| 研究課題/領域番号 |
20K11681
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分60010:情報学基礎論関連
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| 研究機関 | 九州工業大学 |
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研究代表者 |
藤原 暁宏 九州工業大学, 大学院情報工学研究院, 教授 (10295008)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
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| キーワード | アルゴリズム / ナチュラルコンピューティング |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ナチュラルコンピューティングの一つとして，生物の細胞などの生態系を計算のためのハードウェアとみなして計算を行うための研究が注目を集めている．しかしながら，理論的に計算可能であっても，生体系をハードウェアとして仮定した場合の計算の実行速度についての検証はほとんど行われていなかった．
本研究では，ナチュラルコンピューティングの現実世界での計算の実行速度に焦点を当て，高速に実行可能な問題解法（アルゴリズム）の提案を行う．また，アルゴリズムを実行可能な並列計算シミュレータを開発し，提案アルゴリズムの正当性，及び，実効性の検証を行うとともに，解の精度や計算速度についても評価を行う．
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| 研究実績の概要 |
ナチュラルコンピューティングの一つとして，生物の細胞などの生態系を計算のためのハードウェアとみなして計算を行うための研究が注目を集めている.本研究では，ナチュラルコンピューティングの現実世界での計算の実行速度に焦点を当て，高速に実行可能な問題解法（アルゴリズム）の提案を行う.また，提案アルゴリズムを実行可能な計算シミュレータを開発し，提案アルゴリズムの正当性や実効性の検証を行うとともに，解の精度や計算速度についても評価を行う.
令和５年度は，以下のような内容を中心に研究を行なった．
(1) ナチュラルコンピューティングにおける高速実行可能なアルゴリズムの提案：計算困難問題の一つである最小シュタイナー木に対する高速実行可能なアルゴリズムの提案を行なった．また，提案アルゴリズムを(2)のシミュレーション環境に実装し，提案アルゴリズムの正当性や有効性の検証を行った.
(2) 大規模シミュレーションが可能なシミュレータの改善：本研究費で購入済の計算サーバによるナチュラルコンピューティングシミュレータに対して更なる改良を行い，大規模シミュレーションを実行可能なシミュレータへの改善を行った．本シミュレータは，言語としてpythonを用いており，アルゴリズムの実際の実行ステップ数や利用資源量の詳細な検証が可能となった.
(3) ビザンチン故障耐性のあるアルゴリズムの検討：値が任意に変化することを仮定したビザンチン故障に対してロバスト性を持つナチュラルコンピューティングについて研究を行なったが，令和５年度末までには研究成果として発表可能な成果は残せていない．ただし，基本的なデータ構造については検討済みであり，ビザンチン故障耐性を持たせるための手法に関して詳細を現在検討中である.
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