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2011 年度 実績報告書

テラ・スケール分散計算論-自律性について

研究課題

研究課題/領域番号 22300004
研究機関九州大学

研究代表者

山下 雅史  九州大学, 大学院・システム情報科学研究院, 教授 (00135419)

キーワード分散システム / ランダム性 / 乱歩 / 確率的自己安定
研究概要

(分子のような)記憶や識別子を持たない構成要素から構成される(生物のような)巨大分散システムが、自己組織性、自己安定性(故障から自動的に回復できること)、自己改善性といった高度な自律性を獲得できる理由を分散計算論の立場から理解し、自律性を有する(人工の)巨大分散システムの設計論を構築することが本研究の目的である。巨大性、動的性、ランダム性、低信頼性、記憶量という観点から巨大分散システムを理解しようとしているのだが、本年度はまず、自律的システムにおけるランダム性の役割を検討した。分散システムに出現するランダム性は分散アルゴリズムのランダム化と分散システムが置かれる環境が持つ揺らぎの確率的モデル化に由来する。そこで、確率的自己安定システムをこれら2つのランダム性の観点から検討し、故障からの復帰時間が有限となるために必要となる乱択分散アルゴリズムが満たすべき条件を明らかにした。これは、ざっくりと述べると、環境が持つ最悪のランダム性に耐えるために必要なアルゴリズムのランダム性を明らかにしようとしたものである。このような、ランダム性を持つ分散アルゴリズムの実行過程を含めて、多くの確率的システムの動作は有限グラフ上の乱歩(あるいは有限状態マルコフ連鎖)によって表現される。しかし、分散システムに由来する乱歩では、乱歩が行われる有限グラフが時刻によって変化することがしばしば起こる。また、一つの有限グラフ上を複数の粒子が同時に移動するような乱歩モデルでモデル化できる場合も多い。そこで、このような、確率的分散システムに由来する特徴的な乱歩も検討した。

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

検討方針がうまく当たって、うまく結果に結びついた。

今後の研究の推進方策

おおむね従来の方針を維持する。具体的には、確率的自己安定システムについて通信の局所性とシステムの巨大性の観点から検討する。すなわち、分子システムでは、分子間の影響は局所的なものに限られる。分子システム全体の自己安定性は従って分子数が巨大であることと揺らぎを持つ環境に置かれていることに由来すると考える。この立場の正当性を検証し、人工分散システムへのこの考え方の適用を検討する。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (12件)

  • [雑誌論文] Broadcastings and digit tilings on three-dimensional torus networks2011

    • 著者名/発表者名
      Ryotaro Okazaki, et al
    • 雑誌名

      Theoretical Computer Science

      巻: 412 ページ: 4-5

    • DOI

      10.1016/j.tcs.2010.09.028

    • 査読あり
  • [学会発表] ロータールーターモデルの設計手法の提案2012

    • 著者名/発表者名
      白髪丈晴
    • 学会等名
      情報処理学会九州支部火の国シンポジウム2012
    • 発表場所
      九州工業大学(福岡)
    • 年月日
      2012-03-16
  • [学会発表] 定数次数グラフの同型性判定アルゴリズムの実装2012

    • 著者名/発表者名
      園田尚人
    • 学会等名
      情報処理学会九州支部火の国シンポジウム2012
    • 発表場所
      九州工業大学(福岡)
    • 年月日
      2012-03-15
  • [学会発表] LamanグラフとM-CircuitsのHenneberg分解の列挙について2012

    • 著者名/発表者名
      タウフィックラチマン
    • 学会等名
      情報処理学会九州支部火の国シンポジウム2012
    • 発表場所
      九州工業大学(福岡)
    • 年月日
      2012-03-15
  • [学会発表] 確率的スケジューラの下での確率的自己安定2012

    • 著者名/発表者名
      山内由紀子
    • 学会等名
      2011年度冬のLAシンポジウム
    • 発表場所
      京都大学数理解析研究所(京都)
    • 年月日
      2012-01-31
  • [学会発表] A randomized algorithm for finding frequent elements in streams using O(loglog N) space2011

    • 著者名/発表者名
      Masatora Ogata
    • 学会等名
      The 22nd International Symposium on Algorithms and Computation (ISAAC 2011)
    • 発表場所
      Workpia Yokohama, Kanagawa
    • 年月日
      2011-12-08
  • [学会発表] グラフ上のランダムウォークとその高速化2011

    • 著者名/発表者名
      野中良哲
    • 学会等名
      日本オペレーションズ・リサーチ学会2011年秋季研究発表会
    • 発表場所
      甲南大学(兵庫)
    • 年月日
      2011-09-15
  • [学会発表] 多種ランダムウォークにおける全訪問時間の上下界2011

    • 著者名/発表者名
      穂坂祐輔
    • 学会等名
      2011年度夏のLAシンポジウム
    • 発表場所
      ザヴィラ浜名湖(静岡)
    • 年月日
      2011-07-21
  • [学会発表] 離散構造に着目したグラフ上のランダムウォーク高速化の解析2011

    • 著者名/発表者名
      野中良哲
    • 学会等名
      2011年度夏のLAシンポジウム
    • 発表場所
      ザヴィラ浜名湖(静岡)
    • 年月日
      2011-07-21
  • [学会発表] エレベータのオンラインアルゴリズムに対する解析2011

    • 著者名/発表者名
      深江脩紀
    • 学会等名
      2011年度夏のLAシンポジウム
    • 発表場所
      ザヴィラ浜名湖(静岡)
    • 年月日
      2011-07-19
  • [学会発表] On cover time of multiplex random walks2011

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Hosaka
    • 学会等名
      The 14th Korea-Japan Joint Workshop on Algorithms and Computation (WAAC 2011)
    • 発表場所
      Haeundae, Busan, Korea
    • 年月日
      2011-07-08
  • [学会発表] Random walks on dynamic graphs2011

    • 著者名/発表者名
      Kosuke Koba
    • 学会等名
      The 14th Korea-Japan Joint Workshop on Algorithms and Computation (WAAC 2011)
    • 発表場所
      Haeundae, Busan, Korea
    • 年月日
      2011-07-08
  • [学会発表] On random maze via Markov chain Monte Carlo2011

    • 著者名/発表者名
      Yuji Mihara
    • 学会等名
      The 14th Korea-Japan Joint Workshop on Algorithms and Computation (WAAC 2011)
    • 発表場所
      Haeundae, Busan, Korea
    • 年月日
      2011-07-08

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公開日: 2013-06-26  

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