断続的ダイナミクスを有する分散システムのエネルギー効率にすぐれた安定化手法の確立

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22300009
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: ソフトウエア
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 増澤 利光 大阪大学, 情報科学研究科, 教授 (50199692)
• 研究分担者: 角川 裕次 大阪大学, 大学院情報科学研究科, 准教授 (80253110)
• 連携研究者: 大下 福仁 大阪大学, 大学院情報科学研究科, 准教授 (20362650)
• 研究期間 (年度): 2010-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: アルゴリズム / ディペンダブル･コンピューティング / 分散システム / ネットワーク / エネルギー効率化 / 無線ネットワーク / モバイル・エージェント / ビザンチン故障

研究概要

本研究では，断続的に変化するネットワーク環境において，自己適応性・安定動作を実現するエネルギー効率のよい分散アルゴリズムの理論・技術の確立を目指した．具体的には，以下の研究テーマに取り組み，いくつかの成果を得た．
(1) 分散アルゴリズムの消費エネルギーのモデル化．(2) 断続的に変化するネットワーク環境における分散システムの安定性の定量指標の提案．(3) 分散システムの消費エネルギーと安定性とのトレードオフの解明．(4) 分散システムのエネルギー効率にすぐれた安定化手法の確立．

研究成果

• [雑誌論文] Analysis of distributed token circulation algorithm with faulty random number generator (2014)
  • 著者名/発表者名: Shinji Kawai, Fukuhito Ooshita, Hirotsugu Kakugawa, and Toshimitsu Masuzawa
  • 雑誌名: Parallel Processing Letters 巻: Vol.24, No.1 ページ: 1450002
  • DOI: 10.1142/S0129626414500029
  • 査読あり
• [雑誌論文] Efficient randomized Byzantine fault-tolerant replication based on special valued coin tossing (2014)
  • 著者名/発表者名: Junya Nakamura, Tadashi Araragi, Shigeru Masuyama, Toshimitsu Masuzawa
  • 雑誌名: IEICE Transactions on Information and Systems 巻: Vol.E97-D,No.2 ページ: 231-244
  • DOI: 10.1587/transinf.E97.D.231
  • 査読あり
• [雑誌論文] A method of parallelizing consensuses for accelerating Byzantine fault tolerance (2014)
  • 著者名/発表者名: Junya Nakamura, Tadashi Araragi, Toshimitsu Masuzawa, Shigeru Masuyama
  • 雑誌名: IEICE Transactions on Information and Systems 巻: Vol.E97-D,No.1 ページ: 53-64
  • DOI: 10.1587/transinf.E97.D.53
  • 査読あり
• [雑誌論文] A concurrent partial snapshot algorithm for large-scale and dynamic distributed systems (2014)
  • 著者名/発表者名: Kim Yonghwan, Tadashi Araragi, Junya Nakamura, Toshimitsu Masuzawa
  • 雑誌名: IEICE Transactions on Information and Systems 巻: Vol.E97-D,No.1 ページ: 65-76
  • DOI: 10.1587/transinf.E97.D.65
  • 査読あり
• [雑誌論文] Linear time and space gathering of anonymous mobile agents in asynchronous trees (2013)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Baba, Tomoko Izumi, Fukuhito Ooshita, Hirotsugu Kakugawa, Toshimitsu Masuzawa
  • 雑誌名: Theoretical Computer Science 巻: Vol.478 ページ: 118-126
  • DOI: 10.1016/j.tcs.2013.01.022
  • 査読あり
• [雑誌論文] Loosely-stabilizing leader election in population protocol model (2012)
  • 著者名/発表者名: Yuichi Sudo, Junya Nakamura, Yukiko Yamauchi, Fukuhito Ooshita, Hirotsugu Kakugawa, Toshimitsu Masuzawa
  • 雑誌名: Theoretical Computer Science 巻: Vol.444 ページ: 100-112
  • DOI: 10.1016/j.tcs.2012.01.007
  • 査読あり
• [雑誌論文] Self-stabilizing protocols on oriented chains with joins and leaves (2012)
  • 著者名/発表者名: Doina Bein, Hirotsugu Kakugawa, Toshimitsu Masuzawa
  • 雑誌名: International Journal of Autonomous and Adaptive Communications Systems 巻: Vol.5, No.2 ページ: 178-199
  • DOI: 10.1504/IJAACS.2012.046284
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sebastien Tixeuil, Bounding the impact of unbounded attacks in stabilization (2012)
  • 著者名/発表者名: Swan Dubois, Toshimitsu Masuzawa
