2014 Fiscal Year Research-status Report
サイバーフィジカルシステムのための通信と制御の同時最適化
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26420412
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| Research Institution | Japan Advanced Institute of Science and Technology |
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Principal Investigator |
小林 孝一 北陸先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 助教 (50452115)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | マルチホップ制御ネットワーク / マルチビークルシステム / ブーリアンネットワーク |
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| Outline of Annual Research Achievements |
当初の計画に従い，平成26年度はマルチホップ制御ネットワークの制御を中心に研究を進めた．マルチホップ制御ネットワークとは，複数の制御対象と複数の制御器が直接通信せず，中継装置を経由して通信する制御システムである．マルチホップ制御ネットワークの制御問題では，制御入力と通信路の両方を求める必要があり，一般に混合整数計画問題に帰着される．問題を解くための計算時間が長くなる場合があることから，本年度は，数値実験により実用的な計算時間で解けるクラスを考察した．この結果を踏まえて，近似解法についても検討を行った．加えて，マルチホップ制御ネットワークの応用として，マルチビークルシステムの最適制御にも取り組んだ．特に，複数ビークルの協調動作を時相論理により記述し，最適制御問題の拘束条件として組み込んだ．得られた成果により，学術雑誌論文2編が採択されている．
また，マルチホップ制御ネットワークはネットワークシステムの一種である．したがって，ネットワークシステムの設計理論を構築することは，マルチホップ制御ネットワークにおいても有用である．ネットワークシステムの数理モデルとして，ブーリアンネットワークを採用し，定常状態における条件を満足するブーリアンネットワークを求める手法を提案した．得られた成果により，学術雑誌論文1編が採択されている．
さらに，平成27年度以降の研究の準備として，事象駆動制御および自己駆動制御に取り組んだ．いずれの手法に対しても，従来手法より簡便な手法を提案し，計算例により有効性を示した．得られた成果により，国際会議論文1編が採択されている．
以上から，本研究課題に対する初年度の取り組みとして，十分な成果が得られたと考えられる．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の計画通り，マルチホップ制御ネットワークの制御に関する基礎的結果が得られている．また，関連研究として，マルチビークルシステムの最適制御，ネットワークシステムの設計に取り組んだ．さらには平成27年度以降の研究の準備として，事象駆動制御および自己駆動制御にも取り組んだ．以上から，順調に研究が進展していると考えられる．
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| Strategy for Future Research Activity |
サイバーフィジカルシステムは様々な研究分野の融合領域であることから，幅広い分野の研究会に参加し，広い視点をもって研究を推進していく．例えば，制御工学だけでなく，通信や計算機科学などの研究会への参加を検討していく．また，国際会議（例えば，IEEE Conference on Decision and Control，CPS WEEKなど）にも積極的な参加・発表することを検討していく．最新の研究動向を把握するためには，国際会議への参加は必要不可欠である．さらに，書籍を購入し，関連分野の基礎的内容を把握することにも努めたい．
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| Causes of Carryover |
当初の計画通りの成果が得られているが，国内で開催された国際会議に参加したため，旅費に次年度使用額が生じた．また，マルチホップ制御ネットワークのモデル予測制御に関する研究を平成27年度に実施することとしたため，物品費に未使用額が生じた．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
論文の掲載料として使用する予定である．また，マルチホップ制御ネットワークやSelf-triggered制御に関する成果発表を予定しており，国際会議および国内会議の出張旅費として使用する予定である．
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