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2015 年度 実施状況報告書

大規模かつ複雑なネットワーク上の資源を高速に割り当てるための分散型不動点劣勾配法

研究課題

研究課題/領域番号 15K04763
研究機関明治大学

研究代表者

飯塚 秀明  明治大学, 理工学部, 准教授 (50532280)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワードネットワーク資源割り当て / 分散最適化 / 不動点 / 凸最適化 / 非拡大写像
研究実績の概要

大規模かつ複雑なネットワークを管理する運用者(オペレータ)は、ネットワークの安定性及び高信頼性を実現するために、限られたネットワーク資源を大多数のネットワーク利用者(ユーザ)に公平に割り当てる必要がある。これは、オペレータが、ユーザの満足度関数(資源割り当てに関する公平さを表す指標)の総和の最大解を見つけることと同値である。その一方で、オペレータは、ネットワークの管理及び運用により得られる利潤を最大にする誘因(インセンティブ)をもつ。このような2つの状況を勘案した「ネットワーク資源割り当て問題」を解くことの困難さは、ネットワークの大規模性及び複雑性により、オペレータが全ユーザの目的関数及び制約集合の形状を正しく知ることができないことにある。

平成27年度では、上記の「ネットワーク資源割り当て問題」を解くことができる分散型最適化アルゴリズムとその収束解析を与えることができた。また、提案アルゴリズムを帯域割り当て問題やストレージ割り当て問題に適用し、提案アルゴリズムの有用性を数値実験によって検証した。

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

本研究の主問題「ネットワーク資源割り当て問題」を解くための分散型最適化アルゴリズムを与えることができており、具体的なネットワーク資源割り当て問題への応用についても成功している。以上のことから、当初の予定通り、本研究はおおむね順調に進展している。

今後の研究の推進方策

平成27年度の研究成果を発展させる。例えば、各ユーザの満足度関数が非凸のときの「ネットワーク資源割り当て問題」を考察し、その問題を解くための最適化アルゴリズムを考案する。最新の非凸最適化に関する論文を調査しながら、研究を進める予定でいる。

次年度使用額が生じた理由

当初予定していた研究会や国際会議への参加が困難な状況となったため。

次年度使用額の使用計画

国内学会に参加する予定であり、次年度使用額をその旅費に充てる。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2015 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 5件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Distributed Convex Optimization Algorithms and Their Application to Distributed Control in Peer-to-Peer Data Storage System2015

    • 著者名/発表者名
      Hideaki Iiduka
    • 雑誌名

      Journal of Nonlinear and Convex Analysis

      巻: 16 ページ: 2159 2179

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Parallel Optimization Algorithm for Smooth Convex Optimization over Fixed Point Sets of Quasi-Nonexpansive Mappings2015

    • 著者名/発表者名
      Hideaki Iiduka
    • 雑誌名

      Journal of the Operations Research Society of Japan

      巻: 58 ページ: 330 352

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Parallel Subgradient Method for Nonsmooth Convex Optimization with a Simple Constraint2015

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Hishinuma, Hideaki Iiduka
    • 雑誌名

      Linear and Nonlinear Analysis

      巻: 1 ページ: 67 77

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Parallel Computing Subgradient Method for Nonsmooth Convex Optimization over the Intersection of Fixed Point Sets of Nonexpansive Mappings2015

    • 著者名/発表者名
      Hideaki Iiduka
    • 雑誌名

      Fixed Point Theory and Applications

      巻: 72 ページ: 1 17

    • DOI

      10.1186/s13663-015-0319-0

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Convex Optimization over Fixed Point Sets of Quasi-Nonexpansive and Nonexpansive Mappings in Utility-Based Bandwidth Allocation Problems with Operational Constraints2015

    • 著者名/発表者名
      Hideaki Iiduka
    • 雑誌名

      Journal of Computational and Applied Mathematics

      巻: 282 ページ: 225 236

    • DOI

      10.1016/j.cam.2014.12.048

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [備考] 数理最適化研究室へようこそ

    • URL

      http://www.mo.cs.meiji.ac.jp/

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公開日: 2017-01-06  

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