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2012 Fiscal Year Final Research Report

Construction methods of an autonomous-distributed network on a geographical space according to population

Research Project

  • PDF
Project/Area Number 21500072
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Computer system/Network
Research InstitutionJapan Advanced Institute of Science and Technology

Principal Investigator

HAYASHI Yukio  北陸先端科学技術大学院大学, 知識科学研究科, 准教授 (70293397)

Project Period (FY) 2009 – 2012
Keywords人口分布 / ネットワーク科学 / 自己組織化 / ルーティング / トラフィック特性 / 再帰分割 / ショートカット / 淘汰
Research Abstract

We have proposed construction methods of geographical networks based on recursive divisions of faces or link survivals, in which positions of nodes as base-stations are adaptive to scalably increasing request on future wide-area communication according to population. From theoretical analyses and computer simulations, we show that the proposed network models are efficient in the decentralized routings on short paths and robust in the connectivity against node removals of random failures and intentional attacks. In addition, we find several strategies to avoid traffic congestion and to improve the robustness by adding shortcuts.

  • Research Products

    (37 results)

All 2013 2012 2011 2010 2009 Other

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results) Presentation (27 results) Book (1 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] Combinatorial and approximative analyses in a spatially random division process2013

    • Author(s)
      Yukio Hayashi, Takayuki Komaki,Yusuke Ide, Takuya Machida, and Norio Konno
    • Journal Title

      Physica A

      Volume: Vol.392, No.9 Pages: 2212-2225

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Adaptive Fractal-like Network Structure for Efficient Search of Targets at Unknown Positions2012

    • Author(s)
      Yukio Hayashi
    • Journal Title

      Proc. of the 4th International Conference on Adaptive and Self-adaptive Systems and Applications

      Pages: 63-68

    • URL

      http://arxiv.org/pdf/1207.6814v1.pdf

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Self-organized network design by link survivals and shortcuts2011

    • Author(s)
      Yukio Hayashi, and Yuki Meguro
    • Journal Title

      Physica A

      Volume: Vol.391 Pages: 872-879

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Traffic properties for stochastic routing on scale-free networks2011

    • Author(s)
      Yukio Hayashi, and Yasumasa Ono
    • Journal Title

      IEICE Trans. Communications

      Volume: Vol.E-B, No.5 Pages: 1311-1322

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] An approximative calculation of the fractal structure in self-similar tilings2011

    • Author(s)
      Yukio Hayashi
    • Journal Title

      IEICE Trans.Fundamentals

      Volume: Vol.E94-A,No.2 Pages: 846-849

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Geographical networks stochastically constructed by a self-similar tiling according to population2010

    • Author(s)
      Yukio Hayashi, and Yasumasa Ono
    • Journal Title

      Physical Review E

      Volume: Vol.82 Pages: 016108-1-9

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ネットワーク科学に基づいたロバストな情報通信ネットワーク2010

    • Author(s)
      林 幸雄
    • Journal Title

      電気学会誌

      Volume: Vol.130, No.5 Pages: 293-296

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] On the Analysis of a Scaling Law Related to Random Walks -for the distributions of broken fragments of glass, areas enclosed by city roads, and divided faces in network models-2012

    • Author(s)
      Yukio Hayashi
    • Organizer
      Proc. Of the International Conference on Nonlinear Theory and its Applications,Organized Session: Complex Network Science, pp.106-109
    • Place of Presentation
      Palma, Majorca, Spain
    • Year and Date
      20121023-26
  • [Presentation] Adaptive Fractal-like Network Structure for Efficient Search of Targets at Unknown Positions2012

    • Author(s)
      Yukio Hayashi
    • Organizer
      Proc. of the 4th International Conference on Adaptive and Self-adaptive Systems and Applications
    • Place of Presentation
      Nice, France
    • Year and Date
      20120723-26
  • [Presentation] 非同期な情報交換を行うメッセージフェリーを用いたルーティング手法2012

    • Author(s)
      小牧 嵩征, 林 幸雄
    • Organizer
      第9回ネットワーク生態学シンポジウム, CD 予稿集, pp.151-157
    • Place of Presentation
      沖縄国際大学
    • Year and Date
      2012-12-15
  • [Presentation] Onion-like 構造とネットワークの頑健性及び通信効率2012

    • Author(s)
      Binbin Xing, 林 幸雄
    • Organizer
      第9回ネットワーク生態学シンポジウム, CD予稿集, pp.183-184
    • Place of Presentation
      沖縄国際大学
    • Year and Date
      2012-12-14
  • [Presentation] レビィ飛行的な探索構造が埋め込まれた地理的ネットワークの効率性2012

