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実規模社会シミュレーションのためのエージェント生成手法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 22K14442
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分25010:社会システム工学関連
研究機関芝浦工業大学

研究代表者

原田 拓弥  芝浦工業大学, システム理工学部, 助教 (70847201)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2024年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2023年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2022年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード社会シミュレーション / エージェント生成 / 合成人口 / 国勢調査 / リアルスケール社会シミュレーション
研究開始時の研究の概要

これまで年齢・性別・居住地・所得属性などをもつ日本全国1億人規模のエージェントの生成に取り組んできた.しかし,エージェントがもつ属性は少なく,シミュレーションするためには新たな属性の生成が必要になることが少なくない.新たな属性を生成する際に,ある属性を生成するためにはどのデータや手法を使用すべきか,また,複数の属性を生成する際にはどの順に属性を生成すべきか明らかになっていない.
そこで,本研究では,公的統計を機械判読可能かつ統一的に扱うことができるe-Stat APIを用いて,属性の生成に使用する統計データと手法,及び,属性の生成順を決定する手法を開発する.

研究実績の概要

本研究では,公的統計を機械判読可能かつ統一的に扱うことができるe-Stat APIを用いて,属性の生成に使用する統計データと手法,及び,属性の生成順を決定する手法を開発する.また,生成されたエージェントと統計表とを比較し,その精度を評価する.そのために,① 国勢調査を対象にエージェントを生成するために必要な統計表や手法,生成順を決定する手法を開発し,その手法を用いてエージェントを生成する.次に,② 生成したエージェントと国勢調査の統計表と比較し精度を評価する.これらによってエージェント生成に必要なデータと手法,及び,生成順とその精度を明らかにする.
2022年度では,①と②の両手法のプロトタイプの作成に取り組んだ.①では多くの属性をもつエージェントを生成するために,まず,限られた属性をもつエージェントを生成する手法を開発した.統計表の調整を避ける提案手法により珍しい属性をもつ少数の世帯を含めて合成することが可能な手法を開発した.②では,合成された集団と合成対象の集団の類似度を評価する手法を開発した.提案手法では,まず,実統計表から仮想都市の人口を作成し,このデータを用いて統計表を集計する.この統計表を用いて人口合成することで,従来の評価手法である統計量の差に基づく評価ができるとともに,合成された個票データと統計表集計に使用した個票データを比較することが可能になった.
2023年度では,①の基礎となるエージェントを生成した.従来のエージェント生成手法では,平成22年国勢調査を対象に手法が開発された.令和2年国勢調査結果より一部の集計単位が提供されず,手法の改良が必要となった.併せて,前処理方法を工夫することで,従来手法より高精度のエージェントの生成に成功した.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

当初の計画通り令和2年国勢調査結果を用いた属性合成が可能でありことに加え,エージェント生成のための汎用的なアルゴリズムの設計の見通しが立っていることから,おおむね順調に進呈している.

今後の研究の推進方策

2024年度ではe-Stat APIを用いて,属性の生成に使用する統計データと手法,及び,属性の生成順を決定する手法を開発する.また,これらの手法や順序が異なるエージェント生成を実施し,その精度を比較することで精度の高いエージェントの生成方法を明らかにする.

報告書

(2件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (17件)

  • [雑誌論文] 合成人口データの意義と利用可能性―仮想都市データの有用性と秘匿性の評価から―2024

    • 著者名/発表者名
      原田 拓弥 , 松本 渉 , 村田 忠彦
    • 雑誌名

      統計研究彙報

      巻: 81 ページ: 53-68

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 仮想実社会データを用いたリアルスケール社会シミュレーションの実現2023

    • 著者名/発表者名
      村田 忠彦、原田 拓弥
    • 雑誌名

      計測と制御

      巻: 62 号: 1 ページ: 9-14

    • DOI

      10.11499/sicejl.62.9

    • ISSN
      0453-4662, 1883-8170
    • 年月日
      2023-01-10
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 市区町村の統計表を考慮した都道府県単位の個票データの合成2022

    • 著者名/発表者名
      HARADA Takuya、MURATA Tadahiko
    • 雑誌名

      計測自動制御学会論文集

      巻: 58 号: 6 ページ: 281-289

    • DOI

      10.9746/sicetr.58.281

    • ISSN
      0453-4654, 1883-8189
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 仮想都市の統計情報による合成人口データの評価2022