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems 巻: Vol.23, No.3 ページ: 460-466
  • DOI: 10.1109/TPDS.2011.158
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reliable communication on emulated channels resilient to transient faults (2011)
  • 著者名/発表者名: Yukiko Yamauchi, Doina Bein, Toshimitsu Masuzawa
  • 雑誌名: International Journal of Foundations of Computer Science 巻: Vol.22, No.5 ページ: 1099-1122
  • 査読あり
• [雑誌論文] Observations on non-silent self-stabilizing algorithms in sensor networks with probabilistically intermittent link failures (2011)
  • 著者名/発表者名: Hirotsugu Kakugawa, Yukiko Yamauchi, Sayaka Kamei, Toshimitsu Masuzawa
  • 雑誌名: Theoretical Computer Science 巻: Vol.412, Issue 33 ページ: 4336-4349
  • DOI: 10.1016/j.tcs.2010.11.013
  • 査読あり
• [雑誌論文] Randomized gathering of mobile agents in anonymous unidirectional ring networks
  • 著者名/発表者名: Fukuhito Ooshita, Shinji Kawai, Hirotsugu Kakugawa, Toshimitsu Masuzawa
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems 巻: (to appear)
  • DOI: 10.1109/TPDS.2013.259
  • 査読あり
• [学会発表] Local-informationbased self-optimizing routing in virtual grid networks (2013)
  • 著者名/発表者名: Shusuke Takatsu, Fukuhito Ooshita, Hirotsugu Kakugawa, Toshimitsu Masuzawa, Zigzag
  • 学会等名: the 33rd International Conference on Distributed Computing Systems
  • 発表場所: Philadelphia, Pennsylvania, USA
  • 年月日: 20130708-11
• [学会発表] Laurence Pilard, Transitive approach for topology control in wireless sensor networks (2013)
  • 著者名/発表者名: Karim Bessaoud, Alain Bui, Toshimitsu Masuzawa
  • 学会等名: the 9th International Wireless Communications and Mobile Computing Conference
  • 発表場所: Cagliari, Sardinia - Italy
  • 年月日: 20130701-05
• [学会発表] Algorithms for partial gathering of mobile agents in asynchronous rings (2012)
  • 著者名/発表者名: Masahiro Shibata, Shinji Kawai, Fukuhito Ooshita, Hirotsugu Kakugawa, Toshimitsu Masuzawa
  • 学会等名: the 16th International Conference on Principles of Distributed Systems
  • 発表場所: Rome, Italy
  • 年月日: 20121218-20
• [学会発表] Communication-efficient self-stabilization in wireless networks (2012)
  • 著者名/発表者名: Tomoya Takimoto, Fukuhito Ooshita, Hirotsugu Kakugawa, Toshimitsu Masuzawa
  • 学会等名: the 14th International Symposium on Stabilization, Safety, and Security of Distributed Systems
  • 発表場所: Toronto, Canada
  • 年月日: 20121001-04
• [学会発表] Randomized rendezvous of mobile agents in anonymous unidirectional ring network (2012)
  • 著者名/発表者名: Shinji Kawai, Fukuhito Ooshita, Hirotsugu Kakugawa, Toshimitsu Masuzawa
  • 学会等名: the 19th International Colloquium on Structural Information and Communication Complexity
  • 発表場所: Reykjavik, Iceland
  • 年月日: 20120630-0702
• [学会発表] Brief Announcement : A concurrent partial snapshot algorithm for large-scale and dynamic distributed systems (2011)
  • 著者名/発表者名: Yonghwan Kim, Tadashi Araragi, Junya Nakamura, Toshimitsu Masuzawa
  • 学会等名: the 13th International Symposium on Stabilization, Safety, and Security of Distributed Systems
  • 発表場所: Grenoble, France
  • 年月日: 20111010-12
• [学会発表] Silence is golden : Self-stabilizing protocols communication-efficient after convergence (2011)
