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2020 年度 実績報告書

多階層グラフ構造に着目したソーシャルセンサネットワークの構築

研究課題

研究課題/領域番号 19H04096
研究機関東京都立大学

研究代表者

松田 崇弘  東京都立大学, システムデザイン研究科, 教授 (50314381)

研究分担者 會田 雅樹  東京都立大学, システムデザイン研究科, 教授 (60404935)
塩田 茂雄  千葉大学, 大学院工学研究院, 教授 (70334167)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワードグラフ構造 / ソーシャルネットワーク / 多階層
研究実績の概要

本研究では,(1)SNSによるセンシングデータ観測機構の構築,(2)観測値と環境情報のマッピング手法の確立,(3)物理グラフ構造を考慮した環境情報推定手法の確立という3つの研究テーマに分けて研究を進めてきた.
研究テーマ(1)では, SNSのユーザ間の論理グラフにおける情報伝搬の仕組みを解明し,ソーシャルセンサネットワーク上の論理グラフ構造における情報伝搬モデルを構築する.2020年度の研究では,ユーザ間の影響がSNSの論理グラフ上を有限速度で伝播するという性質を利用し,ネットワーク上の波動方程式の解が特異点の構造を保つことを利用して,ソーシャルセンサネットワーク上の論理グラフ構造を推定するための基礎技術を検討した.
研究テーマ(2)では,位置情報付きツイートの割合を実データにより分析し,緯度・経度やエリア名などの位置情報が付与されたツイートの割合は高々10パーセント程度であることを確認した.このため,代替手段としてデータの特徴からデータの取得位置を間接推定する手法について検討した.また,リツイートはフォロワー/フォロイー関係よりも,まとめサイト等を介して広がっている可能性が高いことを実データに基づいて実証するとともに,SNS上の合意形成の仕組みについて,数理モデルによる基礎検討を行った.
研究テーマ(3)では,物理グラフ構造を考慮した環境情報推定手法について検討している.2020年度は,環境情報推定手法の具体的な応用技術として,モバイルユーザ密度の空間分布を用いたドローン基地局の動的配置手法について検討し,グラフラプラシアンを用いたモバイルユーザ密度分布の推定手法を提案した.提案手法では,モバイルユーザ密度が空間的に強い相関性を持つという性質を想定し,観測地点間のグラフ構造によりユーザ密度が観測されていない地点でのユーザ密度を推定することができる.

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

本研究では,(1)SNSによるセンシングデータ観測機構の構築,(2)観測値と環境情報のマッピング手法の確立,(3)物理グラフ構造を考慮した環境情報推定手法の確立という3つの研究テーマに分けて研究を進めている.各テーマの進捗は以下の通りである.
研究テーマ(1)では, SNSの論理グラフ構造を観測するための基礎技術の検討を進めると共に,ユーザの振る舞いによってネットワーク構造が変化する仕組みについても基礎的なモデルを構築することができた.
研究テーマ(2)では,SNS上の大半のデータは地理情報を含まないことを,実データに基づいて検証するとともに,データの特徴からデータの位置情報を間接推定する手法について一定の見通しを得た.またリツイートの伝搬特性やSNS上の合意形成過程に関する新たな知見を得た.
研究テーマ(3)では,モバイルユーザ密度推定を具体的な環境情報推定手法の応用として適用し,シミュレーション実験によりその有効性を確認することができた.また,観測地点を段階的に配置することにより,効率的な推定手法を実現することもできた.
以上より,本研究は当初の目的通り概ね順調に進展している.

今後の研究の推進方策

今後は以下の点について研究を進める予定である.
研究テーマ(1)では,2020年度に構築したモデルを発展させ,SNSの論理ネットワーク構造の推定技術を検討すると共に,ユーザの振る舞いに起因する論理ネットワークの構造変化モデルを構築する.また,それに伴うユーザダイナミクスの特性についても検討する.
研究テーマ(2)では,形態素解析等により各ツイートから位置情報を抽出する手法の有効性について検討する.また,観測値の類似度から,観測が行われた地点同士の相対的な位置関係を推定し,各観測値に相対位置情報を付与することで,詳細な環境情報を得る技術についても検討する.
研究テーマ(3)では,地図情報を元にモバイルユーザのより現実的な移動モデルを構築し,2020年度に検討したモバイルユーザ密度推定手法の有効性を確認する.また,モバイルユーザ密度分布が動的に大きく変動する場合の提案手法の有効性についても確認する.