    • Author(s)
      小牧 嵩征, 林 幸雄
    • Organizer
      第9回ネットワーク生態学シンポジウム, CD 予稿集, pp.185-187
    • Place of Presentation
      沖縄国際大学
    • Year and Date
      2012-12-14
  • [Presentation] 都市道路網の歴史的変化 -東京23 区2012

    • Author(s)
      近藤 俊宏, 林 幸雄
    • Organizer
      第9回ネットワーク生態学シンポジウム, CD 予稿集, pp.204-205
    • Place of Presentation
      沖縄国際大学
    • Year and Date
      2012-12-14
  • [Presentation] Multi-ScaleQuartered モデルに対する階層の深さに基づくショートカット追加法2012

    • Author(s)
      松久保 潤, 林 幸雄
    • Organizer
      第9回ネットワーク生態学シンポジウム, CD 予稿集,pp.218-220
    • Place of Presentation
      沖縄国際大学
    • Year and Date
      2012-12-14
  • [Presentation] リンク淘汰に基づくネットワーク自己組織化 -粘菌より優れた遠距離結合の追加-2012

    • Author(s)
      林 幸雄
    • Organizer
      2012 年電子情報通信学会総合大会 企画セッション 依頼シンポジウムセッション 「情報ネットワーク科学が目指すもの」
    • Place of Presentation
      岡山大学
    • Year and Date
      2012-03-22
  • [Presentation] 長方形分割モデルを用いた餌探索と正方格子上のLevy Flight 餌探索の比較2012

    • Author(s)
      小牧 嵩征, 林 幸雄, 松下 貢
    • Organizer
      第8回ネットワーク生態学シンポジウム, CD 予稿集pp.98-102
    • Place of Presentation
      慶応義塾大学
    • Year and Date
      2012-03-15
  • [Presentation] リンク淘汰とパス強化で自己組織化されたネットワークの頑健性に関する丘現象2012

    • Author(s)
      Binbin Xing, 林 幸雄
    • Organizer
      第8回ネットワーク生態学シンポジウム, CD予稿集, pp.179-186
    • Place of Presentation
      慶応義塾大学
    • Year and Date
      2012-03-15
  • [Presentation] フラクタル階層分割によるネットワーク構築 -近未来の通信網に向けて-2012

    • Author(s)
      林 幸雄
    • Organizer
      小研究集会 「大規模ネットワークの特徴を抽出するアルゴリズムの開発と社会行動の予測」
    • Place of Presentation
      九州大学
    • Year and Date
      2012-02-09
  • [Presentation] Shortcut effect based on a hierarchy structure in geometrical networks divided into rectangle2011

    • Author(s)
      Jun Matsukubo and Yukio Hayashi
    • Organizer
      Netsci2011
    • Place of Presentation
      Budapest, Hunguary
    • Year and Date
      20110608-10
  • [Presentation] イントロ:相互に関連する社会技術, 企画セッション「社会的問題解決に挑戦する科学の新潮流 -複雑ネットワーク科学と社会物理学から の提言-」2011

    • Author(s)
      林 幸雄
    • Organizer
      第4回横幹連合コンファレンス
    • Place of Presentation
      北陸先端科学技術大学院大学
    • Year and Date
      2011-11-28
  • [Presentation] 長方形分割ネットワークにおける階層構造に基づくショートカットリンク効果2011

    • Author(s)
      松久保 潤, 林 幸雄, 小野 泰正
    • Organizer
      第7回ネットワーク生態学シンポジウム, CD 予稿集, pp.128-144
    • Place of Presentation
      蒲田(東京)
    • Year and Date
      2011-06-17
  • [Presentation] リンク淘汰とショートカット付加によるネットワーク自己組織化2011

    • Author(s)
      目黒 有輝, 林 幸雄
    • Organizer
      第7回ネットワーク生態学シンポジウム, CD 予稿集,pp.110-119
    • Place of Presentation
      蒲田(東京)
    • Year and Date
      2011-06-17
  • [Presentation] A self-organized design of efficient and strong robust communication networks2011

    • Author(s)
      Yukio Hayashi
    • Organizer
      Satelite event in Netsci2011, Networks of Networks: Systemic Risk and Infrastructural Interdependencies
    • Place of Presentation
      Budapest, Hunguary
    • Year and Date
      2011-06-07
  • [Presentation] MSQ ネットワークのフラクタル次元に依存した最適ショートカット2011

