| 研究課題/領域番号 |
21K12064
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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61040:ソフトコンピューティング関連
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| 研究機関 | 創価大学 |
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研究代表者 |
畝見 達夫 創価大学, 理工学部, 教授 (50151915)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 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: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2022年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2021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 | 感染シミュレーション / マルチエージェントモデル / 並列分散処理 / シナリオ分析 / 新型コロナウイルス感染症 / 人流・集会モデル / 合成人口 / 感染症対策 / マルチエージェント / 視覚化 / 並列計算応用 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
連続値座標系をもつ2次元空間内に配置されるマルチエージェントに基づいた感染シミュレータについて，課題提案者らがこれまでに開発したシステムを発展させ，新型コロナウイルスに限らず，インフルエンザなど様々に性質の異なる感染症の流行について汎用的に適用可能なシステムを構築する。シミュレーション自身を高性能計算サーバで実行し，その操作や監視を汎用のウェブブラウザから行えるようウェブサービスとして実装する。
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| 研究実績の概要 |
新型コロナウイルス感染症を想定した感染ダイナミクスのマルチエージェントシミュレータを開発し、各時点における流行状況を再現するとともに、あり得るシナリオに沿ったその後の状況についての分析を可能とするシナリオ設定ツール、シミュレーション結果を分析するための統計処理ツール、および、視覚化ツールを開発・実装した。本モデルの特徴は、エージェント１つを人口１人に対応させ、行動モデルに基づいて2次元空間上を移動させ、個体の特性の集合結果としての、接触頻度の過多および集団免疫の達成度により流行のダイナミクスを模擬する点である。
100万人規模のシミュレーションに耐えるようマルチコアCPUの性能を活用した並列計算方式を実装し、複数台の小型計算機をネットワークで接続し、1日を12ステップとし1年間分をシミュレーションを1組のパラメータごとに128とおりのシミュレーションを実行する環境を整えた。
また、人の行動パターン、予防対策の実施状況、ワクチン接種の進捗、変異ウイルスの侵入などを含む様々なパラメータ設定を容易にするため、パラメータ値および時間を追って変化するシナリオを JSON 形式で記述し、系統的なシミュレーションの実行する機能を実装した。シミュレータはHTTPに基づくコマンド受信および結果送信の機能を付け加えた。
シミュレーションの模様は、2次元平面上を移動するエージェントのアニメーションによって詳細を観察でき、また、感染者数や重症患者数などの統計量の変化を動的に表示することで、直感的にも把握しやすくした。このような視覚化の機能は、シミュレーション状況の把握とともにダイナミクスの直感的理解を助けるものでもある。
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