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多層ネットワーク理論の深化とネットワークのロバスト性向上手法への展開

研究課題

研究課題/領域番号 19K11917
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分60060:情報ネットワーク関連
研究機関筑波大学

研究代表者

津川 翔  筑波大学, システム情報系, 助教 (40632732)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード多層ネットワーク / ロバスト性 / 中心性 / 影響最大化 / ソーシャルネットワーク / リンク付加
研究開始時の研究の概要

将来社会ではインターネットと交通網や電力網など他のネットワークが相互に連携することで、様々な社会システムの高度化を実現することが期待されている。一方で、複数のネットワーク同士が相互に依存し合うような多層構造を有するネットワークは、一部のノードの故障がネットワーク全体での大規模な故障の連鎖を引き起す脆弱性を抱えていることが指摘されている。本研究は、将来社会におけるインターネットのような多層構造を有するネットワークの故障に対するロバスト性を向上させるための手法の確立を目指している。

研究成果の概要

本プロジェクトは、将来インターネットなどの多層構造を有するネットワークのロバスト性を向上させるための有望な手法を明らかにすることを目的としている。
本研究では、攻撃に対する多層ネットワークの頑健性を向上させるための有望なリンク付加戦略を明らかにした。さらに、有害情報やウィルスの拡散に対して頑健な多層ネットワークを構築するための基礎技術として、シードノード選択手法およびリンク削除戦略の有効性を明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

将来社会ではインターネットと交通網や電力網など他のネットワークが相互に連携することで、様々な社会アプリケーションを実現することが期待されている。一方で、複数のネットワークが互いに依存し合うような多層構造を有するネットワークは、悪意あるユーザからの攻撃や、災害などに起因するノードの故障に対して脆弱であることが指摘されていた。本研究成果は、多層構造を有する将来ネットワークの頑健性を向上させ、安定的な社会基盤を構築するための技術に貢献する。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 6件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Benefits of Bias in Crawl-Based Network Sampling for Identifying Key Node Set2020

    • 著者名/発表者名
      Tsugawa Sho、Ohsaki Hiroyuki
    • 雑誌名

      IEEE Access

      巻: 8 ページ: 75370-75380

    • DOI

      10.1109/access.2020.2988910

    • NAID

      120007150365

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Effectiveness of link-addition strategies for improving the robustness of both multiplex and interdependent networks2020

    • 著者名/発表者名
      Kazawa Yui、Tsugawa Sho
    • 雑誌名

      Physica A: Statistical Mechanics and its Applications

      巻: 545 ページ: 123586-123586

    • DOI

      10.1016/j.physa.2019.123586

    • NAID

      120007132724

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Robustness of network attack strategies against node sampling and link errors2019

    • 著者名/発表者名
      Otsuka Momoko、Tsugawa Sho
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 14 号: 9 ページ: e0221885-e0221885

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0221885

    • NAID

      120007132759

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] ネットワーク科学に基づくソーシャルネットワーク上の情報拡散のモデル化と制御2022

    • 著者名/発表者名
      津川 翔
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Limitations of link deletion for suppressing real information diffusion on social media2021

    • 著者名/発表者名
      S. Furukawa, and S. Tsugawa
    • 学会等名
      2021 IEEE/ACM International Conference on Advances in Social Networks Analysis and Mining
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effectiveness of a data-based influence maximization algorithm using information diffusion cascades2021

    • 著者名/発表者名
      T. Nagase, and S. Tsugawa
    • 学会等名
      The 45th Annual IEEE International Computers, Software, and Applications Conference
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 未知のネットワーク上の影響最大化における幅優先探索の有効性2021

    • 著者名/発表者名
      脇坂 悠生, 松尾 涼太郎, 津川 翔, 大崎 博之
    • 学会等名
      電子情報通信学会コミュニケーションクオリティ研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 影響最大化問題における幅優先探索によるノードサンプリングの有効性に関する一検討2021

    • 著者名/発表者名
      脇坂 悠生, 松尾 涼太郎, 津川 翔, 大崎 博之
    • 学会等名
      電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] データに基づく影響最大化アルゴリズムの評価2021

    • 著者名/発表者名
      永瀬 拓也, 津川 翔
    • 学会等名
      電子情報通信学会コミュニケーションクオリティ研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ソーシャルネットワークに対するリンク削除が Twitter 上の情報拡散に与える影響に関する一考察2021

    • 著者名/発表者名
      古川 栞, 津川 翔
    • 学会等名
      電子情報通信学会 コミュニケーションクオリティ研究会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 多層ネットワークにおける訂正情報の拡散による誤情報拡散抑制効果の検証2021

    • 著者名/発表者名
      藤田 結海,津川 翔
    • 学会等名
      電子情報通信学会 通信行動工学研究会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] On the effectiveness of random node sampling in influence maximization on unknown graph2020

    • 著者名/発表者名
      Y. Wakisaka, K. Yamashita, S. Tsugawa, and H. Ohsaki
    • 学会等名
      The 44th Annual IEEE International Computers, Software, and Applications Conference (COMPSAC 2020)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] An introduction of social network analysis techniques for socially aware networking2020

    • 著者名/発表者名
      S. Tsugawa
    • 学会等名
      2020 International Conference on Emerging Technologies for Communications (ICETC 2020)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 未知のグラフ上の影響最大化問題における最適サンプルノード数に関する一検討2020

    • 著者名/発表者名
      脇坂 悠生, 山下 量之, 津川 翔, 大崎 博之
    • 学会等名
      電子情報通信学会 ソサイエティ大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] ノードサンプリングおよびリンク誤りがネットワーク攻撃戦略の有効性に与える影響の評価2020

    • 著者名/発表者名
      津川 翔, 大塚 桃子
    • 学会等名
      電子情報通信学会コミュニケーションクオリティ研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Analysis of the evolution of the influence of central nodes in a Twitter social network2019

    • 著者名/発表者名
      M. Uehara, and S. Tsugawa
    • 学会等名
      The 43rd Annual IEEE International Computers, Software, and Applications Conference
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Study on the Effectiveness of Random Node Sampling in Influence Maximization on Complex Networks2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Wakisaka, K. Yamashita, S. Tsugawa, and H. Ohsaki
    • 学会等名
      The 14th International Conference on Future Internet Technologies
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 攻撃戦略の予測がリンク付加によるネットワークのロバスト性向上に与える効果の分析2019

    • 著者名/発表者名
      尾上 洋一, 津川 翔
    • 学会等名
      電子情報通信学会コミュニケーションクオリティ研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] データに基づく影響最大化アルゴリズムのTwitterデータを用いた評価2019

    • 著者名/発表者名
      永瀬 拓也, 津川 翔
    • 学会等名
      電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] グラフ上の影響伝搬におけるランダムサンプリングの効率性に関する一検討2019

    • 著者名/発表者名
      脇坂 悠生, 山下 量之, 津川 翔, 大崎 博之
    • 学会等名
      電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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