  • 研究成果

    (29件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (20件) (うち国際学会 13件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] 無人飛行体による災害復旧ネットワークにおける正規化相互相関を用いた複数メッセージ収集点決定法2021

    • 著者名/発表者名
      檀上 梓紗、原 晋介、松田 崇弘、小野 文枝
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌B 通信

      巻: J104-B ページ: 298~308

    • DOI

      10.14923/transcomj.2020GWP0007

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Graph Laplacian-Based Sequential Smooth Estimator for Three-Dimensional RSS Map2021

    • 著者名/発表者名
      MATSUDA Takahiro、ONO Fumie、HARA Shinsuke
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Communications

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1587/transcom.2020CQP0003

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 3D Determination of Message Collection and Delivery Locations for UAV-Enabled Disaster Recovery Networks2021

    • 著者名/発表者名
      Danjo Azusa、Hara Shinsuke、Matsuda Takahiro、Ono Fumie、Miura Ryu
    • 雑誌名

      IEEE Access

      巻: - ページ: 1~1

    • DOI

      10.1109/ACCESS.2021.3065698

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Mitigation of Flash Crowd in Web Services By Providing Feedback Information to Users2021

    • 著者名/発表者名
      TADA Harumasa、MURATA Masayuki、AIDA Masaki
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Information and Systems

      巻: E104.D ページ: 63~75

    • DOI

      10.1587/transinf.2020MPP0003

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Wigner's Semicircle Law of Weighted Random Networks2021

    • 著者名/発表者名
      SAKUMOTO Yusuke、AIDA Masaki
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Communications

      巻: E104.B ページ: 251~261

    • DOI

      10.1587/transcom.2020EBP3051

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Distribution of Consensus in a Broadcasting-based Consensus-forming Algorithm2021

    • 著者名/発表者名
      Shioda Shigeo
    • 雑誌名

      ACM SIGMETRICS Performance Evaluation Review

      巻: 48 ページ: 91~96

    • DOI

      10.1145/3453953.3453974

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Adaptive Direction Control for UAV Full-Duplex Relay Networks Using Multiple Directional Antennas2020

    • 著者名/発表者名
      Matsuda Takahiro、Kaneko Megumi、Hiraguri Takefumi、Nishimori Kentaro、Kimura Tomotaka、Nakao Akihiro
    • 雑誌名

      IEEE Access

      巻: 8 ページ: 85083~85093

    • DOI

      10.1109/ACCESS.2020.2992293

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Decay Characteristics of User Dynamics in Online Social Networks2020

    • 著者名/発表者名
      Takano Chisa、Aida Masaki
    • 雑誌名

      IEEE Access

      巻: 8 ページ: 73986~73991

    • DOI

      10.1109/ACCESS.2020.2988471

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Information Spread across Social Network Services with Non-Responsiveness of Individual Users2020

    • 著者名/発表者名
      Shioda Shigeo、Nakajima Keisuke、Minamikawa Masato
    • 雑誌名

      Computers

      巻: 9 ページ: 65~65

    • DOI

      10.3390/computers9030065

    • 査読あり
  • [学会発表] Performance Evaluation of Wave Source Localization Method Using UAVs Based on the Maximum Likelihood Estimation2021

    • 著者名/発表者名
      Shinichi Murata, Takahiro Matsuda, Kentaro Nishimori, and Tsutomu Mitsui,
    • 学会等名
      2020 International Symposium on Antennas and Propagation (ISAP 2020)
    • 国際学会
  • [学会発表] グラフラプラシアン正則化RLSを用いたモバイルユーザ密度分布推定手法2021

    • 著者名/発表者名
      根市凱世, 松田崇弘
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
  • [学会発表] NLOS環境における単一UAVを用いた波源推定手法2021

    • 著者名/発表者名
      大内鉄太, 村田真一, 松田崇弘, 西森健太郎, 満井 勉
    • 学会等名
      電子情報通信学会コミュニケーションクオリティ研究会
  • [学会発表] ブロードキャスト型合意形成における合意結果の確率特性2021

    • 著者名/発表者名
      加藤大, 塩田茂雄
    • 学会等名
      待ち行列シンポジウム
  • [学会発表] Circular Statistics-Based Maximum Likelihood Estimation for Wave Source Localization2020

