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2022 年度 実績報告書

情報の不確かさに着目した大規模動的分散システムの新たな理論的基盤とその応用

研究課題

研究課題/領域番号 19H04085
研究機関大阪大学

研究代表者

増澤 利光  大阪大学, 大学院情報科学研究科, 教授 (50199692)

研究分担者 角川 裕次  龍谷大学, 先端理工学部, 教授 (80253110)
首藤 裕一  法政大学, 情報科学部, 准教授 (50643665)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
キーワード分散システム / 分散アルゴリズム / 動的ネットワーク / 不確かな情報 / 大域タスク
研究実績の概要

大規模動的ネットワークで動作する分散システムでは,各ノードが情報を収集する間にネットワーク環境が変動しうる.このため,各ノードが収集した大域情報は不確かさを伴う.そこで本研究では,不確かな大域情報を前提とする分散アルゴリズムの可能性を追求することによって,現実的な環境で大域タスクを実現する分散システムの新たな理論的基盤の確立を目指す.これまでに,以下の課題に取り組み,一定の成果を得た.
1.ノードが収集した大域情報の不確かさを反映した新たなモデルの提案:大域情報の不確かさを反映した新たなモデルとして,動的ネットワーク環境において,各ノードが利用可能な情報を局所的な情報に限定したモデルを提案し,ロボット/エージェント群が1点に集まる集合アルゴリズムを設計した.
2.大域タスクが実現できるために必要な大域情報の正確さの度合の解明:大域タスクを実現するには,各ノードにおいてどのような大域情報がどの程度の正確さで利用できればよいかの解明を目指した.具体的には,動的ネットワーク環境において,ロボット/エージェント群の均一配置問題や部分集合問題に対するアルゴリズムを提案した.
3.大域情報の範囲や正確さの度合いが,大域タスクの達成可能な正確性や効率に及ぼす影響の解明:大域情報の範囲や正確さの度合いが,実現できる大域タスクの正確性や効率に与える影響の解明を目指した.具体的には,さまざまなタスクに対し,各ノードが利用可能な情報がこれらのタスクの処理効率や精度に与える効果について,いくつかの結果を示した.また,訪問ノードで情報を収集し,得られた不確かな大域情報を利用してタスク処理を行うモバイルエージェントに関する研究を進めた.さらに,動的ネットワークにおいて,不確かな情報によって不都合な状況に陥ってもいずれ正当な状況に復帰できることを保証する自己安定分散アルゴリズムに関する研究を進めた.

現在までの達成度 (段落)

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (19件)

すべて 2024 2023 2022

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 12件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Self-stabilizing 2-minimal dominating set algorithms based on loop composition2024

    • 著者名/発表者名
      Maruyama Syohei、Sudo Yuichi、Kamei Sayaka、Kakugawa Hirotsugu
    • 雑誌名

      Theoretical Computer Science

      巻: 983 ページ: 114314~114314

    • DOI

      10.1016/j.tcs.2023.114314

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Loosely-Stabilizing Algorithm on Almost Maximal Independent Set2023

    • 著者名/発表者名
      DONG Rongcheng、IZUMI Taisuke、KITAMURA Naoki、SUDO Yuichi、MASUZAWA Toshimitsu
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Information and Systems

      巻: E106.D ページ: 1762~1771

    • DOI

      10.1587/transinf.2023EDP7075

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A self‐stabilizing distributed algorithm for the bounded lattice domination problems under the distance‐2 model2023

    • 著者名/発表者名
      Kakugawa Hirotsugu、Kamei Sayaka
    • 雑誌名

      Concurrency and Computation: Practice and Experience

      巻: 36 ページ: e7902

    • DOI

      10.1002/cpe.7902

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Loosely-stabilizing maximal independent set algorithms with unreliable communications2022

    • 著者名/発表者名
      Dong Rongcheng、Sudo Yuichi、Izumi Taisuke、Masuzawa Toshimitsu
    • 雑誌名

      Theoretical Computer Science

      巻: 937 ページ: 69~84

    • DOI

      10.1016/j.tcs.2022.09.031

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Self-Stabilizing Distributed Algorithm for the Generalized Dominating Set Problem With Safe Convergence2022

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi Hisaki、Sudo Yuichi、Kakugawa Hirotsugu、Masuzawa Toshimitsu
    • 雑誌名

      The Computer Journal

      巻: 66 ページ: 1452~1476

    • DOI

      10.1093/comjnl/bxac021

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Almost uniform deployment of mobile agents in dynamic rings2022

    • 著者名/発表者名
      Shibata Masahiro、Sudo Yuichi、Nakamura Junya、Kim Yonghwan
    • 雑誌名

