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限定合理的意思決定を考慮したサイバーフィジカルソーシャルシステムの設計

研究課題

研究課題/領域番号 21J13956
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
審査区分 小区分21040:制御およびシステム工学関連
研究機関東京工業大学

研究代表者

山下 駿野  東京工業大学, 工学院, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2021-04-28 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2022年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2021年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
キーワード限定合理性 / ナッジ / サイバーフィジカルシステム / 実時間最適化
研究開始時の研究の概要

本研究は,物理空間と人間社会にとって最適な動作を達成するCPSS(サイバーフィジカルソーシャルシステム)設計に向けた基盤技術の創出を目指すものである.特に,人間社会の意思決定に限定合理性が含まれるCPSSを対象とする.
本研究では,物理空間のみならず,仮想空間と人間社会もそれぞれ動的システムとしてモデル化する.これにより,CPSSを構成する各要素間の情報フィードバックを切り離すことなく統一的に扱うことができる.そして,CPSS全体を一つの動的システムとみなすことで,システム制御理論に基づく解析や設計が可能となる.

研究実績の概要

サイバーフィジカルソーシャルシステムを構成する各要素およびその結合系に関して,2022年度は以下に取り組んだ.
まず,昨年度に引き続き,オフィスビル内の照明システムを対象とした最適制御手法の構築と検証を実施した.構築した制御手法は実時間照明シミュレータを用いて,ビル内の環境に適応した制御が可能であることを確認した.特に,室内の人間が静止している静的環境下だけでなく,人間の移動を含む動的環境下でも適切な制御が可能となった.本結果は,制御分野の国内学術論文誌に掲載済みである.
つぎに,昨年度までに構築した,限定合理的意思決定者に対するナッジメカニズムの性能検証を行った.2021年度に開発したナッジメカニズムは制御理論上の安定性を保証していた.2022年度にはこれの性能を数値シミュレーションにより検証した.本結果は,制御分野の国際学術論文誌に投稿中である.また,ここでの理論が, 交通システムなどの大規模システムに対するサイバーフィジカルソーシャルシステム構築のための基盤理論として十分応用可能であることを,制御分野の国際学術会議を通じて確認した.

現在までの達成度 (段落)

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件)

  • [国際共同研究] Cornell University(米国)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] 一般化主双対ダイナミクスと制御バリア関数に基づく実時間照明最適化2022

    • 著者名/発表者名
      山下駿野, 土屋将大, 畑中健志
    • 雑誌名

      計測自動制御学会論文集

      巻: 58 号: 10 ページ: 481-490

    • DOI

      10.9746/sicetr.58.481

    • ISSN
      0453-4654, 1883-8189
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 同調バイアスを有する集団避難行動のモデル化と受動性に基づくナッジ設計2022

    • 著者名/発表者名
      山下 駿野, 入舟 広大, 畑中 健志, 和佐 泰明, 平田 研二, 内田 健康
    • 雑誌名

      計測自動制御学会論文集

      巻: 58 号: 3 ページ: 120-128

    • DOI

      10.9746/sicetr.58.120

    • ISSN
      0453-4654, 1883-8189
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Stability Analysis of Pricing Competition in Retail Electricity Market: On Impact of Bounded Rationality2021

    • 著者名/発表者名
      Shunya Yamashita, Mohd A. Khan, Takeshi Hatanaka, Kenko Uchida, Lang Tong
    • 学会等名
      2021 60th IEEE Conference on Decision and Control
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 一般化主双対勾配法に基づく実時間照明最適化:シミュレータ構築から検証まで2021

    • 著者名/発表者名
      土屋 将大, 山下 駿野, 畑中 健志
    • 学会等名
      第64回自動制御連合講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

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公開日: 2021-05-27   更新日: 2024-03-26  

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