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2018 年度 実施状況報告書

路側機と車載機の知能化と疎連携による高度交通システムの強化支援技術

研究課題

研究課題/領域番号 16KT0106
研究機関大阪大学

研究代表者

山口 弘純  大阪大学, 情報科学研究科, 准教授 (80314409)

研究期間 (年度) 2016-07-19 – 2020-03-31
キーワード高度交通システム / 機械学習 / 分散処理
研究実績の概要

本研究開発では,路側機と車載機の知能化と疎連携による高度交通システムの強化支援技術を開発する.路側機および車載機が広域空間に面的かつ流動的に分布する状況で,路側機ならびに車載機が周辺車両の移動特性や車両台数など,周辺の交通状況を観測し,それらを統合することで,記憶容量や処理能力が限定されたハードウェアでも交通情報を含む環境情報の収集や解析が可能なモデルを構築する.動作ハードウェア等の制約を考慮し,コンパクトなモデルで観測状況を判断・活用するための学習技術を開発することを目標としている.また車載機の移動性を活用し,車載機で構築した学習モデルを路側機が集約・共有する機構を構築し,堅牢な高度交通システムの実現を目指している.今年度は,車載機群と路側機群の集合体のような完全に動的な複数エンティティの集合体上で,学習プロセスやイベント処理プロセスを矛盾なく実行するプラットフォームの実現に注力した.具体的には,畳み込みニューラルネットワークの部分部分を複数のエンティティ間に分散し,それらの間の通信により完全分散で実現するシステムを実現し,IEEEの国際会議SMARTCOMP(International Conference on Smart Computing 2018)で発表した.また学習モジュールなど連携システムとして実現すべき複合イベント処理を完全分散で実現するシステムを開発し,IEEEの国際論文誌Accessで発表している.上記の分散処理コンセプトをまとめた知的分散環境の実現技術として,論文誌の招待論文を執筆するとともに,国際会議における基調講演・招待講演等を実施し成果広報に努めている.また,提案技術の評価のためのシミュレーション用モビリティ生成技術およびデータ転送技術を新たに考案し,前者はIEEEのパーベイシブ計算に関するフラグシップ国際会議PerCom2019,後者はIEEEのモバイルとワイヤレスの著名会議WiMob2018で発表している.

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

本研究開発の実現に不可欠な分散学習機能の機能確立を目指し,深層学習や学習プロセス・イベント処理プロセスを複数の機器間の通信からなる分散システムとして実現する技術をおおよそ確立できた.IEEEの著名国際論文誌・国際会議での論文発表,国際ワークショップでの基調講演や招待講演,国内和論文誌での招待論文の発表を行うなど,成果創出も順調と考える.

今後の研究の推進方策

計画通りに実施するが,各機器の学習結果を車載機から各路側機に集約するモデルについては引き続き注力して検討していく予定である.

次年度使用額が生じた理由

最終年度で実モビリティを生成し評価するための大規模シミュレーション環境構築を行う予定である.また,開発委託などを活用し,実装負荷を軽減して学術成果を効率よく創出できるような工夫を行う.

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2019 2018

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 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 3件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] センサーネットワークにおける分散型深層学習の設計と評価2019

    • 著者名/発表者名
      福島悠太,山口弘純,東野輝夫
    • 雑誌名

      情報処理学会論文誌

      巻: 60 ページ: 2-15

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Study on Behavior of Autonomous Vehicles Cooperating with Manually-Driven Vehicles2019

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Nishimura, Atsushi Fujita, Akihito Hiromori, Hirozumi Yamaguchi, Teruo Higashino, Akira Suwa, Hirofumi Urayama, Susumu Takeshima and Mineo Takai
    • 雑誌名

      Proceedings of the 17th Annual IEEE International Conference on Pervasive Computing and Communications (PerCom2019)

      巻: N/A ページ: 212-219

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Self-Organized Task Distribution Framework for Module-based Event Stream Processing2018

    • 著者名/発表者名
      Sunyanan Choochotkaew, Hirozumi Yamaguchi and Teruo Higashino
    • 雑誌名

      IEEE Access

      巻: 7 ページ: 6493 - 6509

    • DOI

      https://doi.org/10.1109/ACCESS.2018.2890005

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] エッジコンピューティング環境における知的分散データ処理の実現2018

    • 著者名/発表者名
      山口 弘純,安本 慶一
    • 雑誌名

      電子情報通信学会和文誌

      巻: J101-B ページ: 298-309

    • DOI

      https://doi.org/10.14923/transcomj.2017MOI0001

    • 査読あり
  • [雑誌論文] BALANCE: A Robust Routing Protocol in Self-Organized Civilian DTN2018

    • 著者名/発表者名
      Sunyanan Choochotkaew, Hirozumi Yamaguchi and Teruo Higashino
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2018 IEEE 14th International Conference on Wireless and Mobile Computing, Networking and Communications

      巻: N/A ページ: 1-8

    • DOI

      10.1109/WiMOB.2018.8589158

    • 査読あり
  • [学会発表] A Study on Behavior of Autonomous Vehicles Cooperating with Manually-Driven Vehicles2019

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Nishimura
    • 学会等名
      International Conference on Pervasive Computing and Communications (PerCom)
    • 国際学会
  • [学会発表] Distributed Machine Learning over Wireless Sensor Networks2019

    • 著者名/発表者名
      Hirozumi Yamaguchi
    • 学会等名
      Third International Workshop on Mobile and Pervasive Internet of Things (PerIoT'19)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Integrating Machine Learning into Networked Sensors: Why and How?2018

    • 著者名/発表者名
      Hirozumi Yamaguchi
    • 学会等名
      The 5th International Workshop on Smart Wireless Communications (SmartCom2018)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] IoTによる地域交通理解と持続可能性2018

    • 著者名/発表者名
      山口弘純
    • 学会等名
      マルチメディア,分散,協調とモバイル (DICOMO2018) シンポジウム
    • 招待講演

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公開日: 2019-12-27  

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