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2019 年度 実績報告書

双方向変換の深化による自律分散ビッグデータの相互運用基盤に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 17H06099
研究機関国立情報学研究所

研究代表者

胡 振江  国立情報学研究所, 大学共同利用機関等の部局等, 特任教授 (50292769)

研究分担者 吉川 正俊  京都大学, 情報学研究科, 教授 (30182736)
鬼塚 真  大阪大学, 情報科学研究科, 教授 (60726165)
石原 靖哲  南山大学, 理工学部, 教授 (00263434)
日高 宗一郎  法政大学, 情報科学部, 教授 (70321578)
加藤 弘之  国立情報学研究所, アーキテクチャ科学研究系, 助教 (10321580)
研究期間 (年度) 2017-05-31 – 2022-03-31
キーワードソフトウエア / 双方向変換相互運用 / 自律分散データ / プログラミング
研究実績の概要

2019年度は、研究目標に沿って「深化」「基盤」「実証」の3チームが連携しながら研究を進めてきた。
深化チームは、利用者による大規模で高信頼な双方向変換の開発を可能にすることを目指して、実用的なデータベース問合せ言語 Datalog を基にした双方向変換言語を開発し、 記述された双方向変換の正しさを保証できる環境 BIRDS を構築した。また、定理証明支援系を用いることによる高信頼化の実現や、多方向変換に対する漸進化についての研究を進めた。
基盤チームは、自律的にデータ交換・更新伝搬を実現する分散アーキテクチャを確立することを目指して、複数のデータベースシステムの自律性を保ちつつ大域的な一貫性の保証を実現するDejima アーキテクチャを設計し、その上での更新伝播に必要な理論基盤を構築した。また、このアーキテクチャに適合する分散トランザクション機能を開発し、その効率性を確認した。
実証チームは、自律分散データの統合・相互運用の実例を開発し、自律分散アーキテクチャの実際的な有効性を確認することを目指して、同種のサービスを提供する複数のプロバイダが互いに連携して顧客とサービスのマッチングを向上させるというアライアンスのモデルに対し、基盤チームが設計・開発を進めている Dejima アーキテクチャを応用できることを示した。また、深化チームの成果をデータクリーニングへ応用できる技術を開発するなど、将来性の高い研究を他チームとの連携しながら進めている。

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

双方向変換システムを改善するとともに、それに基づくデータ相互運用基盤システムDejimaの開発とその評価を順調に進める事ができた。

今後の研究の推進方策

2022年度は、研究目標に沿って「深化」「基盤」「実証」の3チームで密に連携しながら研究を進める。
深化チームは、これまでの研究成果である対合関数や冪等関数に対応する計算モデルを基に、計算可能な双方向変換を過不足なく網羅する計算モデルを設計するとともに、co-targetialおよびco-sourcial合成を用いた接続点における、公平な初期化や順・逆方向変換の値域を考慮した競合解決手法を、合成の種類ごとの接続点を節とする2部グラフ構造に着目し、3者以上の同期の性質に留意した操作変換に基づき検討する。
基盤チームは、Dejima アーキテクチャの汎用化のため、Dejimaネットワークに参加しているピアの双方向変換の変更の課題に取り組むとともに、セキュアなデータ統合基盤の実現に向けて、ターゲット側ポリシの存在判定や導出が可能となるデータ交換フレームワークのクラスを拡張、およびTorを介したDejimaアーキテクチャの性能をより精密に評価し,その改善を図る。
実証チームは、ライドシェアリングアライアンスについては,深化・基盤両チームと連携し、各プロバイダの既存プログラムを変更せずにデータ統合を可能にするための手法や、ネットワーク分断に対応したデータ統合手法に対応するサービスアライアンスのモデル構築・検証を行う。また、実装した自律分散型データ共有・更新システムの洗練を行う.システムの挙動をさらに整理し,利用者による輸出入ポリシー記述のサポートや,補助情報の格納方法の改善等に取り組み、システムの評価を行う。

  • 研究成果

    (23件)

すべて 2019 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 14件、 招待講演 1件) 図書 (1件) 備考 (1件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [国際共同研究] 北京大学(中国)

    • 国名
      中国
    • 外国機関名
      北京大学
  • [国際共同研究] ミラノ工科大学(イタリア)

    • 国名
      イタリア
    • 外国機関名
      ミラノ工科大学
  • [国際共同研究] Oxford大学(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      Oxford大学
  • [雑誌論文] Efficient framework for processing top-k queries with replication in mobile ad hoc networks.2019

    • 著者名/発表者名
      Yuya Sasaki, Takahiro Hara, Yoshiharu Ishikawa.
    • 雑誌名

      GeoInformatica

      巻: 23 ページ: 591-620

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] iPregel: Vertex-centric Programmability vs Memory Efficiency and Performance, Why Choose?2019

    • 著者名/発表者名
      Ludovic Capelli, Zhenjiang Hu, Timothy Zakianc, Nick Brownd, Mark Bull.
    • 雑誌名

      Parallel Computing

      巻: 86 ページ: 45-56

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] PriSTE: Protecting Spatiotemporal Event Privacy in Continuous Location-Based Services.2019

    • 著者名/発表者名
      Yang Cao, Yonghui Xiao, Li Xiong, Liquan Bai, Masatoshi Yoshikawa.
    • 雑誌名

      Proceedings of the VLDB Endowment

      巻: 12.12(2019) ページ: 1866-1869

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Personal Data as New Oil.2019

