間欠的な相互作用に基づく社会ダイナミクスの数理モデリング

• 研究課題/領域番号: 23681033
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 社会システム工学・安全システム
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 増田 直紀 東京大学, 情報理工学(系)研究科, 准教授 (40415295)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 採択後辞退 (2014年度)
• 配分額: 13,260千円 (直接経費: 10,200千円、間接経費: 3,060千円); 2014年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円); 2013年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円); 2012年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円); 2011年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
• キーワード: 社会工学 / 数理工学 / 社会システム / 確立過程 / 行動意思決定 / 確率過程 / 行動意志決定

研究概要

ランダム・ウォークは、ネットワーク上で起こる拡散ダイナミクスをモデル化したものであり、情報拡散などのモデリングに広く用いられている。通常、ランダム・ウォークは、有限または無限の静止したネットワーク上で解析されてきた。また、有限ネットワークでノードの重要性を決める指標を構築するために、ランダム・ウォークが有効であることが知られている。しかし、本研究が主題としているように、ランダム・ウォークや他のネットワークがその上で起こっているネットワークは実際には間欠的に起こっていると見なすことが適切である状況が多い。そこで、本年度は、間欠的にノード間の相互作用が起こっているネットワークにおけるランダム・ウォークを定式化し、その解析を行った。特に、時間方向に周期的境界条件を課すことにより、ランダム・ウォークの定常確率を定義し、また反復法でその値を有効に求めることが可能であることを示した。さらには、元の時間的に変動するネットワークから導かれる枝に方向がついた有効ネットワークと呼ばれる静的なネットワークを定義し、提案されたランダム・ウォークの定常確率は、有効ネットワークの定常確率と一致することを示した。ここで、元のネットワークには枝に方向がついていなくても、時間的方向が原因で、有効ネットワークでは枝が方向つきであることに留意する。また、有効ネットワークは通常枝が密であるため、定常確率をその次数で近似することが精度の高い近似であることを、いくつかの現実のネットワークにおける数値計算によって示した。得られた定常確率は、動的なネットワークにおける頂点の重要性指標として解釈することができる。これらの理論的結果は、査読つき国際論文誌に投稿され、かつ、プレプリント・サーバーで公開された。

現在までの達成度 (区分)

