| 研究課題/領域番号 |
18K11186
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| 研究機関 | 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群) |
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研究代表者 |
佐久間 大 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), 電気情報学群, 講師 (00434027)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| キーワード | 待ち行列理論 / ゲーム理論 / エージェントベースモデル / セキュリティシステム |
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| 研究実績の概要 |
多くのセキュリティシステム（例：空港内外における手荷物検査）における警備者は，悪意のある侵入者だけでなく，悪意のない一般利用者の待ち時間などのサービス品質を考慮した上で警備計画を立てなければならない．特に，このようなシステムにおいて，利用者は自身のサービス効率の最適化を目的として到着することが多い．そこで今年度は，侵入者も含めた利用者を客，警備者をシステムにおけるサービス提供者とした待ち行列モデルで表し，その理論解析を以下の２項目について実施した．
１．受付期間のある待ち行列モデルにおける到着時点分布の均衡解析：受付期間のある待ち行列システムにおいて，各客が自身の待ち時間を最小化するように到着する場合，均衡を実現する到着時点分布を得るための数値計算アルゴリズムを導いた．さらに，客が動的に学習を行うエージェントベースモデルを提案し，理論解（均衡解）と酷似した到着時点分布が得られることを示すことにより，本研究で解析した待ち行列モデルの実用性を示した．
２．異なる主観をもつ到着客を扱う待ち行列における均衡を実現する到着時点分布について：客が異なった主観をもって到着する複数種類の客を扱う待ち行列システムにおいて，均衡を実現する到着時点分布を求めるための数値計算アルゴリズムを導いた。さらに，客が動的に学習を行うエージェントベースモデルとの数値比較実験を行い，両者における到着時点分布が類似の傾向を示すことを示した．
以上，実施項目１および２のいずれにおいても、理論解とエージェントベースモデルが非常に類似した実験結果（到着時点分布）を示し，本項目における待ち行列モデルおよび開発した混雑予想の手法について，その妥当性を示すことができた．
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| 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
基本的な数理モデルの作成およびその解析、さらに、解析結果を検証するための、エージェントベースモデルを作ることができたため、おおむね順調に進展しているといえる。
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| 今後の研究の推進方策 |
今後は、ネットワーク形状のセキュリティシステムについて、待ち行列理論およびゲーム理論の観点から、モデル化および解析を進める予定である。ここでは、ある１つの目標に複数のルートがつながっている形状の警備問題について、侵入者と警備者の２プレイヤーからなるシュタッケルベルグゲームにより定式化する。特に、一般利用者の利便性も考慮した警備資源の配分方法を導くため、ゲームにおける評価指標に、待ち行列理論の考えを応用する。ここで得られた警備資源の配分方法を検証するために、対応するエージェントベースモデルを作成し、数値比較実験を行う。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
平成３０年度はオランダに１年間の留学していたため、当初の予定通りに予算を執行することができなかった。平成３１年度は、PC等の物品購入を速やかに実施し、研究環境を整えると共に、国内外の学会に参加および発表することにより、予算を執行する予定である。
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