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2015 年度 実施状況報告書

一般分散計算論

研究課題

研究課題/領域番号 15K11987
研究機関九州大学

研究代表者

山下 雅史  九州大学, システム情報科学研究科(研究院, 教授 (00135419)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード自律分散ロボット / 人工分散システム / 自然分散システム / 自己組織化
研究実績の概要

生体分子の機能発現,分散ロボットの相互位置制御,LANの資源管理,人間社会の選挙など,広範な領域の問題から領域固有の事由を捨象し,内在する分散計算構造に着目すると,合意形成問題が共通して出現する.この事実に着目し,巨大分散システムを分散計算能力の観点から統一的に理解すること,すなわち,異なるモデル(仮定)の下で構築される分散計算理論の間の関係を統一的に理解することが本研究の目的である.たとえば,識別子や記憶を持たない構成要素から構成され,不安定なゆらぎの下で働く自然分散システムが豊富に有する自律性を,はるかに有利な条件の下で働く人工分散システムに付与することが困難である根源的理由を理解することが研究課題であった.この問題を自己組織化能力を対象として考察した.すなわち,無限視野の2次元ユークリッド空間上のロボットにおいては,(1)匿名,無記憶,非同期なロボットの自己組織化能力は匿名,有記憶,完全同期なロボットの自己組織化能力と変わらない,(2)匿名,無記憶なロボットアルゴリズムは自己安定性を持つ,そして(3)ランダム性は匿名ロボットの持つ限界を除去することが証明できた.従って,匿名性,無記憶性,ゆらぎなどの天然分散システムの弱点と考えられていた要因が,自律性の獲得のために重要な役割を果たしていることが理解できた.(2)は1999年の初期の結果であり,(3)は基本的には2014年度の結果であるが,(1)は2015年度にSIAM J.Computing誌から出版した.これによって,無限視野の2次元ユークリッド空間上のロボットの組織化問題は一応の解決を得た.我々の次の目的は,有限視野の3次元空間上のロボットの組織化問題である.有限視野の2次元空間上のロボットの組織化問題と無限視野の3次元空間上のロボットの組織化問題の検討を始めており,部分的な成果をDISCなどの国際会議で発表した.

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

上で述べたように結果をすでに発表しつつある.

今後の研究の推進方策

上で述べたように,有限視野の3次元ユークリッド空間上のロボットの組織化問題を検討する.

次年度使用額が生じた理由

本年度得られた結果の多くは国際会議での採択が期待される.本年度内には採択に至らなかったものの,既に国際会議等へ投稿を行っているものもあり,来年度には採択,口頭発表が見込まれるため,海外渡航費用などを次年度に繰り越す.

次年度使用額の使用計画

本年度られた結果が国際会議での採択がほぼ確実であると見込まれるため,主に国際会議参加のための海外渡航費用,参加費等に充当する.

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Pattern Formation by Oblivious Asynchronous Mobile Robots2015

    • 著者名/発表者名
      Nao Fujinaga, Yukiko Yamauchi, Hirotaka Ono, Shuji Kijima, and Masafumi Yamashita
    • 雑誌名

      SIAM Journal on Computing

      巻: 44 ページ: 740--785

    • DOI

      10.1137/140958682

    • 査読あり
  • [学会発表] Oscillations in Population Protocols2016

    • 著者名/発表者名
      Anissa Lamani, Masafumi Yamashita, Yukiko Yamauchi
    • 学会等名
      2016年電子情報通信学会総合大会
    • 発表場所
      九州大学伊都キャンパス(福岡県福岡市)
    • 年月日
      2016-03-15 – 2016-03-18
    • 招待講演
  • [学会発表] 限られた視界を持つ1台のロボットによる線分被覆問題2016

    • 著者名/発表者名
      門出顕宏,山内由紀子,来嶋秀治,山下雅史
    • 学会等名
      火の国情報シンポジウム2016
    • 発表場所
      宮崎大学(宮崎県宮崎市)
    • 年月日
      2016-03-02 – 2016-03-03
  • [学会発表] 自律モジュールロボットによる二次元格子領域の探索2016

    • 著者名/発表者名
      土居圭介,山内由紀子,来嶋秀治,山下雅史
    • 学会等名
      火の国情報シンポジウム2016
    • 発表場所
      宮崎大学(宮崎県宮崎市)
    • 年月日
      2016-03-02 – 2016-03-03
  • [学会発表] Total Variation Discrepancy of Deterministic Random Walks for Ergodic Markov Chains2016

    • 著者名/発表者名
      Takeharu Shiraga, Yukiko Yamauchi, Shuji Kijima, Masafumi Yamashita
    • 学会等名
      Analytic Algorithmics and Combinatorics (ANALCO16)
    • 発表場所
      Arlington (USA)
    • 年月日
      2016-01-11 – 2016-01-11
    • 国際学会
  • [学会発表] Plane Formation by Synchronous Mobile Robots in the Three Dimensional Euclidean Space2015

    • 著者名/発表者名
      Yukiko Yamauchi, Taichi Uehara, Shuji Kijima, and Masafumi Yamashita
    • 学会等名
      The 29th International Symposium on Distributed Computing (DISC2015)
    • 発表場所
      Tokyo(Japan)
    • 年月日
      2015-10-07 – 2015-10-09
    • 国際学会
  • [学会発表] Self-Stabilizing Oscillatory Behavior in Population Protocols2015

    • 著者名/発表者名
      Colin Cooper, Anissa Lamani, Giovanni Viglietta, and Masafumi Yamashita, Yukiko Yamauchi
    • 学会等名
      第154回アルゴリズム研究会
    • 発表場所
      九州大学西新プラザ(福岡県福岡市)
    • 年月日
      2015-09-28 – 2015-09-28

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公開日: 2017-01-06  

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