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2022 年度 実施状況報告書

複雑ネットワークにおける隣接行列の縮約的表現法の開発とその応用

研究課題

研究課題/領域番号 21K03387
研究機関静岡大学

研究代表者

守田 智  静岡大学, 工学部, 教授 (20296750)

研究分担者 岡部 拓也  静岡大学, 工学部, 准教授 (10324336)
伊東 啓  長崎大学, 熱帯医学研究所, 助教 (80780692)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワード複雑ネットワーク / 感染症モデル / 社会ネットワーク / 人流ネットワーク
研究実績の概要

複雑なシステムをそのシステムを構成する各要素の間のつながり方に着目することで理解していくという考え方が近年勃興したネットワーク科学である.ただし,従来のネットワーク科学でよく使われてきたモデルは,リンクの重みを考慮しない単純グラフであった.特に重みが小さいとみなされるようなリンクを無視した近似により,疎なネットワークについての解析方法が発展してきたのである.しかし,社会的なネットワークを想定した場合などでは,関係性が希薄であるからといって無視してしまっては重要な知見を見逃してしまう可能性がある.そこで本研究では,そのような仮定を前提としないネットワークの理論を構築することを目的とした.具体的には,必ずしも疎ではない巨大なネットワークを粗視化し縮約されたネットワークへ変換する汎用的な手法を構築することを目指している.まずはネットワーク上の感染症モデルに注目して,ネットワークのノードとして扱われる人々をいくつかのタイプに分類することで粗視化を実現した.この場合に生じた理論計算とシミュレーション結果にズレについても詳細に検討してその成果を論文にして公表した.またネットワークのノードが表現する対象を人ではなくて地域(市区町村)とした場合のモデルについても分析し,この成果も論文として公表できた.さらに関連したいくつかの成果も論文として公表できた.感染症モデル以外のネットワーク上のゲーム理論的状況ついての研究は現在進行中である.

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

まずは,感染症モデルに関しての研究成果を Physica A, 587, 126514 (2022)に単著で掲載することができた.さらに,1本目を内容を先行研究とも比較することで厳密に精査しなした論文もPhysical Review E 106, 034318 (2022)として単著で掲載することができた.また研究分担者らと性的関係の社会ネットワーク分析の論文 PLOS ONE 17(11): e02769818 (2022) も掲載され,この研究については新聞等で広く報道された.ゲーム理論的な状況のほうは関連研究は論文 Scientific Reports 12:21084 (2022); Scientific Reports 12, 8482 (2022) になったが,本題は2023年度に持ち越しとなった.本研究の内容も含んだネットワーク科学のテキストを出版予定であるが,そちらの方も持ち越しとなったことを出版社と関係者の方々にこの場を借りてお詫びしたい.

今後の研究の推進方策

これまで通り研究計画に従って研究を進めていきたい.具体的には,
(1)ネットワーク上の感染症モデルにおいて再生産数全般の理論を確立すること.
(2)人流ネットワークの実データに関して上記の理論を展開していくこと.
(3)感染症以外の伝播現象やゲーム的な状況についてネットワーク粗視化の効果を調べること,
をおこなう.
また2023年度になって海外渡航も可能になってきているので,国際会議で本研究課題の成果を広く発信していく予定である.

次年度使用額が生じた理由

コロナ禍による出張の取りやめがあり,最終的に次年度使用額が生じた.
研究補助者となっている学生の出張旅費として有効に使用する予定である.

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Evaluating the impact of human flow on the spread of infectious diseases2023

    • 著者名/発表者名
      Satoru Morita, Kuninori Nakagawa
    • 雑誌名

      Journal of Theoretical Biology

      巻: 558 ページ: -

    • DOI

      10.1016/j.jtbi.2022.111367

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Social dilemma in the excess use of antimicrobials incurring antimicrobial resistance2022

    • 著者名/発表者名
      Hiromu Ito, Takayuki Wada, Genki Ichinose, Jun Tanimoto, Jin Yoshimura, Taro Yamamoto, Satoru Morita
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 12 ページ: -

    • DOI

      10.1038/s41598-022-25632-1

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Basic reproduction number of epidemic models on sparse networks2022

