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ハイブリッド動的ネットワークにおける分散アルゴリズムに関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 17K19977
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
研究分野 情報科学、情報工学およびその関連分野
研究機関大阪大学

研究代表者

増澤 利光  大阪大学, 情報科学研究科, 教授 (50199692)

研究分担者 角川 裕次  龍谷大学, 先端理工学部, 教授 (80253110)
首藤 裕一  大阪大学, 情報科学研究科, 助教 (50643665)
研究期間 (年度) 2017-06-30 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2019年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2018年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードアルゴリズム / 分散アルゴリズム / 分散システム / 個体群プロトコル / 動的ネットワーク / ハイブリッド移動モデル
研究成果の概要

本研究では,移動を制御可能な能動的移動ノードと,移動を制御できない受動的移動ノードが混在するハイブリッド動的ネットワーク上の分散アルゴリズムに関する以下の成果を得た.(1) ハイブリッド動的ネットワークのモデルとして,重み線形交流個体群プロトコルモデルを提案し,実ネットワークとの適合性をシミュレーションにより確認した.(2) 提案モデル上で基本的な問題に対する分散アルゴリズムを設計した.(3) 移動の部分的制御可能性の効率化に対する有効性を明らかにするために,従来の個体群プロトコルモデル(すべての移動が制御不能),移動エージェントモデル(すべての移動が制御可能)での分散アルゴリズムを設計した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

動的ネットワーク上の分散アルゴリズムの従来研究は,ノードの移動を制御可能な能動的動的ネットワーク,あるいは,ノードの移動を制御不能な受動的動的ネットワークを対象としている.能動的・受動的移動が混在するハイブリッド動的ネットワーク上で分散アルゴリズムを設計し,移動の部分的制御が分散アルゴリズムの効率改善に与える効果を解明することは学術的意義が高い.
受動的動的ネットワークは自由に行動する人や動物に付けた機器で構成されるネットワークなど,IoT社会で重要な位置を占めるものであり,部分的に制御可能な移動ノードを導入することで処理の効率化を図ることは社会的意義が高い.

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

    (27件)

すべて 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 2件、 査読あり 6件) 学会発表 (19件) (うち国際学会 12件)

  • [国際共同研究] ネバダ大学ラスベガス校(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] ネバダ大学,ラスベガス校(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Loosely Stabilizing Leader Election on Arbitrary Graphs in Population Protocols without Identifiers or Random Numbers2020

    • 著者名/発表者名
      SUDO Yuichi、OOSHITA Fukuhito、KAKUGAWA Hirotsugu、MASUZAWA Toshimitsu
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Information and Systems

      巻: E103.D 号: 3 ページ: 489-499

    • DOI

      10.1587/transinf.2019FCP0003

    • NAID

      130007804163

    • ISSN
      0916-8532, 1745-1361
    • 年月日
      2020-03-01
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Loosely-stabilizing leader election with polylogarithmic convergence time2020

    • 著者名/発表者名
      Sudo Yuichi、Ooshita Fukuhito、Kakugawa Hirotsugu、Masuzawa Toshimitsu、Datta Ajoy K.、Larmore Lawrence L.
    • 雑誌名

      Theoretical Computer Science

      巻: 806 ページ: 617-631

    • DOI

      10.1016/j.tcs.2019.09.034

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Space-efficient Uniform Deployment of Mobile Agents in Asynchronous Unidirectional Rings2020

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Shibata, Hirotsugu Kakugawa, Toshimitsu Masuzawa
    • 雑誌名

      Theoretical Computer Science (TCS)

      巻: 809 ページ: 351-371

    • DOI

      10.1016/j.tcs.2019.12.031

    • NAID

      120007181756

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Leader Election Requires Logarithmic Time in Population Protocols2020

    • 著者名/発表者名
      Sudo Yuichi、Masuzawa Toshimitsu
    • 雑誌名

      Parallel Processing Letters

      巻: 30 号: 01 ページ: 2050005-2050005

    • DOI

      10.1142/s012962642050005x

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Loosely-stabilizing leader election for arbitrary graphs in population protocol model2019

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Sudo, Fukuhito Ooshita, Hirotsugu Kakugawa, Toshimitsu Masuzawa, Ajoy K. Datta, and Lawrence L. Larmore
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems

      巻: 30 号: 6 ページ: 1359-1373

    • DOI

      10.1109/tpds.2018.2881125

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Energy Balancing by Wireless Energy Transfer in Sensor Networks2019

    • 著者名/発表者名
      Michizu Hiroshi、Sudo Yuichi、Kakugawa Hirotsugu、Masuzawa Toshimitsu
    • 雑誌名

      International Journal of Networking and Computing

      巻: 9 号: 2 ページ: 239-256

    • DOI

      10.15803/ijnc.9.2_239

    • NAID

      130007680112

    • ISSN
      2185-2839, 2185-2847
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Partial gathering of mobile agents without identifiers or global knowledge in asynchronous unidirectional rings2019

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Shibata, Norikazu Kawata, Yuichi Sudo, Fukuhito Ooshita, Hirotsugu Kakugawa, Toshimitsu Masuzawa
    • 学会等名
      the 26th International Colloquium on Structural Information and Communication Complexity (SIROCCO)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A population protocol model with interaction probability considering speeds of agents2019