    • 著者名/発表者名
      HARADA Takuya、MURATA Tadahiko、TAKAHASHI Singo
    • 雑誌名

      計測自動制御学会論文集

      巻: 58 号: 7 ページ: 345-353

    • DOI

      10.9746/sicetr.58.345

    • ISSN
      0453-4654, 1883-8189
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Workplace Assignment to Workers in Synthetic Populations in Japan2022

    • 著者名/発表者名
      Murata Tadahiko、Iwase Daiki、Harada Takuya
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Computational Social Systems

      巻: 10 号: 4 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1109/tcss.2022.3217614

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 合成人口データへの国民年金受給権者とその受給額の割り当て2024

    • 著者名/発表者名
      辻優樹, 原田拓弥
    • 学会等名
      計測自動制御学会 システム・情報部門 社会システム部会 第34回社会システム部会研究会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 合成人口データを用いた孤独地図作成の試み:東京23区を対象にしたアンケート調査から2023

    • 著者名/発表者名
      小田中悠, 相良友哉, 原田拓弥, 中井豊
    • 学会等名
      日本世代間交流学会第14回全国大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 年金受給者とその受給額の合成による合成人口データの拡充に関する研究構想2023

    • 著者名/発表者名
      辻優樹, 原田拓弥
    • 学会等名
      計測自動制御学会 システム・情報部門学術講演会2023
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 小学校の統廃合による児童の通学への影響分析に関する研究構想2023

    • 著者名/発表者名
      菊地皓太, 原田拓弥
    • 学会等名
      計測自動制御学会 システム・情報部門学術講演会2023
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] シミュレーションによるデマンドバスの採算性検討2023

    • 著者名/発表者名
      遠藤優香, 原田拓弥
    • 学会等名
      計測自動制御学会 システム情報部門 第33回社会システム部会研究会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 空き家推定による空き家分布の現状把握に関する研究構想2023

    • 著者名/発表者名
      堀口大輝, 原田拓弥
    • 学会等名
      計測自動制御学会 システム情報部門 第33回社会システム部会研究会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 世帯ごとの消費データ合成による合成人口データ拡充の構想2023

    • 著者名/発表者名
      五月女雅紀, 原田拓弥
    • 学会等名
      計測自動制御学会 システム情報部門 第33回社会システム部会研究会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 合成人口データへの年金受給者とその受給額の割り当てに関する研究構想2023

    • 著者名/発表者名
      辻優樹, 原田拓弥
    • 学会等名
      計測自動制御学会 システム情報部門 第33回社会システム部会研究会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 日本における隠れ待機児童の推定方法の検討2023

    • 著者名/発表者名
      北川未来, 原田拓弥
    • 学会等名
      計測自動制御学会 システム情報部門 第33回社会システム部会研究会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] シミュレーションによる特設公衆電話の事前設置台数の検討の構想2023

    • 著者名/発表者名
      三田陸人, 原田拓弥
    • 学会等名
      計測自動制御学会 システム情報部門 第33回社会システム部会研究会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] シェアサイクルデータに基づく各自転車の利用状況推定の検討2023

    • 著者名/発表者名
      本橋美和, 原田拓弥
    • 学会等名
      計測自動制御学会 システム情報部門 第33回社会システム部会研究会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 投票率低下抑制を目的とした最適化による投票所削減と投票所移動2023

    • 著者名/発表者名
      髙場健介, 原田拓弥
    • 学会等名
      計測自動制御学会 システム・情報部門 第31回社会システム部会研究会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 全国規模での建物の用途判別手法の検討2023

    • 著者名/発表者名
      山口芳輝, 原田拓弥
    • 学会等名
      計測自動制御学会 システム・情報部門 第31回社会システム部会研究会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 自宅での心停止に対する AED 運搬支援システムの効果の可視化2023

    • 著者名/発表者名
      江尻雄一, 原田拓弥, 大内紀知, 村田忠彦
    • 学会等名
      計測自動制御学会 システム・情報部門 第31回社会システム部会研究会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 選挙費用と投票率から考える投票環境の検討2022

    • 著者名/発表者名
      髙場健介, 原田拓弥
    • 学会等名
      計測自動制御学会 システム・情報部門 第30回社会システム部会研究会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 施設全域での心停止発生を想定した AED の配置検討2022

    • 著者名/発表者名
      小川樹, 原田拓弥
    • 学会等名
      計測自動制御学会 システム・情報部門 第30回社会システム部会研究会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 住宅内心停止に対するAED使用率向上に向けた社会シミュレーション分析―神奈川県全市区町村の比較2022

    • 著者名/発表者名
      江尻雄一, 原田拓弥, 大内紀知
    • 学会等名
      計測自動制御学会 システム・情報部門 第30回社会システム部会研究会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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