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2012 年度 実施状況報告書

分散システムにおけるプロセス間相互作用と故障耐性の研究

研究課題

研究課題/領域番号 24500039
研究種目

基盤研究(C)

研究機関大阪大学

研究代表者

角川 裕次  大阪大学, 情報科学研究科, 准教授 (80253110)

研究分担者 大下 福仁  大阪大学, 情報科学研究科, 助教 (20362650)
増澤 利光  大阪大学, 情報科学研究科, 教授 (50199692)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2016-03-31
キーワード分散アルゴリズム / モバイルエージェント / プロセス同期 / 自己安定
研究概要

今年度は、センサネットワーク向け通信効率の良い自己安定アルゴリズム設計手法、ネットワーク上で動作するモバイルエージェントシステムの基礎理論、および、あらたなプロセス間同期問題について研究を進めた。
・通信効率の良い自己安定アルゴリズム設計技法 : 基本的な考え方は通信回数を減らすという点であるが、単純に通信回数を減らしただけでは、障害が発生したときに正常な状況に回復するまでの時間が長くなってしまう。そこで障害が発生した直後は通信回数を減らすことなく頻繁に通信をすることで、回復時間を短くする。そして正常な状況に回復し安定してからは通信回数を減らす。この方法で全体的な通信量を削減することに成功した。本成果は国際会議で発表し、最優秀論文賞を授与された。
・モバイルエージェントの基礎理論 : ネットワーク上を自律的に移動しながら、複数のエージェントが協調してタスクを達成する手法を研究した。これまでは全エージェントが1箇所に集合する問題がよく研究されてきているが、本研究ではエージェントが複数個所に分かれて集合する部分集合問題を新たに提案し、その解法を示した。また、1箇所に集合する問題に対しては、匿名単方向リングネットワーク上での乱択解法を示した。これらの成果は国際会議で発表した。
・あらたなプロセス間同期問題 : 新たなプロセス間同期問題として、相互包含問題を提案し、その解法の研究をすすめた。相互包含問題とは、相互排除問題と相補的な問題で、少なくとも1つのプロセスが臨界領域に入っていることを保証する問題である。この問題は単なる理論的興味に限らず、センサネットワークでの動的なクラスタリング問題への応用がある。現在、研究成果を論文にまとめており、論文誌への投稿準備を進めている。

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

障害に強い分散アルゴリズムの一つである自己安定アルゴリズムの通信コストの省力化に関する成果、ネットワークの自律動作を可能とするモバイルエージェントに関する研究成果を得ることができ、国際会議にて発表することができた。また、プロセス間同期問題に関する研究も順調に進んでおり、論文誌への投稿に向けて執筆中である。これらの点より、研究はほぼ予定通り順調に進展していると考えている。

今後の研究の推進方策

今後も引き続き、動的な変化がある分散ネットワークでのアルゴリズム設計手法の研究を継続する。とくに2年目では、センサネットワーク向け自己安定アルゴリズムの構築を容易にする手法、障害に強いモバイルエージェントアルゴリズム設計手法、そして障害に強いプロセス間同期機構向け通信構造の研究を進めてゆく。そしてそれまでに得られてきたアルゴリズムをセンサネットワーク上で実装し、その有効性の実験的な実証に着手する。

次年度の研究費の使用計画

・センサネットワークを構成するノードとしてOracle社SunSPOTを購入し、実機上で分散アルゴリズムの実装実験に備える。
・実機実験に先立ち、アルゴリズムの動作確認および予備実験用として、分さ鳴子リズムシミュレーション用計算機としてPCの購入を行う。
・研究成果発表のための国際会議旅費および国内研究会旅費への支出を行う。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Linear time and space gathering of anonymous mobile agents in asynchronous trees2013

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Baba, Tmomoko Izumi, Fukuhito Ooshita, Hirotsugu Kakugawa, and Toshimitsu Masuzawa
    • 雑誌名

      Theoretical Computer Science

      巻: 478 ページ: 118-126

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Self-Stabilizing 6-Approximation for the Minimum Connected Dominating Set with Safe Convergence in Unit Disk Graph2013

    • 著者名/発表者名
      Sayaka Kamei, Hirotsugu Kakugawa
    • 雑誌名

      Theoretical Computer Science

      巻: 428 ページ: 80-90

    • 査読あり
  • [学会発表] Algorithms for partial gathering of mobile agents in asynchronous rings2012

    • 著者名/発表者名
      Shibata Masahiro, Ooshita Fukuhito, Kakugawa Hirotsugu, Masuzawa Toshimistu and Kawai Shinji
    • 学会等名
      International Conference on Principles of Distributed Systems (OPODIS)
    • 発表場所
      Rome, Italy
    • 年月日
      20121217-20121221
  • [学会発表] Communication-Efficient Self-stabilization in Wireless Networks2012

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Takimoto, Fukuhito Ooshita, Hirotsugu Kakugawa and Toshimitsu Masuzawa
    • 学会等名
      International Symposium on Stabilization, Safety, and Security of Distributed Systems (SSS 2012)
    • 発表場所
      Toronto, Canada
    • 年月日
      20121001-20121004
  • [学会発表] Randomized Rendezvous of Mobile Agents in Anonymous Unidirectional Ring Network2012

    • 著者名/発表者名
      Shinji Kawai, Fukuhito Ooshita, Hirotsugu Kakugawa, Toshimitsu Masuzawa
    • 学会等名
      International Colloquium on Structural Information and Communication Complexity (SIROCCO 2012)
    • 発表場所
      Reykjavik, Iceland
    • 年月日
      20120630-20120702

URL: 

公開日: 2014-07-24  

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