    • 著者名/発表者名
      Morita Satoru
    • 雑誌名

      Physical Review E

      巻: 106 ページ: -

    • DOI

      10.1103/PhysRevE.106.034318

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Exploring sexual contact networks by analyzing a nationwide commercial-sex review website2022

    • 著者名/発表者名
      Ito Hiromu、Shigeta Keiko、Yamamoto Taro、Morita Satoru
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 17 ページ: -

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0276981

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Optimal strategies and cost-benefit analysis of the $${\varvec{n}}$$-player weightlifting game2022

    • 著者名/発表者名
      Cuaresma Diane Carmeliza N.、Chiba Erika、Tubay Jerrold M.、Rabajante Jomar F.、Gavina Maica Krizna A.、Yoshimura Jin、Ito Hiromu、Okabe Takuya、Morita Satoru
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 12 ページ: -

    • DOI

      10.1038/s41598-022-12394-z

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 性風俗情報サイトの口 コミ投稿から再構築する全国規 模の性接触ネットワーク2023

    • 著者名/発表者名
      伊東啓,重田桂子,山本太郎,守田智
    • 学会等名
      日本オペレーションズ・リサーチ学会2023年春季研究発表会
  • [学会発表] 性風俗店のオンラインレビューから再構築する全国規模の性接触ネットワーク2023

    • 著者名/発表者名
      伊東啓,重田桂子,山本太郎,守田智
    • 学会等名
      第18回 ネットワーク生態学シンポジウム
  • [学会発表] ネットワーク上の感染症拡散モデルに対して基本再生産数を慎重に計算する2023

    • 著者名/発表者名
      守田智
    • 学会等名
      第18回 ネットワーク生態学シンポジウム
  • [学会発表] SIRモデルを用いた道路網上での渋滞の表現2023

    • 著者名/発表者名
      杉山尚,守田智
    • 学会等名
      第18回 ネットワーク生態学シンポジウム
  • [学会発表] オンラインレビュー(口コミ)サイト分析による全国規模の性接触ネットワークの再構築2023

    • 著者名/発表者名
      伊東啓,重田桂子,山本太郎,守田智
    • 学会等名
      情報処理学会第85回全国大会
  • [学会発表] 都市圏内における市区町村間移動が感染症拡大に与える影響2023

    • 著者名/発表者名
      守田 智,中川訓範
    • 学会等名
      第2回計算社会科学会大会
  • [学会発表] ソープランドの顧客レビュー(口コミ)から再構築する性接触の社会ネットワーク2023

    • 著者名/発表者名
      伊東啓,重田桂子,山本太郎,守田智
    • 学会等名
      第2回計算社会科学会大会
  • [学会発表] 性風俗情報サイトのレビュー(口コミ)投稿から再構築する全国規模の性接触ネットワーク2023

    • 著者名/発表者名
      伊東啓,重田桂子,山本太郎,守田智
    • 学会等名
      日本ソーシャルデータサイエンス学会2023シンポジウム
  • [学会発表] パーソントリップ調査データから見る市町村間ネットワーク上の拡散現象のモデル2023

    • 著者名/発表者名
      守田 智,中川訓範
    • 学会等名
      日本ソーシャルデータサイエンス学会2023シンポジウム
  • [学会発表] 市区町村間人流ネットワークと感染症拡散モデル2022

    • 著者名/発表者名
      守田 智,中川訓範
    • 学会等名
      2022年度 MIMS 現象数理学研究拠点 共同研究集会「社会物理学とその周辺」
  • [学会発表] Application of equilibrium conditions of the n-player weightlifting game to micro-credit insurance2022

    • 著者名/発表者名
      Diane Carmeliza N. Cuaresma, Erika Chiba, Jerrold M. Tubay, Jomar F. Rabajante, Maica Krizna A. Gavina, Jin Yoshimura, Hiromu Ito, Takuya Okabe and Satoru Morita
    • 学会等名
      The Operations Research Society of the Philippines
    • 国際学会
  • [学会発表] 2人2戦略対称ゲームのネットワーク効果分析2022

    • 著者名/発表者名
      守田 智
    • 学会等名
      日本応用数理学会2022年度会
  • [学会発表] Basic and type reproduction numbers for epidemic models on complex networks2022

    • 著者名/発表者名
      Satoru Morita
    • 学会等名
      The Eighth International Workshop on Biomathematics Modelling and Its Dynamical Analysis
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2023-12-25  

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