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複雑系のレジリエンス性向上のためのパラメータ制御法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16K00332
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 ソフトコンピューティング
研究機関香川大学

研究代表者

藤本 憲市  香川大学, 創造工学部, 准教授 (20300626)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2019年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード複雑系 / レジリエンス性 / パラメータ制御系 / リアプノフ指数 / スペクトル半径 / 分岐回避 / 動的システム / 安定解 / 離散時間動的システム / 非周期点 / 安定固定点 / レジリエンス / 最大リアプノフ指数 / 非自律系 / ストロボ写像 / 数理工学
研究成果の概要

複雑系のレジリエンス性向上のための基礎技術確立を目指し,数理モデルにみられる状態の安定度を操作する制御系について研究した。複雑系数理モデルにおける状態の安定度はシステムパラメータ値によって変化し,状態が不安定化する方向にパラメータ値が変化するとやがて状態が急変する分岐現象を生じることがある。システム状態の安定度をリアプノフ指数やスペクトル半径の指標に基づいて定義し,その安定度を操作することで分岐現象の発生を回避するパラメータ制御系を構築した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では,常微分方程式や常差分方程式で記述される数理モデルにみられる安定な状態が,システムパラメータ変化によって急変することを回避するパラメータ制御系を開発した。開発した制御系は数理モデルとして記述できるさまざま複雑系に対して適用可能であり,生命系,電力網,情報通信ネットワークなどの幅広い分野におけるシステムについて,そのレジリエンス性を向上させるための基礎技術となりうる。

報告書

(6件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2020 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 5件)

  • [雑誌論文] Control Technique of Maximum Local Lyapunov Exponent on Stable Periodic Solution in Continuous-Time Non-Autonomous Dynamical Systems2016

    • 著者名/発表者名
      K. Fujimoto, T. Otsu, H. Kitajima, and T. Ueta
    • 雑誌名

      International Journal of Computing, Communication and Instrumentation Engineering

      巻: 3 号: 2 ページ: 349-353

    • DOI

      10.15242/ijccie.ae0616114

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] A Method to Compute Gradient of Local Lyapunov Exponents2020

    • 著者名/発表者名
      Ken'ichi Fujimoto
    • 学会等名
      28th Bucharest International Conference on Latest Trends in Engineering and Technology
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Method to Control Stability Index of Quasi-Periodic Behavior2018

    • 著者名/発表者名
      Ken’ichi Fujimoto
    • 学会等名
      The 8th International Conference on Electronics, Communications and Networks (CECNet 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Controller to Avoid Bifurcations of Stable Fixed Point Using Spectral Radius Optimization2017

    • 著者名/発表者名
      K. Fujimoto
    • 学会等名
      6th International Conference on Advances in Engineering and Technology
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] スペクトル半径最適化法を用いた安定固定点の分岐回避制御系2017

    • 著者名/発表者名
      藤本 憲市
    • 学会等名
      平成29年電気学会電子・情報・システム部門大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Bifurcation Avoidance of Stable Periodic Motion in Non-Autonomous Dynamical System2016

    • 著者名/発表者名
      K. Fujimoto
    • 学会等名
      International Conference Proceedings of Eminent Association of Pioneers
    • 発表場所
      Kuala Lumpur, Malaysia
    • 年月日
      2016-08-22
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Control Technique of Maximum Local Lyapunov Exponent on Stable Periodic Solution in Continuous-Time Non-Autonomous Dynamical Systems2016

    • 著者名/発表者名
      K. Fujimoto, T. Otsu, H. Kitajima, and T. Ueta
    • 学会等名
      International Conference on Advances in Engineering and Technology Research (AETR-16)
    • 発表場所
      Bangkok, Thailand
    • 年月日
      2016-06-23
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2022-01-27  

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