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通信データ独占を克服するための疑似データ生成プラットフォームの構築

研究課題

研究課題/領域番号 20H04172
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
研究機関長岡技術科学大学

研究代表者

渡部 康平  長岡技術科学大学, 工学研究科, 准教授 (10734733)

研究分担者 津川 翔  筑波大学, システム情報系, 准教授 (40632732)
野中 尋史  愛知工業大学, 経営学部, 准教授 (70544724)
中平 勝也  沖縄工業高等専門学校, 情報通信システム工学科, 准教授 (30500566)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
17,810千円 (直接経費: 13,700千円、間接経費: 4,110千円)
2022年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2021年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2020年度: 8,060千円 (直接経費: 6,200千円、間接経費: 1,860千円)
キーワードネットワーク / 生成モデル / ニューラルネットワーク / 通信データ / グラフ生成 / トラヒック / 敵対的生成ネットワーク / ネットワークトポロジ
研究開始時の研究の概要

ネットワークに関する実データは企業や組織内で利用されるのみで,多くの研究・開発者はそれらのデータにアクセスすることができない.
本研究課題では,Generative Adversarial Network (GAN)の技術を活用し,量的・質的な意味で限られた実データから,実データの代わりに利用可能な擬似データを無限に生成可能な生成器を開発することで,実環境の特性を保存した通信実験環境を提供するプラットフォームを構築する.

研究成果の概要

本研究課題による成果により,Generative Adversarial Network (GAN)やVariational AutoEncoder (VAE)などに代表される生成系技術を活用し, 量的・質的な意味で限られた実データから,実データの代わりに利用可能な擬似データを無限に生成可能な生成器を開発することができた.開発はグラフデータの生成技術とトラヒックデータの生成技術の両面から進められ,特にグラフデータの生成技術においては,既存の生成技術に比べて高い生成性能を実現することができた.上記の成果を2件の論文誌,7件の国際会議,14件の国内会議で成果を発表している.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究課題による成果は,量的・質的に限られたデータから擬似的な通信データの生成を実現するものであるが,これは近年注目される巨大IT企業によるデータの独占の問題に対して,解決の糸口を提供するものである.
また,本研究に関連する技術は,2件の招待講演により発表されており,学会においても注目を集めている.加えて,一流誌であるIEEE Transactions on Network Science and EngineeringやトップカンファレンスであるAAAI ICWSM 2023にアクセプトされるなど,学会において高い評価を得ている.

報告書

(4件)
  • 2023 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
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (21件) (うち国際学会 3件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] GraphTune: A Learning-Based Graph Generative Model With Tunable Structural Features2023

    • 著者名/発表者名
      Kohei Watabe, Shohei Nakazawa, Yoshiki Sato, Sho Tsugawa, Kenji Nakagawa
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Network Science and Engineering

      巻: - 号: 4 ページ: 1-13

    • DOI

      10.1109/tnse.2023.3244590

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Accurate Parallel Flow Monitoring for Loss Measurements2022

    • 著者名/発表者名
      Kohei Watabe, Norinosuke Murai, Shintaro Hirakawa, Kenji Nakagawa
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Communications

      巻: E105.B 号: 12 ページ: 1530-1539

    • DOI

      10.1587/transcom.2021EBP3160

    • ISSN
      0916-8516, 1745-1345
    • 年月日
      2022-12-01
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] An Accurate Graph Generative Model with Tunable Features2023

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Yokoyama, Yoshiki Sato, Sho Tsugawa, Kohei Watabe
    • 学会等名
      in Proceedings of the 32nd International Conference on Computer Communications and Networks (ICCCN 2023) Poster Session
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Identifying Influential Brokers on Social Media from Social Network Structure2023

    • 著者名/発表者名
      Sho Tsugawa, Kohei Watabe
    • 学会等名
      in Proceedings of the 17th International AAAI Conference on Web and Social Media (ICWSM 2023)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] A Method for Network Intrusion Detection Using Flow Sequence and BERT Framework2023

    • 著者名/発表者名
      Loc Gia Nguyen, Kohei Watabe
    • 学会等名
      in Proceedings of 2023 IEEE International Conference on Communication (ICC 2023)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] グラフ生成モデルの発展と今後の展望 ~統計的生成モデルからDeep Graph Generatorsまで~2023

    • 著者名/発表者名
      渡部 康平
    • 学会等名
      2023年 電子情報通信学会 総合大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] LSTMと条件付きVAEを用いた構造的特徴を高精度に指定可能なグラフ生成モデル2023