理由

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

今後の研究の推進方策

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Two types of well followed users in the followership networks of Twitter (2014)
  • 著者名/発表者名: Kodai Saito, Naoki Masuda
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 9 号: 1 ページ: e84265-e84265
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0084265
  • 査読あり
• [雑誌論文] Energy landscapes of resting-state brain networks (2014)
  • 著者名/発表者名: Takamitsu Watanabe, Satoshi Hirose, Hiroyuki Wada, Yoshio Imai, Toru Machida, Ichiro Shirouzu, Seiki Konishi, Yasushi Miyashita, Naoki Masuda
  • 雑誌名: Frontiers in Neuroinformatics 巻: 8 ページ: 12-12
  • DOI: 10.3389/fninf.2014.00012
  • 査読あり
• [雑誌論文] Iterated crowdsourcing dilemma game (2014)
  • 著者名/発表者名: Koji Oishi, Manuel Cebrian, Andres Abeliuk, Naoki Masuda
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 4 号: 1 ページ: 4100-4100
  • DOI: 10.1038/srep04100
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evolution via imitation among like-minded individuals (2014)
  • 著者名/発表者名: Naoki Masuda
  • 雑誌名: Journal of Theoretical Biology 巻: 349 ページ: 100-108
  • DOI: 10.1016/j.jtbi.2014.02.003
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evolutionary dynamics in finite populations with zealots (2014)
  • 著者名/発表者名: Yohei Nakajima, Naoki Masuda
  • 雑誌名: Journal of Mathematical Biology 巻: in press
• [雑誌論文] Two distinct neural mechanisms underlying indirect reciprocity (2014)
  • 著者名/発表者名: Watanabe T, Takezawa M, Nakawake Y, Kunimatsu A, Yamasue H, Nakamura M, et al
  • 雑誌名: Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 巻: 111(11) 号: 11 ページ: 3990-3995
  • DOI: 10.1073/pnas.1318570111
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Suicide ideation of individuals in online social networks (2013)
  • 著者名/発表者名: Naoki Masuda, Issei Kurahashi, Hiroko Onari
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 8 号: 4 ページ: e62262-e62262
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0062262
  • 査読あり
• [雑誌論文] A collective opinion formation model under Bayesian updating and confirmation bias (2013)
  • 著者名/発表者名: Ryosuke Nishi, Naoki Masuda
  • 雑誌名: Physical Review E 巻: 87 号: 6 ページ: 62123-62123
  • DOI: 10.1103/physreve.87.062123
  • 査読あり
• [雑誌論文] Observability transitions in correlated networks (2013)
  • 著者名/発表者名: Takehisa Hasegawa, Taro Takaguchi, and Naoki Masuda
  • 雑誌名: Physical Review E 巻: 88 号: 4 ページ: 42809-42809
  • DOI: 10.1103/physreve.88.042809
  • 査読あり
• [雑誌論文] Voter models with contrarian agents (2013)
  • 著者名/発表者名: Naoki Masuda
  • 雑誌名: Physical Review E 巻: 88 号: 5 ページ: 52803-52803
  • DOI: 10.1103/physreve.88.052803
  • 査読あり
• [雑誌論文] Temporal networks: slowing down diffusion by long lasting interactions (2013)
  • 著者名/発表者名: Naoki Masuda, Konstantin Klemm, Victor M. Eguiluz
  • 雑誌名: Physical Review Letters 巻: 111 号: 18 ページ: 188701-188701
  • DOI: 10.1103/physrevlett.111.188701
  • 査読あり
• [雑誌論文] Complex dynamics of a nonlinear voter model with contrarian agents (2013)
  • 著者名/発表者名: Shoma Tanabe, Naoki Masuda
  • 雑誌名: Chaos 巻: 23 号: 4 ページ: 43136-43136
  • DOI: 10.1063/1.4851175
  • 査読あり
• [雑誌論文] Indirect reciprocity with trinary reputations (2013)
  • 著者名/発表者名: Shoma Tanabe, Hideyuki Suzuki, Naoki Masuda (第一著者：Shoma Tanabe)
  • 雑誌名: Journal of Theoretical Biology 巻: 317 ページ: 338-347
  • DOI: 10.1016/j.jtbi.2012.10.031
  • 査読あり
• [雑誌論文] A model of competition among more than two languages (2013)
  • 著者名/発表者名: Ryo Fujie, Kazuyuki Aihara, Naoki Masuda (第一著者：Ryo Fujie)
  • 雑誌名: Journal of Statistical Physics 巻: 151 号: 1-2 ページ: 289-303
  • DOI: 10.1007/s10955-012-0613-8
  • 査読あり
• [雑誌論文] A pairwise maximum entropy model accurately describes resting-state human brain networks. (2013)
  • 著者名/発表者名: 渡部喬光
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 4 号: 1 ページ: 1370-1370
  • DOI: 10.1038/ncomms2388
  • 査読あり
• [雑誌論文] Predicting and controlling infectious disease epidemics using temporal networks (2013)
  • 著者名/発表者名: Naoki Masuda, Petter Holme (第一著者：Naoki Masuda)
  • 雑誌名: F1000Prime Reports 巻: 4 ページ: 1370-1370
  • DOI: 10.12703/p5-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bursty communication patterns facilitate spreading in a threshold-based epidemic dynamics (2013)
  • 著者名/発表者名: Taro Takaguchi, Naoki Masuda, Petter Holme (第一著者：Taro Takaguchi)
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 8 号: 7 ページ: e68629-e68629
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0068629
  • 査読あり