    • 著者名/発表者名
      Shinichi Murata, Takahiro Matsuda, Kentaro Nishimori, and Tsutomu Mitsui
    • 学会等名
      IEEE International Symposium on Antennas and Propagation and North American Radio Science Meeting (APS/URSI 2020)
    • 国際学会
  • [学会発表] アンテナ信号処理と伝搬環境制御に基づくUAVネットワーク2020

    • 著者名/発表者名
      松田崇弘, 西森健太郎
    • 学会等名
      電子情報通信学会ネットワークシステム研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] 地上-無人飛行機間通信のためのグラフラプラシアン正則化最小二乗法を用いた3次元RSSマップ推定手法2020

    • 著者名/発表者名
      松田崇弘, 小野文枝, 原晋介
    • 学会等名
      電子情報通信学会通信方式研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] Laplace equation-based high-speed autonomous clustering for MANET2020

    • 著者名/発表者名
      Rio Kawasaki, Chisa Takano and Masaki Aida
    • 学会等名
      International Teletraffic Congress (ITC 32)
    • 国際学会
  • [学会発表] Polarization model of online social networks based on the concept of spontaneous symmetry breaking2020

    • 著者名/発表者名
      Masaki Aida, Ayako Hashizume, Chisa Takano and Masayuki Murata
    • 学会等名
      International Teletraffic Congress (ITC 32)
    • 国際学会
  • [学会発表] Closed-form solutions of the fundamental equation that describes user dynamics in online social networks2020

    • 著者名/発表者名
      T. Ikeya and Masaki Aida
    • 学会等名
      CANDAR 2020 Workshop (PDAA 2020)
    • 国際学会
  • [学会発表] Independence of the fundamental equation of the oscillation model on algebraic representations: Social media echo chamber effect2020

    • 著者名/発表者名
      Kakeru Ohki, Ayako Hashizume and Masaki Aida
    • 学会等名
      IEICE ICETC 2020
    • 国際学会
  • [学会発表] A model of polarization on social media caused by empathy and repulsion2020

    • 著者名/発表者名
      Naoki Hirakura, Masaki Aida and Konosuke Kawashima,
    • 学会等名
      IEICE ICETC 2020
    • 国際学会
  • [学会発表] Technology to counter online flaming based on the frequency-dependent damping coefficient in the oscillation mode2020

    • 著者名/発表者名
      Shinichi Kikuchi, Chisa Takano and Masaki Aida
    • 学会等名
      IEICE ICETC 2020
    • 国際学会
  • [学会発表] Modeling of online echo-chamber effect based on the concept of spontaneous symmetry breaking2020

    • 著者名/発表者名
      Masaki Aida and Ayako Hashizume
    • 学会等名
      IEICE ICETC 2020
    • 国際学会
  • [学会発表] Sybil detection as graph filtering2020

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Furutani, Toshiki Shibahara, Kunio Hato, Mitsuaki Akiyama and Masaki Aida
    • 学会等名
      IEEE GLOBECOM 2020
    • 国際学会
  • [学会発表] Data-correlation-based sensor localization for environment sensing with non-geotagged data2020

    • 著者名/発表者名
      S. Shiraki, Y. Ohashi, and S. Shioda
    • 学会等名
      IEEE VTC2020-Fall
    • 国際学会
  • [学会発表] Distribution of consensus in a broadcast-based consensus-forming algorithm2020

    • 著者名/発表者名
      S. Shioda
    • 学会等名
      IFIP WG 7.3 Performance,
    • 国際学会
  • [学会発表] Existence of Twitter users with untraceable retweet paths and its implication2020

    • 著者名/発表者名
      S. Shioda and K. Nakajima
    • 学会等名
      International Conference on Social Networks Analysis, Management and Security
    • 国際学会
  • [学会発表] Twitterにおけるリツイート拡散経路の分析:バズったツイートはどのように拡散しているのか,2020

    • 著者名/発表者名
      塩田茂雄
    • 学会等名
      電子情報通信学会 情報ネットワーク研究会
  • [学会発表] 収集データの相関に基づくセンサの位置推定と交通量調査への応用2020

    • 著者名/発表者名
      白木詩乃,大橋優人,塩田茂雄
    • 学会等名
      電子情報通信学会 ソサイエティ大会

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公開日: 2021-12-27  

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