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大規模ネットワークでの情報フロー損失最小化のためのクリティカルリンク発見

研究課題

研究課題/領域番号 17K00314
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 知能情報学
研究機関青山学院大学

研究代表者

大原 剛三  青山学院大学, 理工学部, 教授 (30294127)

研究分担者 斉藤 和巳  神奈川大学, 理学部, 教授 (80379544)
木村 昌弘  龍谷大学, 理工学部, 教授 (10396153)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワードクリティカルリンク / 複雑ネットワーク / 社会ネットワーク分析 / 道路ネットワーク / 中心性指標 / 知識発見
研究成果の概要

本研究では,インターネット上の社会ネットワークを流れる情報,実世界の道路網を移動する人・車などの大規模ネットワーク上を移動する対象を情報,その流れを情報フローとし,欠損時にその情報フローを大きく阻害するクリティカルリンクを正確,効率的に発見する手法を実現した.具体的は,リンクが不変である静的ネットワークにおけるクリティカルリンク,および災害時の道路寸断のように確率的にリンク切断が生じ得る不確実ネットワークの下でのクリティカルリンクを効率的に同定できる手法を実現した.加えて,これらの手法の実現過程で得られた知見に基づき,従来の媒介中心性指標などを効率的かつ精度よく推定する近似計算手法を提案した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で導入した,道路ネットワークなどの空間ネットワークを対象とし,その中の避難施設などに相当する特定ノードへの可到達ノード数に基づいた重要性指標は,空間ネットワークを対象とした新たなグループ中心性指標とも位置付けることができ,グラフ理論やネットワーク分析などの学術分野における意義は大きい.また,提案手法では,通行できなくなると,一定時間内に最寄りの避難施設に避難できなくなる住民数が大幅に増える道路など,現実問題に即した重要なリンクを同定することができ,その意味で,社会に与える影響も大きいと考えられる.

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 7件)

  • [雑誌論文] Critical Node Identification based on Articulation Point Detection for Uncertain Network2019

    • 著者名/発表者名
      Ohara Kouzou, Saito Kazumi, Kimura Masahiro, Motoda Hiroshi
    • 雑誌名

      International Journal of Networking and Computing

      巻: 9 号: 2 ページ: 201-216

    • DOI

      10.15803/ijnc.9.2_201

    • NAID

      130007680114

    • ISSN
      2185-2839, 2185-2847
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Resampling-based predictive simulation framework of stochastic diffusion model for identifying top-K influential nodes2019

    • 著者名/発表者名
      Ohara Kouzou、Saito Kazumi、Kimura Masahiro、Motoda Hiroshi
    • 雑誌名

      International Journal of Data Science and Analytics

      巻: 印刷中 号: 2 ページ: 175-195

    • DOI

      10.1007/s41060-019-00183-3

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Accurate and efficient detection of critical links in network to minimize information loss2018

    • 著者名/発表者名
      Saito Kazumi、Ohara Kouzou、Kimura Masahiro、Motoda Hiroshi
    • 雑誌名

      Journal of Intelligent Information Systems

      巻: 51 号: 2 ページ: 235-255

    • DOI

      10.1007/s10844-018-0523-6

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Which is more influential, “Who” or “When” for a user to rate in online review site?2018

    • 著者名/発表者名
      Saito Kazumi、Ohara Kouzou、Kimura Masahiro、Motoda Hiroshi
    • 雑誌名

      Intelligent Data Analysis

      巻: 22 号: 3 ページ: 639-657

    • DOI

      10.3233/ida-173373

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 社会ネットワークにおける影響最大化問題を解く並列分散アルゴリズムの提案2018

    • 著者名/発表者名
      佐々木亮輔,豊田哲也,大原剛三
    • 雑誌名

      日本データベース学会和文論文誌

      巻: 16-J

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Efficient Identification of Critical Links Based on Reachability Under the Presence of Time Constraint2019

    • 著者名/発表者名
      Kazumi Saito, Kouzou Ohara, Masahiro Kimura, Hiroshi Motoda
    • 学会等名
      The 16th Pacific Rim International Conference on Artificial Intelligence (PRICAI 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Resampling-Based Framework for Unbiased Estimator of Node Centrality over Large Complex Network2019

    • 著者名/発表者名
      Kazumi Saito, Kouzou Ohara, Masahiro Kimura, Hiroshi Motoda
    • 学会等名
      The 22nd International Conference on Discovery Science (DS 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 確率的リンク切断モデルの下でのクリティカルリンクの同定2018

    • 著者名/発表者名
      斉藤 和巳,大原 剛三,木村 昌弘,元田 浩
    • 学会等名
      人工知能学会第114回知識ベースシステム研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Efficient Detection of Critical Links to Maintain Performance of Network with Uncertain Connectivity2018

    • 著者名/発表者名
      Kazumi Saito, Kouzou Ohara, Masahiro Kimura, Hiroshi Motoda
    • 学会等名
      The 15th Pacific Rim International Conference on Artificial Intelligence (PRICAI 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Critical Link Identification Based on Bridge Detection for Network with Uncertain Connectivity2018

    • 著者名/発表者名
      Kazumi Saito, Kouzou Ohara, Masahiro Kimura, Hiroshi Motoda
    • 学会等名
      The 24th International Symposium on Methodologies for Intelligent Systems (ISMIS 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Critical Node Identification Based on Articulation Point Detection for Network with Uncertain Connectivity2018

    • 著者名/発表者名
      Kouzou Ohara, Kazumi Saito, Masahiro Kimura, Hiroshi Motoda
    • 学会等名
      The 6th International Symposium on Computing and Networking (CANDAR 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 確率モデルを利用したリンク予測手法の提案2017

    • 著者名/発表者名
      志村海, 大原剛三, 豊田哲也
    • 学会等名
      人工知能学会第111回知識ベースシステム研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] An accurate and efficient method to detect critical links to maintain information flow in network2017

    • 著者名/発表者名
      Kazumi Saito, Kouzou Ohara, Masahiro Kimura, and Hiroshi Motoda
    • 学会等名
      The 23rd International Symposium on Methodologies for Intelligent Systems (ISMIS 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Maximizing network performance based on group centrality by creating most effective k-links2017

    • 著者名/発表者名
      Kouzou Ohara, Kazumi Saito, Masahiro Kimura, and Hiroshi Motoda
    • 学会等名
      The 4th IEEE International Conference on Data Science and Advanced Analytics (DSAA 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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