    • 著者名/発表者名
      横山 昂大, 佐藤 良紀, 津川 翔, 渡部 康平
    • 学会等名
      電子情報通信学会 情報ネットワーク研究会, 信学技報, vol. 122, no. 342
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] フローシーケンスによる侵入検知システムのドメイン適応能力の向上2023

    • 著者名/発表者名
      グエン ザ ロック, 渡部 康平
    • 学会等名
      電子情報通信学会 情報ネットワーク研究会, 信学技報, vol. 122, no. 342
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Flow-based Network Intrusion Detection Based on BERT Masked Language Model2022

    • 著者名/発表者名
      Loc Gia Nguyen, Kohei Watabe
    • 学会等名
      in Proceedings of the 18th International Conference on emerging Networking EXperiments and Technologies (CoNEXT 2022) Student Workshop
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] LSTMを用いた任意パラメータ指定可能なネットワークトラヒック生成2022

    • 著者名/発表者名
      栗山 海渡, 渡部 康平
    • 学会等名
      電子情報通信学会 情報ネットワーク研究会, 信学技報, vol. 122, no. 146
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 日本におけるマルチビーム衛星通信システムの帯域と電力の配分量について2022

    • 著者名/発表者名
      奥浜 駿, 渡部 康平, 中平 勝也
    • 学会等名
      電子情報通信学会 衛星通信研究会, 信学技報, vol. 121, no. 379
    • 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おける情報拡散者の特定に関する一検討2022

    • 著者名/発表者名
      津川 翔, 渡部 康平
    • 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, 信学技報, vol. 121, no. 357
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Development of the Patent Values Evaluation Method Considering Growth of Technical Community2021

    • 著者名/発表者名
      Yuta Yamamoto, Asahi Hentona, Koji Marusaki, Kohei Watabe, Seiya Kawano, Tokimasa Goto, Yutaka Hada, Kazuhisa Fukuzawa, Hirofumi Nonaka
    • 学会等名
      in Proceedings of IEEE Symposium Series on Computational Intelligence (SSCI 2021)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Tunable Model for Graph Generation Using LSTM and Conditional VAE2021

    • 著者名/発表者名
      Shohei Nakazawa, Yoshiki Sato, Kenji Nakagawa, Sho Tsugawa, Kohei Watabe
    • 学会等名
      in Proceedings of the 41st IEEE International Conference on Distributed Computing Systems (ICDCS 2021) Poster Track
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 帯域重畳伝送を適用した無線LAN高効率チャネル割り当て方式の効果2021

    • 著者名/発表者名
      荷川取 大, 津波 琉, 渡部 康平, 中平 勝也
    • 学会等名
      2021年 電気学会 全国大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] LSTMと条件付きVAEを用いた構造的特徴を指定可能なグラフ生成モデル2021

    • 著者名/発表者名
      中沢 昇平, 佐藤 良紀, 中川 健治, 津川 翔, 渡部 康平
    • 学会等名
      電子情報通信学会 ネットワークシステム研究会, 信学技報, vol. 120, no. 413
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 機械学習による通信データ生成へのアプローチ2021

    • 著者名/発表者名
      渡部 康平
    • 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, 信学技報, vol. 120, no. 314
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 技術コミュニティの成長性を加味した特許価値評価手法の開発およびその有効性の検討2021

    • 著者名/発表者名
      山本 雄太, 邊士名 朝飛, 中井 堅誠, 作本 猛, 片岡 翔太郎, 野中 尋史
    • 学会等名
      第83回 情報処理学会 全国大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 機械学習による実トポロジの特徴を捉えた生成モデルに関する研究2020

    • 著者名/発表者名
      中沢昇平, 渡部康平, 中川健治
    • 学会等名
      2020年 電子情報通信学会 信越支部大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] LSTMを用いたGANによる疑似トラヒックの生成に関する-考察2020

    • 著者名/発表者名
      栗山海渡, 渡部康平, 中川健治
    • 学会等名
      2020年 電子情報通信学会 信越支部大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 機械学習を用いた複数のネットワーク間の時系列データの補間に関する研究2020

    • 著者名/発表者名
      會澤 一輝, 渡部 康平, 中川 健治
    • 学会等名
      2020年 電子情報通信学会 信越支部大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Model-less Approach for an Accurate Packet Loss Simulation2020

    • 著者名/発表者名
      Kohei Watabe, Masahiro Terauchi, Kenji Nakagawa
    • 学会等名
      in Proceedings of 2020 IEEE International Conference on Communications (ICC 2020)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ノード埋め込みを用いたインフルエンサー推定に関する一考察2020

    • 著者名/発表者名
      津川翔
    • 学会等名
      電子情報通信学会 革新的無線通信技術に関する横断型研究会(MIKA)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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