  • 著者名/発表者名: Toshimitsu Masuzawa
  • 学会等名: the 13th International Symposium on Stabilization, Safety, and Security of Distributed Systems
  • 発表場所: Grenoble, France
  • 年月日: 20111010-12
  • 招待講演
• [学会発表] Maximum metric spanning tree made Byzantine tolerant (2011)
  • 著者名/発表者名: Swan Dubois, Toshimitsu Masuzawa, Sebastien Tixeuil
  • 学会等名: the 25th International Symposium on Distributed Computing
  • 発表場所: Rome, Italy
  • 年月日: 20110920-22
• [学会発表] Fast and compact self stabilizing verification, computation, and fault detection of an MST (2011)
  • 著者名/発表者名: Amos Korman, Shay Kutten, Toshimitsu Masuzawa
  • 学会等名: the 30th annual ACM SIGACT-SIGOPS Symposium on Principles of Distributed Computing
  • 発表場所: San Jose, California, USA
  • 年月日: 20110606-08
• [学会発表] Advantages of optimal longcut route for wireless mobile users (2011)
  • 著者名/発表者名: Gen Motoyoshi, Yuichi Sudo, Tsutomu Murase, Toshimitsu Masuzawa
  • 学会等名: IEEE International Conference on Communications
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 20110605-09
• [学会発表] On Byzantine containment properties of the min+1 protocol (2010)
  • 著者名/発表者名: Swan Dubois, Toshimitsu Masuzawa, Sebastien Tixeuil
  • 学会等名: the 12th International Symposium on Stabilization, Safety, and Security of Distributed Systems
  • 発表場所: New York City, New York, USA
  • 年月日: 20100920-22
• [学会発表] Adaptive containment of time-bounded Byzantine faults (2010)
  • 著者名/発表者名: Yukiko Yamauchi, Toshimitsu Masuzawa, Doina Bein
  • 学会等名: the 12th International Symposium on Stabilization, Safety, and Security of Distributed Systems
  • 発表場所: New York City, New York, USA
  • 年月日: 20100920-22
• [学会発表] The impact of topology on Byzantine containment in stabilization (2010)
  • 著者名/発表者名: Swan Dubois, Toshimitsu Masuzawa, Sebastien Tixeuil
  • 学会等名: the 24th International Symposium on Distributed Computing
  • 発表場所: Cambridge, Massachusetts, USA
  • 年月日: 20100913-15
• [学会発表] Stabilizing locally maximizable tasks in unidirectional networks is hard (2010)
  • 著者名/発表者名: Toshimitsu Masuzawa, Sebastien Tixeuil
  • 学会等名: the 30th International Conference on Distributed Computing Systems
  • 発表場所: Genoa, Italy
  • 年月日: 20100621-26
• [学会発表] Space-optimal rendezvous of mobile agents in asynchronous trees (2010)
  • 著者名/発表者名: Daisuke Baba, Tomoko Izumi, Fukuhito Ooshita, Hirotsugu Kakugawa, Toshimitsu Masuzawa
  • 学会等名: the 17th International Colloquium on Structural Information and Communication Complexity
  • 発表場所: Sirince, Turkey
  • 年月日: 20100607-11
• [学会発表] Evaluation of self-stabilizing token circulation algorithm with faulty random number generators (2010)
  • 著者名/発表者名: Shinji Kawai, Fukuhito Ooshita, Hirotsugu Kakugawa, Toshimitsu Masuzawa
  • 学会等名: the Workshop on Dependability of Network Software Applications
  • 発表場所: Higashi Hiroshima, Japan
  • 年月日: 2010-11-18
• [学会発表] An agent exploration in unknown undirected graphs with whiteboards (2010)
  • 著者名/発表者名: Yuichi Sudo, Daisuke Baba, Junya Nakamura, Fukuhito Ooshita, Hirotsugu Kakugawa, Toshimitsu Masuzawa
  • 学会等名: the 3rd Workshop on Reliability, Availability, and Security
  • 発表場所: Zurich, Switzerland
  • 年月日: 2010-07-29