非均質マルチエージェントシステムの競合状況におけるノルムの獲得と維持に関する研究

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23650075
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 知能情報学
• 研究機関: 早稲田大学
• 研究代表者: 菅原 俊治 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (70396133)
• 連携研究者: 栗原 聡 電気通信大学, 大学院・情報システム学研究科, 教授 (30397658) ; 廣津 登志夫 法政大学, 情報科学部, 教授 (10378268) ; 福田 健介 国立情報学研究所, アーキテクチャ科学研究系, 准教授 (90435503)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: 社会規範 / 非均質エージェント / 分散処理 / 複雑ネットワーク / 強化学習

研究概要

本研究では競合状態の秩序をノルムとしてプログラム（エージェント）が習得する手法を提案し、その性質を調べた。このために競合状態を利得行列（戦略の選好と学習報酬）付きのマルコフゲームを用い、競合解消できない行動選択では競合が残り続ける定式化と、一時的には損しても効率的に競合から離脱するノルムを学習できるか調査した。その結果、(1)ノルムを獲得できるが、その質と安定性は利得行列に影響する、(2) 少数の異質のエージェントがノルムの学習自体は阻害しないものの、一度確立されたノルムを壊す現象がある、(3) エージェントにネットワーク構造を導入し、ノルムの変動と局所的なノルムの収束があることを確認した。