• [雑誌論文] Structure of cell networks critically determines oscillation regularity (2012)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Kori, Yoji Kawamura, Naoki Masuda (第一著者：Hiroshi Kori)
  • 雑誌名: Journal of Theoretical Biology 巻: 297 ページ: 61-72
  • DOI: 10.1016/j.jtbi.2011.12.007
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ingroup favoritism and intergroup cooperation under indirect reciprocity based on group reputation (2012)
  • 著者名/発表者名: Naoki Masuda (第一著者：Naoki Masuda)
  • 雑誌名: Journal of Theoretical Biology 巻: 311 ページ: 8-18
  • DOI: 10.1016/j.jtbi.2012.07.002
  • 査読あり
• [雑誌論文] Importance of individual events in temporal networks (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Takaguchi, et al.
  • 雑誌名: New Journal of Physics 巻: 14 号: 9 ページ: 93003-93003
  • DOI: 10.1088/1367-2630/14/9/093003
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evolution of cooperation driven by zealots (2012)
  • 著者名/発表者名: Naoki Masuda (第一著者：Naoki Masuda)
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 2 号: 1 ページ: 646-646
  • DOI: 10.1038/srep00646
  • 査読あり
• [雑誌論文] A network-based dynamical ranking system for competitive sports (2012)
  • 著者名/発表者名: Shun Motegi, Naoki Masuda (第一著者：Shun Motegi)
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 2 号: 1 ページ: 904-904
  • DOI: 10.1038/srep00904
  • 査読あり
• [雑誌論文] Groupwise information sharing promotes ingroup favoritism in indirect reciprocity (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Nakamura, N. Masuda
  • 雑誌名: BMC Evolutionary Biology 巻: 12 号: 1 ページ: 213-213
  • DOI: 10.1186/1471-2148-12-213
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dopamine modulates the rest period length without perturbation of itspower law distribution in Drosophila melanogaster (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Ueno, N. Masuda, S. Kume, K. Kume
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 7 号: 2 ページ: e32007-e32007
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0032007
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evolution of cooperation facilitated by reinforcement learning with adap tive aspiration levels (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Tanabe, N. Masuda
  • 雑誌名: Journal of Theoretical Biology 巻: 293 ページ: 151-160
  • DOI: 10.1016/j.jtbi.2011.10.020
  • 査読あり
• [雑誌論文] Clustering in large networks does not promote upstream reciprocity (2011)
  • 著者名/発表者名: N. Masuda
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 6 号: 10 ページ: e25190-e25190
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0025190
  • 査読あり
• [学会発表] Laplacian dynamics slows down on temporal networks (2013)
  • 著者名/発表者名: Naoki Masuda
  • 学会等名: Network Frontier Workshop
  • 発表場所: アメリカ・エバンストン
  • 招待講演
• [学会発表] Analysis of Diffusive Processes on Temporal Networks (2013)
  • 著者名/発表者名: Naoki Masuda
  • 学会等名: The 3rd International Symposium on Innovative Mathematical Modelling
  • 発表場所: 東京・東京大学
• [学会発表] Two types of Twitter users with equally many followers (2013)
  • 著者名/発表者名: Kodai Saito, Naoki Masuda
  • 学会等名: The 2013 IEEE/ACM International Conference on Advances in Social Networks Analysis and Mining (ASONAM 2013)
  • 発表場所: カナダ・ナイアガラフォールズ
• [学会発表] Inferring directed static networks of influence from undirected temporal networks (2013)
  • 著者名/発表者名: Taro Takaguchi, Nobuo Sato, Kazuo Yano, Naoki Masuda
  • 学会等名: The 37th Annual International Computer Software & Applications Conference (COMPSAC)
  • 発表場所: 京都・京都大学
• [学会発表] Bayesian collective opinion formation under confirmation bias (2013)
  • 著者名/発表者名: Ryosuke Nishi, Naoki Masuda
  • 学会等名: 25th Conference on Statistical Physics of the International Union for Pure and Applied Physics (STATPHYS 25)
  • 発表場所: 韓国・ソウル
• [学会発表] Detecting important interaction events in temporal networks (2012)
  • 著者名/発表者名: Taro Takaguchi, Nobuo Sato, Kazuo Yano, Naoki Masuda（登壇者：Taro Takaguchi）
  • 学会等名: NetSci2012
  • 発表場所: アメリカ・シカゴ
• [学会発表] Dependence of oscillation regularity on network structure in coupled noisy oscillators (2012)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Kori, Yoji Kawamura, Naoki Masuda (登壇者：Hiroshi Kori)
  • 学会等名: ECCS2012
  • 発表場所: ベルギー・ブリュッセル
• [学会発表] Predictability of communication patterns and its correlates to individual s' positions in social networks (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Takaguchi, M. Nakamura, N. Sato, K. Yano, N. Masuda
  • 学会等名: ECCS2011
  • 発表場所: オーストラリア・ウィーン
• [図書] なぜ3人いると噂が広まるのか (2012)
  • 著者名/発表者名: 増田直紀
  • 総ページ数: 239
  • 出版者: 日本経済新聞出版社
• [備考] 増田直紀のウェブサイト
  • URL: http://www.stat.t.u-tokyo.ac.jp/~masuda/index.html
• [備考]
  • URL: http://www.stat.t.u-tokyo.ac.jp/~masuda/