確率動力学にもとづくネットワーク上の人間-情報系のモデル化と制御

• 研究課題/領域番号: 25420431
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 制御・システム工学
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 早川 朋久 東京工業大学, 情報理工学(系)研究科, 准教授 (30432008)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2015年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円); 2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2013年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
• キーワード: ネットワーク系 / 人間モデル / ゴシッププロトコル / 確率モデル / 人間の意思決定モデル / グラフ理論 / 情報の非対称性 / オークションアルゴリズム / ゲーム理論 / 人間-情報系

研究成果の概要

これまで行動経済学や社会科学の分野で議論されてきた，人間環境と情報の伝搬に関する確率動力学としての基礎論を，ネットワーク理論・確率過程論とを融合させて,動的システムの枠組みでモデル化した．モデルは離散時間モデルと連続時間モデルの両方を想定し，各主体を接続するネットワークは，有界なものから無限に広いモデルへと拡張していった．有界なネットワークモデルでは，グラフ理論とレプリケータ力学系を結びつけ，確率的有向ラプラシアンから状態方程式を抽出する手法を開発した．無限に広いモデルでは，パーコレーション理論を活用して，情報拡散の臨界確率を特徴付けた．

研究成果

• [雑誌論文] A Vehicles-Intersection Coordination Scheme for Smooth Flows of Traffic without Using Traffic Lights (2015)
  • 著者名/発表者名: Md. Abdus Samad Kamal, Jun-ichi Imura, Tomohisa Hayakawa, Akira Ohata, and Kazuyuki Aihara
  • 雑誌名: IEEE TRANSACTIONS ON INTELLIGENT TRANSPORTATION SYSTEMS 巻: 16 号: 3 ページ: 1136-1147
  • DOI: 10.1109/tits.2014.2354380
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Feedback control of switched stochastic systems using randomly available active mode information (2015)
  • 著者名/発表者名: A. Cetinkaya and T. Hayakawa
  • 雑誌名: Automatica 巻: 52 ページ: 55-62
  • DOI: 10.1016/j.automatica.2014.10.122
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Network-Wide Optimization of Traffic Signals Using Mixed Integer Programming (2014)
  • 著者名/発表者名: M. A. S. Kamal, J. Imura, T. Hayakawa, A. Ohata, and K. Aihara
  • 雑誌名: Journal of Robotics and Mechatronics 巻: 26 号: 5 ページ: 607-615
  • DOI: 10.20965/jrm.2014.p0607
  • NAID: 130007671167
  • ISSN: 0915-3942, 1883-8049
  • 年月日: 2014-10-20
  • 査読あり
• [雑誌論文] Network-wide optimization of traffic signals using mixed integer programming (2014)
  • 著者名/発表者名: M. A. S. Kamal, J. Imura, T. Hayakawa, A. Ohata, and K. Aihara
  • 雑誌名: J. Robot. Mech 巻: 26 ページ: 607-615
  • NAID: 130007671167
  • 査読あり
• [雑誌論文] Efficient control of vehicles in congested traffic using model predictive control (2014)
  • 著者名/発表者名: M. A. S. Kamal, J. Imura, A. Ohata, T. Hayakawa, K. Aihara
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems 巻: 未定
  • 査読あり
• [雑誌論文] Traffic signal control of a road network using MILP in the MPC framework (2014)
  • 著者名/発表者名: 28. M. A. S. Kamal, J. Imura, T. Hayakawa, A. Ohata, and K. Aihara
  • 雑誌名: International Journal of Intelligent Transportation Systems Research 巻: 未定
  • 査読あり
• [学会発表] Sampled-Data Delayed Feedback Control for Stabilizing Unstable Periodic Orbits (2015)
  • 著者名/発表者名: A. Cetinkaya and T. Hayakawa
  • 学会等名: IEEE Conference on Decision and Control
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2015-12-15
  • 国際学会
• [学会発表] Bifurcation and Fractal of Triangle Folding Map (2015)
  • 著者名/発表者名: S. Sobajima and T. Hayakawa
  • 学会等名: IFAC Conference on Analysis and Control of Chaotic Systems
  • 発表場所: 東京
  • 年月日: 2015-08-26
  • 国際学会
• [学会発表] Analysis of Floating Offshore Wind Turbine Model Considering Gyro Moment (2015)
  • 著者名/発表者名: T. Hayakawa and R. Aota
  • 学会等名: SIAM Conference on Control and its Applications
  • 発表場所: パリ
  • 年月日: 2015-07-08
  • 国際学会
• [学会発表] Sampled-parameter feedback control of discrete-time linear stochastic parameter-varying systems (2014)
  • 著者名/発表者名: A. Cetinkaya and T. Hayakawa
  • 学会等名: IFAC World Congress
  • 発表場所: 南アフリカ
  • 年月日: 2014-08-25 – 2014-08-29
• [学会発表] Incentive based multi-objective optimization in electric vehicle navigation including battery charging (2014)
  • 著者名/発表者名: 91.T. Hayakawa, K. Ishikawa, J. Imura, H. Tanaka, M. Toyoshima, and A. Iwai
  • 学会等名: IFAC World Congress
  • 発表場所: 南アフリカ
  • 年月日: 2014-08-25 – 2014-08-29
• [学会発表] Incentive based multi-objective optimization in electric vehicle navigation including battery charging (2014)
  • 著者名/発表者名: 94. T. Hayakawa, K. Ishikawa, J. Imura, H. Tanaka, M. Toyoshima, and A. Iwai
  • 学会等名: IFAC World Congress
  • 発表場所: Cape Town, South Africa
• [学会発表] Coordination of automated vehicles at a traffic-lightless intersection (2013)
  • 著者名/発表者名: 86. M. A. S. Kamal, J. Imura, A. Ohata, T. Hayakawa, and K. Aihara
  • 学会等名: IEEE Intelligent Transportation Systems Conference
  • 発表場所: The Hague, Netherlands