      Information and Computation

      巻: 289 ページ: 104949~104949

    • DOI

      10.1016/j.ic.2022.104949

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Visibility-optimal gathering of seven autonomous mobile robots on triangular grids2022

    • 著者名/発表者名
      Shibata Masahiro、Ohyabu Masaki、Sudo Yuichi、Nakamura Junya、Kim Yonghwan、Katayama Yoshiaki
    • 雑誌名

      International Journal of Networking and Computing

      巻: 12 ページ: 2~25

    • DOI

      10.15803/ijnc.12.1_2

    • 査読あり
  • [学会発表] A Near Time-optimal Population Protocol for Self-stabilizing Leader Election on Rings with a Poly-logarithmic Number of States2023

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Yokota, Yuichi Sudo, Fukuhito Ooshita, Toshimitsu Masuzawa
    • 学会等名
      2023 ACM Symposium on Principles of Distributed Computing
    • 国際学会
  • [学会発表] Brief Announcement: Crash-Tolerant Exploration by Energy Sharing Mobile Agents2023

    • 著者名/発表者名
      Quentin Bramas, Toshimitsu Masuzawa, Sebastien Tixeuil
    • 学会等名
      25th International Symposium on Stabilization, Safety, and Security of Distributed Systems
    • 国際学会
  • [学会発表] Asynchrony, Memory, and Communication: Separations and Landscapes2023

    • 著者名/発表者名
      Paola Flocchini, Nicola Santoro, Yuichi Sudo, Koichi Wada
    • 学会等名
      27th International Conference on Principles of Distributed Systems
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Partial Gathering of Mobile Agents in Dynamic Tori2023

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Shibata, Naoki Kitamura, Ryota Eguchi, Yuichi Sudo, Junya Nakamura, Yonghwan Kim
    • 学会等名
      Symposium on Algorithmic Foundations of Dynamic Networks
    • 国際学会
  • [学会発表] A self-stabilizing distributed algorithm for the 1-MIS problem under the distance-3 model2023

    • 著者名/発表者名
      Hirotsugu Kakugawa, Sayaka Kamei, Masahiro Shibata, Fukuhito Ooshita
    • 学会等名
      2023 Eleventh International Symposium on Computing and Networking Workshops
    • 国際学会
  • [学会発表] Brief Announcement: Gathering despite defected view2022

    • 著者名/発表者名
      Yonghwan Kim, Masahiro Shibata, Yuichi Sudo, Junya Nakamura, Yoshiaki Katayama, Toshimitsu Masuzawa
    • 学会等名
      36th International Symposium on Distributed Computing
    • 国際学会
  • [学会発表] Invited Paper: One bit agent memory is enough for snap-stabilizing perpetual exploration of cactus graphs with distinguishable cycles2022

    • 著者名/発表者名
      Kohei Shimoyama, Yuichi Sudo, Hirotsugu Kakugawa, Toshimitsu Masuzawa
    • 学会等名
      24th International Symposium on Stabilization, Safety, and Security of Distributed Systems
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Computational power of a single oblivious mobile agent in two-edge-connected graphs2022

    • 著者名/発表者名
      Taichi Inoue, Naoki Kitamura, Taisuke Izumi, and Toshimitsu Masuzawa
    • 学会等名
      26th International Conference on Principles of Distributed Systems
    • 国際学会
  • [学会発表] Gathering of mobile robots with defected views2022

    • 著者名/発表者名
      Yonghwan Kim, Masahiro Shibata, Yuichi Sudo, Junya Nakamura, Yoshiaki Katayama, Toshimitsu Masuzawa
    • 学会等名
      26th International Conference on Principles of Distributed Systems
    • 国際学会
  • [学会発表] A linear-time self-stabilizing distributed algorithm for the minimal minus (L,K,Z)-domination problem under the distance-2 model2022

    • 著者名/発表者名
      Hirotsugu Kakugawa, Sayaka Kamei
    • 学会等名
      14th International Workshop on Parallel and Distributed Algorithms and Applications
    • 国際学会
  • [学会発表] A self-stabilizing 2-minimal dominating set algorithm based on loop composition in networks of girth at least 72022

    • 著者名/発表者名
      Syohei Maruyama, Yuichi Sudo, Sayaka Kamei, Hirotsugu Kakugawa
    • 学会等名
      36th IEEE International Parallel & Distributed Processing Symposium
    • 国際学会
  • [学会発表] Implementation and Evaluation of Leader Election in the Population Protocol Model Using an Emulation Environment2022

    • 著者名/発表者名
      Keitaro Watanabe, Hideharu Kojima, Yuichi Sudo, Naoto Yanai, Tatsuhiro Tsuchiya
    • 学会等名
      21st International Workshop on Assurance in Distributed Systems and Networks
    • 国際学会

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公開日: 2024-12-25  

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