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Intent-Based Networkingにおける管理者の意図の自動推定

研究課題

研究課題/領域番号 19H04094
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分60060:情報ネットワーク関連
研究機関京都大学

研究代表者

岡部 寿男  京都大学, 学術情報メディアセンター, 教授 (20204018)

研究分担者 中村 素典  京都大学, 学術情報メディアセンター, 教授 (30268156)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
17,030千円 (直接経費: 13,100千円、間接経費: 3,930千円)
2023年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2022年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2021年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2020年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2019年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
キーワードIntent-Based Networking / 機械学習 / ACL / 経路制御 / パッシブ計測 / Kubernetes / Intent Based Networking / ネットワーク管理自動化 / Network Modeling / 宣言的設定管理 / SDN / Lomb-Scargel法 / TCP輻輳制御 / DDoS攻撃 / 人工知能 / ネットワーク最適化
研究開始時の研究の概要

ネットワークに何(What)を行わせようとしているかを高い抽象度の「意図」(intent)として記述し、それに従って各ネットワーク機器の設定を自動的に生成するIntent-Based Networkingにおいて、さらに管理者がネットワークの設計や運用において行っている判断を人工知能に学習させ、明示的に記述が困難な諸条件を学習データとして抽出し、システムに組み込めるようにすることで、大規模ネットワークの設計と運用、管理を真に自動化し、管理者の負担を軽減する技術を研究開発し、システムとして実装して、有効性を評価する。

研究成果の概要

大規模なネットワークの設定を行う際に、ネットワークに何を行わせようとしているかを高い抽象度の「意図」として記述し、コントローラがそれに従って各機器の設定を自動的に生成することで管理者の負担を軽減する、Intent-Based Networkingが期待されている。しかしながら管理者の意図はしばしば曖昧で矛盾を含み、かつ暗黙の前提もある。そこで、管理者がネットワークの設計や運用において行っている判断を人工知能に学習させ、システムに組み込めるようにすることで、大規模ネットワークの設計と運用、管理を自動化し、管理者の負担を軽減するための技術を研究開発した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の特徴は現実に動作しているネットワークから人工知能により管理者の意図を推測しようとする点である。人工知能応用として、単に管理者が日常行っているネットワーク管理を人工知能に学習させ模倣させるだけのでは、学習データがブラックボックス化され、管理者の意図に反するものが含まれてしまってもそれが実際に使われるまでは顕在化しないという問題点がある。本研究では、管理者の動作そのものを学習させるのではなく、管理者が暗黙の前提や知識としているルールを学習し抽出して可読な形で出力させることでこの問題を回避しようとする点が独自であり、ネットワーク管理に限らず大規模な情報システムの運用に応用できる可能性がある。

報告書

(6件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 4件)

  • [雑誌論文] Network State Estimation by Spectral Analysis of Passively Measured TCP Flows2024

    • 著者名/発表者名
      Kenta Murayama, Yasuo Okabe
    • 雑誌名

      38th International Conference on Information Networking (ICOIN 2024)

      巻: 2024 ページ: 373-378

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Partial Outsourcing of Malware Dynamic Analysis Without Disclosing File Contents2023

    • 著者名/発表者名
      Hamajima Keisuke、Kotani Daisuke、Okabe Yasuo
    • 雑誌名

      2023 IEEE 47th Annual Computers, Software, and Applications Conference (COMPSAC)

      巻: 2023 ページ: 717-722

    • DOI

      10.1109/compsac57700.2023.00098

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] TCP フローのパッシブ計測によるネットワークの状態推定2022

    • 著者名/発表者名
      村山健太、岡部寿男
    • 雑誌名

      情報処理学会マルチメディア,分散,協調とモバイルシンポジウム2022論文集

      巻: 2022 ページ: 539-549

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] Traffic-aware Access Control List Reconstruction2020

    • 著者名/発表者名
      Kei Wakabayashi, Daisuke Kotani, Yasuo Okabe
    • 雑誌名

      International Conference on Information Networking (ICOIN)

      巻: 34 ページ: 616-621

    • DOI

      10.1109/icoin48656.2020.9016512

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Network Routing Optimization Based on Machine Learning Using Graph Networks Robust against Topology Change2020

    • 著者名/発表者名
      Kaku Sawada, Daisuke Kotani, Yasuo Okabe
    • 雑誌名

      International Conference on Information Networking (ICOIN)

      巻: 34 ページ: 608-615

    • DOI

      10.1109/icoin48656.2020.9016573

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 分散トレーシング手法を用いたKubernetes制御プレーンにおけるオブジェクトの連鎖的変更の観測手法の検討2023

    • 著者名/発表者名
      江平智之・小谷大祐・岡部寿男
    • 学会等名
      電子情報通信学会インターネットアーキテクチャ研究会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Precursory Analysis of Attack-Log Time Series by Machine Learning for Detecting Bots in CAPTCHA2021

    • 著者名/発表者名
      Tsuyoshi Arai, Yasuo Okabe, Yoshinori Matsumoto
    • 学会等名
      35th International Conference on Information Networking (ICOIN2021)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Improving Attack Detection Performance in NIDS Using GAN2020

    • 著者名/発表者名
      Dongyang Li, Daisuke Kotani, Yasuo Okabe
    • 学会等名
      2020 IEEE 44th Annual Computers, Software and Applications Conference (COMPSAC2020)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Traffic-aware Access Control List Reconstruction2020

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Kotani
    • 学会等名
      2020 International Conference on Information Networking (ICOIN)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Network Routing Optimization Based on Machine Learning Using Graph Networks Robust against Topology Change2020

    • 著者名/発表者名
      Yasuo Okabe
    • 学会等名
      2020 International Conference on Information Networking (ICOIN)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2025-01-30  

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