    • 著者名/発表者名
      Masatoshi Yoshikawa.
    • 学会等名
      The 10th International Symposium on Information and Communication Technology (SoICT 2019)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Autocompletion for Prefix-Abbreviated Input.2019

    • 著者名/発表者名
      Sheng Hu, Chuan Xiao, Jianbin Qin, Yoshiharu Ishikawa, Qiang Ma.
    • 学会等名
      ACM SIGMOD International Conference on Management of Data (SIGMOD)
    • 国際学会
  • [学会発表] PriSTE: From Location Privacy to Spatiotemporal Event Privacy.2019

    • 著者名/発表者名
      Yang Cao, Yonghui Xiao, Li Xiong, Liquan Bai.
    • 学会等名
      35th IEEE International Conference on Data Engineering (ICDE 2019)
    • 国際学会
  • [学会発表] Model-Driven Design of City Spaces via Bidirectional Transformations.2019

    • 著者名/発表者名
      Ennio Visconti, Christos Tsigkanos, Zhenjiang Hu, Carlo Ghezzi.
    • 学会等名
      EE/ACM 22nd International Conference on Model Driven Engineering Languages and Systems (MODELS 2019)
    • 国際学会
  • [学会発表] Streaming Ranked-Tree-to-String Transducers.2019

    • 著者名/発表者名
      Yuta Takahashi, Kazuyuki Asada, Keisuke Nakano.
    • 学会等名
      International Conference on Implementation and Application of Automata (CIAA 2019)
    • 国際学会
  • [学会発表] Geo-Graph-Indistinguishability: Protecting Location Privacy for LBS over Road Networks.2019

    • 著者名/発表者名
      Shun Takagi, Yang Cao, Yasuhito Asano, Masatoshi Yoshikawa.
    • 学会等名
      33rd Annual IFIP WG 11.3 Conference on Data and Applications Security and Privacy (DBSec'19)
    • 国際学会
  • [学会発表] When and where do you want to hide? Recommendation of location privacy preferences with local differential privacy.2019

    • 著者名/発表者名
      Maho Asada, Masatoshi Yoshikawa, Yang Cao.
    • 学会等名
      33rd Annual IFIP WG 11.3 Conference on Data and Applications Security and Privacy (DBSec'19)
    • 国際学会
  • [学会発表] Supporting both Range Queries and Frequency Estimation with Local Differential Privacy.2019

    • 著者名/発表者名
      Xiaolan Gu, Ming Li, Yang Cao, Li Xiong.
    • 学会等名
      17th IEEE Conference on Communications and Network Security (CNS 2019)
    • 国際学会
  • [学会発表] Composing Optimization Techniques for Vertex-Centric Graph Processing via Communication Channels.2019

    • 著者名/発表者名
      Yongzhe Zhang, Zhenjiang Hu.
    • 学会等名
      33rd IEEE International Parallel and Distributed Processing Symposium (IPDPS 2019)
    • 国際学会
  • [学会発表] Incrementalization of Vertex-Centric Programs.2019

    • 著者名/発表者名
      Timothy A. K. Zakian, Ludovic A. R. Capelli, Zhenjiang Hu.
    • 学会等名
      33rd IEEE International Parallel and Distributed Processing Symposium (IPDPS 2019)
    • 国際学会
  • [学会発表] Blockchain-based Bidirectional Updates on Fine-grained Medical Data.2019

    • 著者名/発表者名
      Chunmiao Li, Yang Cao, Zhenjiang Hu, Masatoshi Yoshikawa.
    • 学会等名
      First International Workshop on Blockchain and Data Management (BlockDM 2019)
    • 国際学会
  • [学会発表] POET: Privacy on the Edge with Bidirectional Data Transformations.2019

    • 著者名/発表者名
      Nianyu Li, Christos Tsigkanos, Zhi Jin, Schahram Dustdar, Zhenjiang Hu, Carlo Ghezzi.
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Pervasive Computing and Communications (PerCom 2019)
    • 国際学会
  • [学会発表] Bidirectional Transformations for Self-Adaptive Systems.2019

    • 著者名/発表者名
      Lionel Montrieux, Naoyasu Ubayashi, Tianqi Zhao, Zhi Jin, Zhenjiang Hu.
    • 学会等名
      Engineering Adaptive Software Systems, Communications of NII Shonan Meetings
    • 国際学会
  • [学会発表] Design and Engineering of Adaptive Software Systems.2019

    • 著者名/発表者名
      Soichiro Hidaka, Zhenjiang Hu, Marin Litoiu, Lin Liu, Patrick Martin, Xin Peng, Guiling Wang, Yijun Yu.
    • 学会等名
      Engineering Adaptive Software Systems, Communications of NII Shonan Meetings
    • 国際学会
  • [図書] Engineering Adaptive Software Systems - Communications of NII Shonan Meetings2019

    • 著者名/発表者名
      Yijun Yu, Arosha K. Bandara, Shinichi Honiden, Zhenjiang Hu, Tetsuo Tamai, Hausi A. Muller, John Mylopoulos, Bashar Nuseibeh (editors)
    • 総ページ数
      -
    • 出版者
      Springer
    • ISBN
      978-981-13-2185-6
  • [備考] BISCUITS

    • URL

      http://www.prg.nii.ac.jp/projects/biscuits/index.html

  • [学会・シンポジウム開催] Third Workshop on Software Foundations for Data Interoperability2019

URL: 

公開日: 2022-12-28  

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