    • Author(s)
      Binbin Xing, 林 幸雄
    • Organizer
      第7回ネットワーク生態学シンポジウム, CD 予稿集,pp.194-195
    • Place of Presentation
      蔵王(山形)
    • Year and Date
      2011-03-10
  • [Presentation] 空間的階層とネットワーク自己組織化2011

    • Author(s)
      林 幸雄
    • Organizer
      社会物理学研究会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2011-01-06
  • [Presentation] Robustness of the Internet at the AS Level by the DDoS Attack2010

    • Author(s)
      Yasumasa Ono, and Yukio Hayashi
    • Organizer
      Proc. of the 8th Asia-Pacific Symposium on Information and Telecommunication Technologies
    • Place of Presentation
      Kuching Sarawak,Malaysia
    • Year and Date
      20100615-18
  • [Presentation] Optimal long-range connections for transport networks embedded in a space2010

    • Author(s)
      Yukio Hayashi
    • Organizer
      International School and Conference on Network Science
    • Place of Presentation
      Boston USA
    • Year and Date
      20100510-14
  • [Presentation] 地理的空間上のネットワーク自己組織化2010

    • Author(s)
      林 幸雄
    • Organizer
      第4回 複雑システムのネットワーク科学研究会, (独)情報通信研究機構:NICT 新世代ネットワーク戦略プロジェクト
    • Place of Presentation
      小金井(東京)
    • Year and Date
      2010-11-29
  • [Presentation] Traffic properties for extended random walks2010

    • Author(s)
      Yukio Hayashi, and Yasumasa Ono
    • Organizer
      scale-free networks 情報処理学会研究報告 2009-MPS-77
    • Place of Presentation
      伊豆(静岡)
    • Year and Date
      2010-03-04
  • [Presentation] Serious Damages in DDoS Attacks on the Internet at AS level2009

    • Author(s)
      Yasumasa Ono, and Yukio Hayashi
    • Organizer
      Proc. of the 9th Asia-Pacific Complex Systems Conference,pp.151-155, Nov 4-7
    • Place of Presentation
      Tokyo Japan
    • Year and Date
      20090000
  • [Presentation] 地理的空間上の距離, 人口, 次数に対する優先的選択モデルの頑健性-ノード除去-2009

    • Author(s)
      近藤 俊宏, 林 幸雄, 小野 泰正, 佐藤 恵介
    • Organizer
      第6回ネットワーク生態学シンポジウム, CD 予稿集, pp.153-154
    • Place of Presentation
      産総研(つくば)
    • Year and Date
      2009-12-17
  • [Presentation] 地理的空間上の距離, 人口, 次数に対する優先的選択モデルの頑健性-リンク除去-2009

    • Author(s)
      目黒 有輝, 林 幸雄, 小野 泰正, 佐藤 恵介
    • Organizer
      第6回ネットワーク生態学シンポジウム, CD 予稿集, pp.149-152
    • Place of Presentation
      産総研(つくば)
    • Year and Date
      2009-12-17
  • [Presentation] インターネットにおける局所情報によるDoS 的なノード攻撃の脅威2009

    • Author(s)
      小野 泰正, 林 幸雄
    • Organizer
      第6回ネットワーク生態学シンポジウム, CD 予稿集, pp.119-121
    • Place of Presentation
      産総研(つくば)
    • Year and Date
      2009-12-17
  • [Presentation] Robust and efficient design of geographical networks according to a population density2009

    • Author(s)
      Yukio Hayashi
    • Organizer
      NETSCI2009: The 4th International Workshop and Conference on Network Science and their Applications
    • Place of Presentation
      Venice Italy
    • Year and Date
      2009-07-02
  • [Book] Rethinking of Communication Requests,Routing, and Navigation Hierarchy on Complex Networks -for a Biologically Inspired Efficient Search on a Geographical Space-, In "Networks-Emerging Topics in ComputerScience,", Chapter 42012

    • Author(s)
      Yukio Hayashi
    • Total Pages
      67-88
    • Publisher
      iConcept Press
  • [Remarks] IARIA PAPER AWARD

    • URL

      http://www.iaria.org/conferences2012/awardsADAPTIVE12/adaptive2012_a3.pdf

  • [Remarks] PRE Kaleidoscope Images: July2010

    • URL

      http://pre.aps.org/kaleidoscope/July2010/pre

URL: 

Published: 2014-08-29  

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