研究成果

• [雑誌論文] Emergence of Conventions for Efficiently Resolving Conflicts in Complex Networks (2014)
  • 著者名/発表者名: Toshiharu Sugawara
  • 雑誌名: Proceedings of 2014 IEEE/WIC/ACM International Conference on Intelligent Agent Technology (IAT-14) ページ: 11-14
  • 査読あり
• [雑誌論文] Emergence of Conventions in Conflict Situations in Complex Agent Network Environments (2014)
  • 著者名/発表者名: Toshiharu Sugawara
  • 雑誌名: Proceedings of the 13th International Conference on Autonomous Agents and Multiagent Systems(AAMAS2014) ページ: 1459-1460
  • URL: http://aamas2014.lip6.fr/proceedings/aamas/p1459.pdf
  • 査読あり
• [雑誌論文] Decentralized Area Partitioning for a Cooperative Cleaning Task (2013)
  • 著者名/発表者名: Chihiro Kato and Toshiharu Sugawara
  • 雑誌名: Proceedings of the 16th International Conference on Principles and Practice of Multi-Agent Systems (PRIMA-2013) ページ: 470-477
  • DOI: 10.1007/978-3-642-44927-7_36
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evolution of Cooperation in Meta-rewards Games on Networks of WS and BA models (2013)
  • 著者名/発表者名: Yuki Hirahara, Fujio Toriumi, and Toshiharu Sugawara
  • 雑誌名: Proceedings of DOCMAS 2013 (held in conjunction with the 2013 IEEE/WIC/ACM International Conference on Intelligent Agent Technology (IAT-13)), IEEE Computer Society Press ページ: 17-20
  • DOI: 10.1109/WI-IAT.2013.165
  • 査読あり
• [雑誌論文] Towards classification of DNS erroneous queries (2013)
  • 著者名/発表者名: Yuta Kazato, Kensuke Fukuda and Toshiharu Sugawara
  • 雑誌名: Proceedings of the Asian Internet Engineering Conference 2013 (AINTEC2013) ページ: 25-32
  • DOI: 10.1145/2534142.2534146
  • 査読あり
• [雑誌論文] WSモデル・BAモデルのネットワーク上でのメタ報酬ゲームにおける協調の進化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 平原悠喜, 鳥海不二夫, 菅原俊治
  • 雑誌名: エージェント合同シンポジウム(JAWS2013)予稿集, 日本ソフトウェア科学会, 電子情報通信学会, 人工知能学会, 情報処理学会共催, 南紀白浜
  • 査読あり
• [雑誌論文] "Task Allocation Strategy Based on Variances in Bids for Large-Scale Multi-Agent Systems" Proceedings of the 9th International Conference on Artificial Intelligence Applications and Innovations (IFIP AIAI 2013) (2013)
  • 著者名/発表者名: Toshiharu Sugawara
  • 雑誌名: IFIP Advances in Information and Communication Technology Series 巻: Vol. 412 ページ: 110-120
  • DOI: 10.1007/978-3-642-41142-7_12
  • 査読あり
• [雑誌論文] Role and Member Selection in Team Formation Using Resource Estimation (2013)
  • 著者名/発表者名: Masashi Hayano, Dai Hamada and Toshiharu Sugawara
  • 雑誌名: Proceedings of the 7th International KES Conference on Agents and Multi-agent Systems - Technologies and Applications (KES-AMSTA 2013) (published as Frontiers in Artificial Intelligence and Applications 巻: Vol. 252 ページ: 125-136
  • DOI: 10.3233/978-1-61499-254-7-125
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reorganization of Agent Networks with Reinforcement Learning based on Communication Delay (2012)
  • 著者名/発表者名: Kazuki Urakawa and Toshiharu Sugawara
  • 雑誌名: Proceedings of 2012 IEEE/WIC/ACM International Conference on Intelligent Agent Technology (IAT-12) ページ: 324-331
  • DOI: 10.1109/WI-IAT.2012.105
  • 査読あり
• [雑誌論文] Two-Sided Parameter Learning of Role Selections for Efficient Team Formation (2012)
  • 著者名/発表者名: Dai Hamada and Toshiharu Sugawara
  • 雑誌名: Proceedings of the 15th International Conference on Principles and Practice of Multi-Agent Systems (PRIMA-2012) 巻: 7455 ページ: 122-136
  • DOI: 10.1007/978-3-642-32729-2_9
  • 査読あり
• [雑誌論文] エージェントの複数系統集団における言語の相互世代学習とその特徴 (2012)
  • 著者名/発表者名: 上野祐輝, 菅原俊治
  • 雑誌名: 情報処理学会論文誌 : 数理モデル化と応用(TOM), 情報処理学会 巻: Vol. 5, No. 3 ページ: 32-40
  • URL: https://ipsj.ixsq.nii.ac.jp/ej/?action=pages_view_main&active_action=repository_view_main_it
  • 査読あり
• [雑誌論文] Deciding Roles for Efficient Team Formation by Parameter Learning (2012)
  • 著者名/発表者名: Dai Hamada and Toshiharu Sugawara
  • 雑誌名: Proceedings of the 6th International KES Conference on Agents and Multi-agent Systems - Technologies and Applications (KES-AMSTA 2012) ページ: 544-553
  • DOI: 10.1007/978-3-642-30947-2_59
  • 査読あり
