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相互運用性と自己組織性を持つIoTサービス基盤の研究

研究課題

研究課題/領域番号 21H03556
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62020:ウェブ情報学およびサービス情報学関連
研究機関岡山大学 (2022-2023)
京都大学 (2021)

研究代表者

林 冬惠  岡山大学, 環境生命自然科学学域, 准教授 (90534131)

研究分担者 村上 陽平  立命館大学, 情報理工学部, 教授 (00435786)
大谷 雅之  近畿大学, 理工学部, 講師 (00782682)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2023年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2022年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2021年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
キーワードInternet of Things / IoTサービス / マルチエージェントシステム / Webサービス / 相互運用性 / サービス基盤 / 大規模言語モデル / 強化学習 / マルチエージェント強化学習 / IoTサービス基盤 / サービスコンピューティング
研究開始時の研究の概要

本研究は、インターネット上のWebサービスと物理世界のデバイスを相互運用可能なInternet of Things (IoT) サービス基盤を実現し、利用者の状況に応じたサービス環境を自律的に構築することを目的とする。具体的には、まず、サービスオントロジーを構築することによって多種多様なWebサービスとIoTデバイスとの相互接続と運用を可能とする。次に、IoTサービスネットワーク及びサーバネットワークの自律的再構成アルゴリズムを開発し、IoTサービ基盤の自己組織化を実現する。

研究成果の概要

本研究は、インターネット上のWebサービスと物理世界の各種デバイスを相互運用可能なIoTサービス基盤を実現し、利用者の状況に応じたサービス環境を自律的に構築できるための技術の開発を行った。まず、IoTの異質性による課題に取り組み、多種多様なWebサービスとIoTデバイスとの相互接続と運用を可能とした。次に、IoTサービ基盤の自己組織化を実現するため、マルチエージェント方法論に基づいて、IoTネットワークにおけるタスク割り当てとリソース割当に関するアルゴリズムを開発した。最後に、スマートホーム環境を想定した実証研究を行い、理論研究の成果を実世界に反映した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、産業界のIoTフレームワークの乱立によるデバイスの異質性を想定し、WebサービスとIoTデバイスが混在するサービス基盤の相互運用性を保証する点が独自的であり、またマルチエージェントの観点からIoTの動的性質に対応するためのサービス基盤の自己組織化に関する取り組みは創造的な点である。さらに、本研究は、基礎研究と実証研究を当初より並行して実施し、一般化可能なIoT現場で基礎研究の効果を検証することで、社会的な意義が大きい。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2024 2023 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 7件、 招待講演 1件) 図書 (1件)

  • [国際共同研究] 南洋理工大学(シンガポール)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] 南洋理工大学(シンガポール)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] Multi-Agent Reinforcement Learning for Cooperative Task Offloading in Distributed Edge Cloud Computing2022

    • 著者名/発表者名
      DING Shiyao、LIN Donghui
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Information and Systems

      巻: E105.D 号: 5 ページ: 936-945

    • DOI

      10.1587/transinf.2021DAP0010

    • ISSN
      0916-8532, 1745-1361
    • 年月日
      2022-05-01
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Deep Coalitional Q-Learning for Dynamic Coalition Formation in Edge Computing2022

    • 著者名/発表者名
      DING Shiyao、LIN Donghui
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Information and Systems

      巻: E105.D 号: 5 ページ: 864-872

    • DOI

      10.1587/transinf.2021KBP0007

    • ISSN
      0916-8532, 1745-1361
    • 年月日
      2022-05-01
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 異種のIoTデバイスとWebサービスの相互運用のためのIoTサービス基盤2022

    • 著者名/発表者名
      大川 楠人、林 冬惠、村上 陽平、中口 孝雄
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌D 情報・システム

      巻: J105-D 号: 1 ページ: 41-51

    • DOI

      10.14923/transinfj.2021SKP0023

    • ISSN
      1880-4535, 1881-0225
    • 年月日
      2022-01-01
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Understanding Open Collaboration of Wikipedia Good Articles with Factor Analysis2022

    • 著者名/発表者名
      Chou Huichen、Lin Donghui、Ishida Toru
    • 雑誌名

      Journal of Information and Knowledge Management

      巻: 21 号: 03 ページ: 1-22

    • DOI

      10.1142/s0219649222500307

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] TMchain: A Blockchain-based Collaboration System for Teaching Materials2022

