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ディペンダビリティを実現する大規模システム制御理論の構築

研究課題

研究課題/領域番号 20K04547
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21040:制御およびシステム工学関連
研究機関大阪大学

研究代表者

藤崎 泰正  大阪大学, 大学院情報科学研究科, 教授 (30238555)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022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)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード制御工学 / 数理工学 / アルゴリズム / モデル化 / ディペンダブル・コンピューティング
研究開始時の研究の概要

本研究課題では、ランダマイズドアルゴリズムや確率的解析などに関するこれまでの研究成果を、現代の高度にネットワーク化された大規模システム制御における基本的課題であるディペンダビリティ(高信頼性)の実現 ースケーラビリティとロバスト性の両立ー を解決するものへと発展させることを目指している。そのために、計算科学分野における分散情報処理システムのディペンダビリティ実現技法との融合をはかり、大規模システム制御理論を現代的な課題に応えるものへと再構築する。

研究成果の概要

本研究では、ディペンダビリティを実現するための大規模システム制御理論の構築に関して、基礎と応用の両面より研究を行った。まず、大規模な動的システムを対象に、ディペンダブルな制御性能を保証可能な分散協調適応追従制御の構成法をまとめた。さらに、大規模な線形方程式の分散解法への応用を想定した確率近似法の収束条件を導出した。一方、ソーシャルネットワークにおける合意形成の数理モデルであるオピニオンダイナミクスを対象に、ネットワーク構造や意見交換のグループサイズと合意形成の関係について解析し、平均的なふるまいを支配するパラメータを解明した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ネットワーク化された大規模な動的システムやネットワーク上の分散反復アルゴリズムのいくつかを対象に、ディペンダビリティ(信頼性)を解析・設計するための基礎理論を構築した。対象のダイナミクスやネットワーク構造を適切な数理モデルを用いてシステム表現することにより、大規模システムや分散アルゴリズムのディペンダビリティについて数理的に解析することができ、性能保証をもつ制御系が設計できることを明らかにした。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2023 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 4件)

  • [国際共同研究] トリノ工科大学(イタリア)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Distributed adaptive control for H-infinity tracking of uncertain interconnected dynamical systems2023

    • 著者名/発表者名
      Gebremedhin Atsede G.、Fujisaki Yasumasa
    • 雑誌名

      International Journal of Adaptive Control and Signal Processing

      巻: 37 号: 5 ページ: 1102-1116

    • DOI

      10.1002/acs.3562

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 線形方程式に対する確率近似法の収束条件2023

    • 著者名/発表者名
      福元一真, 藤崎泰正
    • 雑誌名

      システム制御情報学会論文誌

      巻: 36 ページ: 99-105

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Friedkin-Johnsen モデルの均衡解析2023

    • 著者名/発表者名
      増田真朋, 藤崎泰正
    • 雑誌名

      システム制御情報学会論文誌

      巻: 36

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Distributed adaptive control for optimal tracking of uncertain interconnected dynamical systems2022

    • 著者名/発表者名
      Gebremedhin Atsede G.、Fujisaki Yasumasa
    • 雑誌名

      SICE Journal of Control, Measurement, and System Integration

      巻: 15 号: 2 ページ: 218-227

    • DOI

      10.1080/18824889.2022.2143634

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Reaching consensus via coordinated groups2021

    • 著者名/発表者名
      Aguilar Emerico、Fujisaki Yasumasa
    • 雑誌名

      SICE Journal of Control, Measurement, and System Integration

      巻: 14 号: 1 ページ: 20-26

    • DOI

      10.1080/18824889.2021.1874673

    • 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
  • [学会発表] A Scenario Approach to Optimization with an Average Constraint2023

    • 著者名/発表者名
      Yasumasa Fujisaki and Takeshi Hatanaka
    • 学会等名
      SICE International Symposium on Control Systems 2023
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Sparse Feedback Control Realization Using a Dynamic Linear Compensator2023

    • 著者名/発表者名
      Zhicheng Zhang and Yasumasa Fujisaki
    • 学会等名
      SICE International Symposium on Control Systems 2023
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Risk-Aware Sparse Predictive Control2023

    • 著者名/発表者名
      Zhicheng Zhang and Yasumasa Fujisaki
    • 学会等名
      The 22nd IFAC World Congress
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Friedkin-Johnsen モデルの均衡について2023

    • 著者名/発表者名
      増田真朋, 藤崎泰正
    • 学会等名
      2022年度計測自動制御学会関西支部・システム制御情報学会シンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 線形方程式に対する確率近似法の収束条件について2022

    • 著者名/発表者名
      福元一真, 藤崎泰正
    • 学会等名
      第66回システム制御情報学会研究発表講演会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] モーメンタム項をもつ Zero-Gradient-Sum アルゴリズムによる分散最適化2022

    • 著者名/発表者名
      田中俊也, 藤崎泰正
    • 学会等名
      第9回計測自動制御学会制御部門マルチシンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 経済負荷配分のためのモーメンタム項をもつ連続時間分散アルゴリズム2021

    • 著者名/発表者名
      田中俊也, 藤崎泰正
    • 学会等名
      第64回自動制御連合講演会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Leader-Following Coordination of Heterogeneous Multi-Agent Systems Via Displacement Feedback2021

    • 著者名/発表者名
      Rodolfo Pietrasanta, Elisa Capello, Yasumasa Fujisaki
    • 学会等名
      SICE International Symposium on Control Systems 2021 (Part of the 8th Multi-symposium on Control Systems)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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