• [雑誌論文] Efficient Team Formation based on Learning and Reorganization and Influence of Communication Delay (2011)
  • 著者名/発表者名: Ryota Katayanagi and Toshiharu Sugawara
  • 雑誌名: Proceedings of the 11th IEEE International Conference on Computer and Information Technology (CIT-2011) ページ: 563-570
  • DOI: 10.1109/CIT.2011.18
  • 査読あり
• [雑誌論文] 渋滞緩和エージェントモデルによる渋滞緩和の提案と評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 萬屋賢人, 菅原俊治
  • 雑誌名: 情報処理学会論文誌 : 数理モデル化と応用(TOM) 巻: Vol. 4, No. 4 ページ: 1-9
  • URL: https://ipsj.ixsq.nii.ac.jp/ej/?action=pages_view_main&active_action=repository_view_main_item_detail&item_id=79184&item_no=1&page_id=13&block_id=8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Emergence and Stability of Social Conventions in Conflict Situations (2011)
  • 著者名/発表者名: Toshiharu Sugawara
  • 雑誌名: Proceedings of the 22nd International Joint Conference on Artificial Intelligence (IJCAI-11) ページ: 371-378
  • DOI: 10.5591/978-1-57735-516-8/IJCAI11-071
  • 査読あり
• [雑誌論文] Emergence of Norms for Social Efficiency in Partially Iterative Non-Coordinated Games (2011)
  • 著者名/発表者名: Toshiharu Sugawara
  • 雑誌名: Proceedings ofthe 10th International Joint Conference on Autonomous Agents and Multiagent Systems (AAMAS2011) ページ: 1193-1194
  • URL: http://www.ifaamas.org/Proceedings/aamas2011/papers/B26.pdf
  • 査読あり
• [学会発表] コミュニティの影響力を考慮した拡張型Collective Learningによるスモールワールドネットワーク上のノルムの収束について (2014)
  • 著者名/発表者名: 渋澤亮介, 菅原俊治
  • 学会等名: 社会システムと情報技術研究ウィーク(社会におけるAI研究会, 人工知能学会)
  • 発表場所: ニセコ甘露の森
  • 年月日: 20140302-05
• [学会発表] 報酬推定と信頼度を考慮したエージェントシステムのグループ編成について (2014)
  • 著者名/発表者名: 宮下裕貴, 菅原俊治
  • 学会等名: 社会システムと情報技術研究ウィーク(人工知能と知識処理研究会, 電子情報通信学会)
  • 発表場所: ニセコ甘露の森
  • 年月日: 20140302-05
• [学会発表] Efficient Channel Division and Information Sharing Using Reinforcement Learning for Cooperative Multi-agent Systems (2013)
  • 著者名/発表者名: Xue Zhang and Toshiharu Sugawara
  • 学会等名: 人工知能と知識処理研究会技術研究報告, 信学技報
  • 発表場所: 電子情報通信学会, 九州大学
  • 年月日: 20131128-29
• [学会発表] 大規模な環境におけるリソースの同定学習とチーム編成の効率化について (2013)
  • 著者名/発表者名: 早野真史, 菅原俊治
  • 学会等名: 人工知能と知識処理研究会技術研究報告, 信学技報
  • 発表場所: 電子情報通信学会 , 九州大学
  • 年月日: 20131128-29
• [学会発表] スモールワールドモデルのソーシャルメディアにおける協調の進化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 平原悠喜, 鳥海不二夫, 菅原俊治
  • 学会等名: FIT2013予稿集 , 電子情報通信学会/情報処理学会
  • 発表場所: 鳥取大学
  • 年月日: 20130904-06
• [学会発表] バッテリ制限付きマルチロボットによる継続的な巡回清掃のための領域分割法の提案 (2013)
  • 著者名/発表者名: 加藤千紘, 米田圭佑, 菅原俊治
  • 学会等名: 社会システムと情報技術研究ウィーク(知識ベースシステム研究会, 人工知能学会)
  • 発表場所: ルスツリゾート
  • 年月日: 20130310-13
• [学会発表] 家庭におけるスマートメーターを活用した電力制御・売買手法の提案 (2013)
  • 著者名/発表者名: 坂本裕紀, 菅原俊治
  • 学会等名: 情報処理学会全国大会
  • 発表場所: 東北大学
  • 年月日: 20130306-08
• [学会発表] マルチロボット巡回清掃における強化学習を用いた行動計画法の提案と評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 米田圭佑, 加藤千紘, 菅原俊治
  • 学会等名: 第87回情報処理学会数理モデル化と問題解決研究会
  • 発表場所: 武雄市民会館
  • 年月日: 20130227-28
• [学会発表] 家庭におけるスマートメーターを活用した電力需要学習に基づく売買取引手法の提案 (2013)
  • 著者名/発表者名: 坂本裕紀, 菅原俊治
  • 学会等名: 人工知能と知識処理研究会技術研究報告, 信学技報
  • 発表場所: 電子情報通信学会, 早稲田大学
  • 年月日: 2013-07-04
• [学会発表] 遅延観測に基づいた階層型組織の再編成手法とその評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 浦川一紀, 菅原俊治
  • 学会等名: 社会システムと情報技術研究ウィーク, (人工知能と知識処理研究会技術研究報告), 信学技報
  • 発表場所: 電子情報通信学会, 定山渓
  • 年月日: 20120311-13
• [学会発表] 幼児エージェントモデル集団における世代学習とその特徴 (2012)
  • 著者名/発表者名: 上野祐輝, 菅原俊治
  • 学会等名: 第87回情報処理学会数理モデル化と問題解決研究会
  • 発表場所: 指宿市民会館
  • 年月日: 20120301-02
• [学会発表] 強化学習を用いたチーム編成の効率化モデルの提案と環境変化に対する評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 佐藤大樹, 菅原俊治
  • 学会等名: 情報処理学会数理モデル化と問題解決研究会
  • 発表場所: 室蘭工業大学
  • 年月日: 20110915-16
• [学会発表] マルチエージェントシステムにおける効率的な競合解消のための社会的慣習の獲得学習の一実験 (2011)
  • 著者名/発表者名: 菅原俊治
  • 学会等名: 第7回ネットワークが創発する知能研究会(JWEIN'11)第52回数理社会学会(JAMS52)合同大会
  • 発表場所: 松本
  • 年月日: 20110905-07
• [学会発表] 幼児期の学習モデルを利用した語彙の獲得と世代学習の効果と特徴 (2011)
  • 著者名/発表者名: 上野祐輝, 菅原俊治
  • 学会等名: 第25回人工知能学会全国大会(JSAI2011)
  • 発表場所: いわて県民情報交流センタ , 盛岡
  • 年月日: 20110601-03
• [図書] PRIMA 2012 : Principles and Practice of Multi-Agent Systems (2012)
  • 著者名/発表者名: Iyad Rahwan, Wayne Wobcke, Sandip Sen and Toshiharu Sugawara (Eds.)
  • 総ページ数: 7455
  • 出版者: Springer