自己組織化ネットワークにおけるパケット渋滞のダイナミクス

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 14780179
• Research Institution: Muroran Institute of Technology
• Principal Investigator: 本田 泰 室蘭工業大学, 工学部, 助教授 (20241531)
• Keywords: スケールフリーネットワーク / 並列計算システム / 単語間ネットワーク / 最短経路長

Research Abstract

World Wide Webのリンク構造や,俳優の競演関係,送電線網など構造がランダムであると考えられていたネットワークにおいて,スケールフリーとよばれる構造が存在することが知られている.本研究では,これらの非常に大規模なネットワークを仮想的に計算機上に構築し,その基本的性質をしらべた.たとえばWebの場合,実際に存在するWebノードの総数は数十億とも百億ともいわれており,そのものを丸ごとシミュレーションすることは困難であるとしても,相当数のノードを含むネットワークを実現しなければならない.そのため本研究では,ベオウルフがたの並列計算機システムをまず構築した.並列計算機システムの全体性能を向上させるため,まず計算機ユニットの性能解析を行った.CPU性能,キャッシュサイズ,バススピード,メモリ容量およびスピードを比較検討し,最適な組み合わせを求めた.現実的な規模のネットワークをシミュレーションするためには,キャッシュ容量とスピードが重要な役割を果たすことがわかった.
また,スケールフリーネットワークの一例として,英英辞書における単語間ネットワークを構築し,そのリンク数分布およびその指数を求めた.British National Corpusにおける単語間ネットワークにおいては,核単語とそれ以外で,指数の違いが観測されたが,英英辞書による単語間ネットワークにおいてはそのようなちがいが存在しないことがあきらかとなった.
また,スケールフリーネットワークの性質とそれ以外のネットワークの違いを比較するため,完全木の最短経路長を厳密に求めた.木構造はさまざまな分野に見られるネットワーク構造であるが,ランダムネットワークやスケールフリーネットワークと同様にノードの数に対して対数関数的に最短経路長が増大することがわかった.一方の木構造はそれらの約2倍の最短経路長をもつことも解明された.

Research Products

• [Publications] 岩田雄介, 林克信, 本田泰: "英英辞書における単語間ネットワークの構造"平成15年度電気関係学会北海道支部連合大会講演論文集. 169 (2003)
• [Publications] 佐藤聡信, 杉山琢深, 本田泰: "PCの性能検討とベンチマーク"平成15年度電気関係学会北海道支部連合大会講演論文集. 285 (2003)
• [Publications] 佐藤聡信, 玉木健介, M.ファイルース, 本田泰: "CPU-メモリ開通信速度とベンチマーク"開発技術研究会平成15年度研究発表会講演要旨集. 9 (2003)
• [Publications] 杉山琢深, 本田泰: "完全2分木の最短経路長の厳密解"開発技術研究会平成15年度研究発表会講演要旨集. 58 (2003)
• [Publications] 森脇正樹, 本田泰: "Erdos-Renyiもでるによるランダムネットワーク"開発技術研究会平成15年度研究発表会講演要旨集. 59 (2003)
• [Publications] 本田泰: "スケールフリーネットワーク上の経路探索"情報処理北海道シンポジウム2003講演論文集. 102 (2003)