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2018 Fiscal Year Research-status Report

Polynomial-time Algorithms for Analysis and Control of Epidemic Spreading Processes

Research Project

Project/Area Number 18K13777
Research InstitutionNara Institute of Science and Technology

Principal Investigator

小蔵 正輝  奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 助教 (10800732)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Keywords複雑ネットワーク / 制御工学 / 非負システム / 設計工学
Outline of Annual Research Achievements

現実に現れる様々なネットワークにおける制御手法の開発が順調に進んでいる.例には製品開発ネットワーク,衛星通信ネットワーク,無線通信ネットワーク,社会的ネットワークがある.1.複雑に設計要素が関係し合う製品開発における最適な資源配分手法を提案し,日本機械学会第28回設計工学・システム部門講演会にて発表した.論文がDesign in Research Engineeringに採録決定した.
2.衛星通信ネットワークにおける通信トポロジーをgeometric programmingを用いて効率的に設計するための手法を得た.電子情報通信学会 高信頼制御通信研究会にて成果が発表された.
3.無線通信ネットワークにおける協調的な送信電力制御手法に関する論文がAmerican Control Conferenceに受理された.
4.社会的ネットワークモデルの一つであるactivity driven modelの拡張(adaptive activity driven model)を提案し,その上における感染症の最適抑制手法を導いた.論文がSIAM Journal on Applied Mathematicsに採録決定した.
5.同じく社会的ネットワークにおける感染症モデルの一つであるsynergy susceptible-infected-suscptibleモデルの数理的な解析手法を得た.論文がIEEE Transactions on Circuits and Systems II: Express Briefsに採録決定した.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

1.複雑に設計要素が関係し合う製品開発における最適な資源配分手法を提案し,日本機械学会第28回設計工学・システム部門講演会にて発表した.論文がDesign in Research Engineeringに採録決定した.
2.衛星通信ネットワークにおける通信トポロジーをgeometric programmingを用いて効率的に設計するための手法を得た.電子情報通信学会 高信頼制御通信研究会にて成果が発表された.
3.無線通信ネットワークにおける協調的な送信電力制御手法に関する論文がAmerican Control Conferenceに受理された.
4.社会的ネットワークモデルの一つであるactivity driven modelの拡張(adaptive activity driven model)を提案し,その上における感染症の最適抑制手法を導いた.論文がSIAM Journal on Applied Mathematicsに採録決定した.
5.同じく社会的ネットワークにおける感染症モデルの一つであるsynergy susceptible-infected-suscptibleモデルの数理的な解析手法を得た.論文がIEEE Transactions on Circuits and Systems II: Express Briefsに採録決定した.

Strategy for Future Research Activity

種々のネットワークにおける効率的な制御手法の開発に成功したが,その実応用へ向けた検討は道半ばである.ビッグデータからのネットワークモデルの構築,モデルの正確性の担保,および得られた制御手法の社会実装の検討が今後の課題である.

Causes of Carryover

対外発信のインパクトを再検討し参加する学会を変更したため次年度使用額が生じた.これは短期在外研究を通じた国際共同研究の加速に使用する.

  • Research Products

    (10 results)

All 2019 2018 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 4 results) Presentation (4 results)

  • [Int'l Joint Research] University of Pennsylvania(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      University of Pennsylvania
  • [Int'l Joint Research] Bristol University(英国)

    • Country Name
      UNITED KINGDOM
    • Counterpart Institution
      Bristol University
  • [Journal Article] Resource optimization of product development projects with time-varying dependency structure2019

    • Author(s)
      Ogura Masaki、Harada Junichi、Kishida Masako、Yassine Ali
    • Journal Title

      Research in Engineering Design

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1007/s00163-019-00316-6

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Stability of SIS Spreading Processes in Networks with Non-Markovian Transmission and Recovery2019

    • Author(s)
      Ogura Masaki、Preciado Victor M.
    • Journal Title

      IEEE Transactions on Control of Network Systems

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1109/TCNS.2019.2905131

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Optimal Resource Allocation over Complex Networks: An Approach via Geometric Programming2019

    • Author(s)
      OGURA Masaki
    • Journal Title

      IEICE ESS Fundamentals Review

      Volume: 12 Pages: 191~200

    • DOI

      10.1587/essfr.12.3_191

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Synergistic Effects in Networked Epidemic Spreading Dynamics2019

    • Author(s)
      Ogura Masaki、Mei Wenjie、Sugimoto Kenji
    • Journal Title

      IEEE Transactions on Circuits and Systems II: Express Briefs

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1109/TCSII.2019.2912794

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 確率的に不確かなネットワークにおける最適資源配置2019

    • Author(s)
      原田, 小蔵, 杉本,
    • Organizer
      第6回計測自動制御学会制御部門マルチシンポジウム
  • [Presentation] 時変通信環境における分散送信電力制御アルゴリズム2019

    • Author(s)
      趙, 小蔵, 杉本
    • Organizer
      電子情報通信学会 高信頼制御通信研究会
  • [Presentation] Geometric Programmingによる衛星通信ネットワーク設計法の検討2019

    • Author(s)
      阿部, 小蔵, 辻, 三浦, 足立
    • Organizer
      電子情報通信学会 高信頼制御通信研究会
  • [Presentation] 設計プロジェクトにおける追加タスクの影響を最小化するためのロバスト最適化2018

    • Author(s)
      原田, 小蔵, 岸田, 杉本
    • Organizer
      日本機械学会第28回設計工学・システム部門講演会

URL: 

Published: 2019-12-27  

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