    • 発表場所
      インド
    • 年月日
      2016-03-23
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 遅延プロファイルを用いたゆらぎ原理にもとづくSDI仮想化基盤制御手法の提案と評価2016

    • 著者名/発表者名
      井上 昴輝, 荒川 伸一, 今井 悟史, 片桐 徹, 関屋 元義, 村田 正幸
    • 学会等名
      電子情報通信学会 情報ネットワーク研究会
    • 発表場所
      宮崎
    • 年月日
      2016-03-03
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Evaluation of the degree correlation’s impact on information diffusion in modular networks2016

    • 著者名/発表者名
      Shu Ishikura, Daichi Kominami, and Masayuki Murata
    • 学会等名
      rea-Japan Joint Workshop on Complex Communication Science (KJCCS)
    • 発表場所
      長野
    • 年月日
      2016-01-12
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Adaptive VNE method based on Yuragi principle for software defined infrastructure2016

    • 著者名/発表者名
      Koki Inoue, Shin'ichi Arakawa, Satoshi Imai, Toru Katagiri, and Masayuki Murata
    • 学会等名
      IEEE 17th International Conference on High Performance Switching and Routing (HPSR 2016)
    • 発表場所
      Kanagawa, Japan
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Designing VNT candidates robust against congestion due to node failures2016

    • 著者名/発表者名
      Onur Alparslan, Shin'ichi Arakawa, and Masayuki Murata
    • 学会等名
      IEEE 17th International Conference on High Performance Switching and Routing (HPSR 2016)
    • 発表場所
      Kanagawa, Japan
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ゆらぎ原理を用いたVNT制御におけるアトラクター集合の更新手法の提案2016

    • 著者名/発表者名
      坂本昂輝, 大場斗士彦, 荒川伸一, 村田正幸
    • 学会等名
      電子情報通信学会フォトニックネットワーク研究会(
    • 発表場所
      北海道札幌市
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Achieving plasticity in WDM networks: Ap-plication of biological evolutionary model to network design2015

    • 著者名/発表者名
      Koki Inoue, Shin’ichi Arakawa and Masayuki Murata
    • 学会等名
      IEEE Global Communications Conference (GLOBECOM 2015)
    • 発表場所
      米国
    • 年月日
      2015-12-06
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] エラスティック光ネットワークにおけるアトラクター選択にもとづく仮想網制御手法の提案と評価2015

    • 著者名/発表者名
      大場 斗士彦, 荒川 伸一, 村田 正幸
    • 学会等名
      電子情報通信学会 フォトニックネットワーク研究会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2015-11-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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