    • 著者名/発表者名
      Chou Huichen、Lin Donghui、Nakaguchi Takao、Ishida Toru
    • 雑誌名

      Journal of Information Processing

      巻: 30 号: 0 ページ: 343-351

    • DOI

      10.2197/ipsjjip.30.343

    • ISSN
      1882-6652
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 大規模言語モデルに基づくIoTサービスの実現2024

    • 著者名/発表者名
      横辻龍太郎,林冬惠
    • 学会等名
      第86回情報処理学会全国大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 強化学習に基づくドローン配送問題の報酬設計2024

    • 著者名/発表者名
      村松俊輔,林冬惠
    • 学会等名
      第86回情報処理学会全国大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 強化学習に基づくマルチエージェント経路探索問題の環境構築2024

    • 著者名/発表者名
      西川昌弥,林冬惠
    • 学会等名
      第86回情報処理学会全国大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] エッジAIにおける軽量化した推論モデルの性能分析2024

    • 著者名/発表者名
      北和樹,林冬惠
    • 学会等名
      第86回情報処理学会全国大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 安全なマルチエージェント強化学習によるドローン配送2024

    • 著者名/発表者名
      加地正拡,林冬惠
    • 学会等名
      第86回情報処理学会全国大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Layer-refined Graph Convolutional Networks for Recommendation2023

    • 著者名/発表者名
      Xin Zhou, Donghui Lin, Yong Liu, Chunyan Miao
    • 学会等名
      The 39th IEEE International Conference on Data Engineering (IEEE ICDE 2023)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Service Clustering with Graph Embedding of Heterogeneous Networks2023

    • 著者名/発表者名
      Yohei Murakami, Narifumi Oi, Koki Okubo
    • 学会等名
      The 22nd IEEE/WIC International Conference on Web Intelligence and Intelligent Agent Technology (WI-IAT 2023)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 異種ネットワークを用いたサービスクラスタリング2023

    • 著者名/発表者名
      大井也史, 村上陽平
    • 学会等名
      電子情報通信学会サービスコンピューティング研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] トラッキングカメラデータを用いた屋内位置推定アルゴリズム評価手法2023

    • 著者名/発表者名
      谷川凌也,大谷雅之,波部斉,阿部孝司,井口信和
    • 学会等名
      第50回知能システムシンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Quality Control for Crowdsourced Bilingual Dictionary in Low-Resource Languages2022

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Chida, Yohei Murakami, Mondheera Pituxcoosuvarn
    • 学会等名
      13th Edition of Language Resources and Evaluation Conference (LREC 2022)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 児童の異文化コラボレーションにおけるファシリテータの対話行為分析2022

    • 著者名/発表者名
      元澤海月, 村上陽平, Mondheera Pituxcoosuvarn
    • 学会等名
      電子情報通信学会ヒューマンコミュニケーション基礎研究会(2022年3月)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Multi-Agent Reinforcement Learning for Task Allocation in Cooperative Edge Cloud Computing2021

    • 著者名/発表者名
      Shiyao Ding
    • 学会等名
      The 19th International Conference on Service-Oriented Computing (PhD Symposium)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Graph Convolutional Reinforcement Learning for Dependent Task Allocation in Edge Computing2021

    • 著者名/発表者名
      Shiyao Ding, Donghui Lin, and Xin Zhou
    • 学会等名
      The 5th IEEE International Conference on Agents
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Blockchain-based Collaboration Framework for Teaching Material Creation2021

    • 著者名/発表者名
      Huichen Chou, Donghui Lin, Takao Nakaguchi, and Toru Ishida
    • 学会等名
      The 23rd International Conference on Human-Computer Interaction
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Identifying Collaborative Editing Traits and Phases in Good Wikipedia Articles2021

    • 著者名/発表者名
      Huichen Chou, Rafik Hadfi, Donghui Lin, and Takayuki Ito
    • 学会等名
      ACM Collective Intelligence Conference 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Dynamic Task Allocation for Cost-Efficient Edge Cloud Computing2021

    • 著者名/発表者名
      林 冬惠
    • 学会等名
      第20回 情報科学技術フォーラム (FIT2021) トップコンファレンスセッション
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] サービス指向コレクティブインテリジェンス: Webサービス基盤からIoTサービス基盤へ2021

    • 著者名/発表者名
      林 冬惠
    • 学会等名
      コレクティブインテリジェンスシンポジウム2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [図書] Designing and Analyzing Human-in-the-Loop Service Compositions. In: Murakami, Y., Kimura, K. (eds) Human-Centered Services Computing for Smart Cities.2024

    • 著者名/発表者名
      Donghui Lin
    • 総ページ数
      309
    • 出版者
      Springer
    • ISBN
      9789819707782
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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