    • 著者名/発表者名
      Ryoya Sadano, Yuichi Sudo, Hirotsugu Kakugawa, Toshimitsu Masuzawa
    • 学会等名
      the 39th IEEE International Conference on Distributed Computing Systems (ICDCS)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Logarithmic expected-time leader election in population protocol model (Brief Annoucement)2019

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Sudo, Fukuhito Ooshita, Taisuke Izumi, Hirotsugu Kakugawa, Toshimitsu Masuzawa
    • 学会等名
      2019 ACM Symposium on Principles of Distributed Computing (PODC)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Exploration of dynamic ring networks by a single agent with the H-hops and S-time steps view2019

    • 著者名/発表者名
      Tsuyoshi Gotoh, Yuichi Sudo, Fukuhito Ooshita, Toshimitsu Masuzawa
    • 学会等名
      the 21st International Symposium on Stabilization, Safety, and Security of Distributed Systems (SSS)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Logarithmic expected-time leader election in population protocol model2019

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Sudo, Fukuhito Ooshita, Taisuke Izumi, Hirotsugu Kakugawa, Toshimitsu Masuzawa
    • 学会等名
      the 21st International Symposium on Stabilization, Safety, and Security of Distributed Systems (SSS)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Tight bounds on distributed exploration of temporal graphs2019

    • 著者名/発表者名
      Tsuyoshi Gotoh, Paola Flocchini, Toshimitsu Masuzawa, Nicola Santoro
    • 学会等名
      the 23rd International Conference on Principles of Distributed Systems (OPODIS)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 匿名単方向リングにおける部分集合問題に対する移動数最適な匿名エージェント乱択アルゴリズム2019

    • 著者名/発表者名
      河田倫和, 柴田将拡, 首藤裕一, 大下福仁, 角川裕次, 増澤利光
    • 学会等名
      電子情報通信学会コンピュテーション研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Space-efficient uniform deployment of mobile agents in asynchronous unidirectional rings2018

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Shibata, Hirotsugu Kakugawa, Toshimitsu Masuzawa
    • 学会等名
      International Colloquium on Structural Information and Communication Complexity (SIROCCO)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Group exploration of dynamic tori2018

    • 著者名/発表者名
      Tsuyoshi Gotoh, Yuichi Sudo, Fukuhito Ooshita, Hirotsugu Kakugawa, Toshimitsu Masuzawa
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Distributed Computing Systems (ICDCS)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Brief Announcement: Loosely-stabilizing leader election with polylogarithmic convergence time2018

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Sudo, Fukuhito Ooshita, Hirotsugu Kakugawa, Toshimitsu Masuzawa
    • 学会等名
      International Symposium on Distributed Computing (DISC)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Energy balancing by wireless energy transfer in sensor networks2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Michizu, Yuichi Sudo, Hirotsugu Kakugawa, Toshimitsu Masuzawa
    • 学会等名
      Sustainable Computing Systems Workshop (SUSCW), CANDAR Workshop
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Loosely-stabilizing leader election with polylogarithmic convergence time2018

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Sudo, Fukuhito Ooshita, Hirotsugu Kakugawa, Toshimitsu Masuzawa, Ajoy K. Datta, Lawrence Larmore and
    • 学会等名
      International Conference on Principles of Distributed Systems (OPODIS)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Self-stabilizing token distribution with constant-space for trees2018

    • 著者名/発表者名
      Yuichi Sudo, Ajoy K. Datta, Lawrence Larmore, Toshimitsu Masuzawa
    • 学会等名
      International Conference on Principles of Distributed Systems (OPODIS)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 個体間の移動速度差を考慮した個体群プロトコルモデルにおける収束時間の解析2018

    • 著者名/発表者名
      定野凌也, 首藤裕一, 角川裕次, 増澤利光
    • 学会等名
      電子情報通信学会コンピュテーション研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] センサネットワークにおける無線エネルギー伝送を用いたエネルギー均等化2018

    • 著者名/発表者名
      道津寛, 首藤裕一, 角川裕次, 増澤利光
    • 学会等名
      電子情報通信学会コンピュテーション研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ラインおよびリングを形成する基地局を用いた仲介型個体群プロトコル2018

    • 著者名/発表者名
      吉川裕美, 首藤裕一, 大下福仁, 角川裕次, 増澤利光
    • 学会等名
      電子情報通信学会コンピュテーション研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] モバイルエージェントによる自己安定グラフ探索2018

    • 著者名/発表者名
      原悠樹, 首藤裕一, 角川裕次, 増澤利光
    • 学会等名
      電子情報通信学会コンピュテーション研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 個体間の移動速度差を考慮した個体群プロトコルモデルにおける収束時間の解析2018

    • 著者名/発表者名
      定野凌也, 首藤裕一, 角川裕次, 増澤利光
    • 学会等名
      電子情報通信学会 コンピュテーション研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] センサネットワークにおける無線エネルギー伝送を用いたエネルギー均等化2018

    • 著者名/発表者名
      道津寛, 首藤裕一, 角川裕次, 増澤利光
    • 学会等名
      電子情報通信学会 コンピュテーション研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-07-21   更新日: 2021-02-19  

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