| 講演名 | 2022-03-10 合意制御におけるネットワーク中心性制約を用いたデータ駆動最適化におけるクラスタリング手法に関する検討 小川 翔也(香川大), 石井 光治(香川大), |
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| 抄録(和) | 複雑なネットワークにおける合意制御では，合意制御アルゴリズム内のパラメータ（エッジ重み）がアルゴリズム全体の振る舞いに大きく影響するため，適切なパラメータ設計が重要な問題となる．先行研究において，深層学習の一種である深層展開を複雑なネットワークを持つ合意制御アルゴリズムに用いたデータ駆動型合意制御アルゴリズムが提案され，制御特性を改善することが報告されている．しかし，先行研究は固定のネットワークトポロジーでのみ機能するエッジ重みを学習し，ネットワークトポロジーに汎用性がない．そこで筆者らは，ネットワーク中心性を用いて，同じ中心性の値を持つノードは同じ重みを持つという制約を付加することで，ネットワークトポロジーに対して汎用性を持つデータ駆動型最適化を提案した．ネットワークの中心性は複数あるが，本研究では次数中心性，固有ベクトル中心性，媒介中心性，PageRankを制約に用いることで，ネットワーク内のノードの中心性の値に依存した制約を付加した学習を行う．次数中心性以外の中心性は，連続値で与えられるため，制約に用いるためには連続値をクラスタリングする必要がある．クラスタリング手法は中心性を制約に写像する意味があり，その設計は性能に大きく影響を及ぼす．そのため本稿では，各中心性のクラスタリング手法が合意制御特性に与える影響を解析し，準最適なクラスタリング手法に関して示す． |
| 抄録(英) | In consensus problems in complex networks, the convergence performance deeply depends on the weighting factors. IKishida et.al. have proposed the data-driven optimization method for the consensus problem with a complex network and that optimized weights can significantly improve the convergence performance. However, since it provides the optimum weighting factors only for the focused network topology, the calculated weighting factors cannot be applied to the case with different network topology. The authors have previously proposed the data-driven optimization method with the constraint that the nodes with the same network centrality should have the same weighting factor, which leads to the versatility of the applied network topology. Although there are several types of centrality, in this study, degree centrality, eigenvector centrality, betweenness centrality, and PageRank are used as constraints. Since centrality other than degree centrality is given as a continuous value, it is necessary to cluster the continuous values in order to use them as constraints. The clustering method is meant to map the centrality to the constraints, thus its design criterion determines the convergence performance. This study reveals the relationship between the clustering methods and the performance, and provides a suboptimal clustering methods corresponding to the type of network topology as well as the type of applied network centrality. |
| キーワード(和) | 合意制御 / データ駆動型アルゴリズム / 深層展開 / ネットワーク中心性 |
| キーワード(英) | Consensus Problem / data-driven algorithm / deep-unfolding / network centrality |
| 資料番号 | IT2021-109,ISEC2021-74,WBS2021-77,RCC2021-84 |
| 発行日 | 2022-03-03 (IT, ISEC, WBS, RCC) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | IT / ISEC / RCC / WBS |
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| 開催期間 | 2022/3/10(から2日開催) |
| 開催地（和） | オンライン開催 |
| 開催地（英） | Online |
| テーマ（和） | ISEC・IT・RCC・WBS合同研究会 |
| テーマ（英） | Joint Meeting of ISEC, IT, RCC, and WBS |
| 委員長氏名（和） | 和田山 正(名工大) / 伊豆 哲也(富士通研) / 李 還幇(NICT) / 浜村 昌則(高知工科大) |
| 委員長氏名（英） | Tadashi Wadayama(Nagoya Inst. of Tech.) / Tetsuya Izu(Fujitsu Labs.) / HUAN-BANG LI(NICT) / Masanori Hamamura(Kochi Univ. of Tech.) |
| 副委員長氏名（和） | 小嶋 徹也(東京高専) / 國廣 昇(筑波大学) / 花岡 悟一郎(産総研) / 東 俊一(名大) / 石井 光治(香川大) / 庄納 崇(インテル) / 藤井 雅弘(宇都宮大) |
| 副委員長氏名（英） | Tetsuya Kojima(Tokyo Kosen) / Noboru Kunihiro(Tsukuba Univ.) / Goichiro Hanaoka(AIST) / Shunichi Azuma(Nagoya Univ.) / Koji Ishii(Kagawa Univ.) / Takashi Shono(INTEL) / Masahiro Fujii(Utsunomiya Univ.) |
| 幹事氏名（和） | 松田 哲直(埼玉大) / 野崎 隆之(山口大) / 山本 大(富士通研) / 米山 一樹(茨城大) / 加川 敏規(電中研) / 林 直樹(阪大) / 中村 僚兵(防衛大) / 小室 信喜(千葉大) |
| 幹事氏名（英） | Tetsunao Matsuta(Saitamai Univ.) / Takayuki Nozaki(Yamaguchi Univ.) / Dai Yamamoto(Fujitsu Labs.) / Kazuki Yoneyama(Ibaraki Univ.) / Toshinori Kagawa(CRIEPI) / Naoki Hayashi(Osaka Univ.) / Ryohei Nakamura(National Defence Academy) / Nobuyoshi Komuro(Chiba Univ.) |
| 幹事補佐氏名（和） | 廣友 雅徳(佐賀大) / 松田 隆宏(産総研) / 単 麟(NICT) / 小蔵 正輝(阪大) / 木下 雅之(千葉工大) / 孫 冉(茨城大) |
| 幹事補佐氏名（英） | Masanori Hirotomo(Saga Univ.) / Takahiro Matsuda(AIST) / SHAN LIN(NICT) / Masaki Ogura(Osaka Univ.) / Masayuki Kinoshita(Chiba Univ. of Tech.) / Sun Ran(Ibaraki Univ.) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Information Theory / Technical Committee on Information Security / Technical Committee on Reliable Communication and Control / Technical Committee on Wideband System |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 合意制御におけるネットワーク中心性制約を用いたデータ駆動最適化におけるクラスタリング手法に関する検討 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Optimum Clustering Method for Data Driven Consensus Problem considering Network Centrality |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | 合意制御 / Consensus Problem |
| キーワード(2)（和/英） | データ駆動型アルゴリズム / data-driven algorithm |
| キーワード(3)（和/英） | 深層展開 / deep-unfolding |
| キーワード(4)（和/英） | ネットワーク中心性 / network centrality |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 小川 翔也 / Shoya Ogawa |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 香川大学(略称：香川大) Kagawa University(略称：Kagawa Univ) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 石井 光治 / Koji Ishii |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 香川大学(略称：香川大) Kagawa University(略称：Kagawa Univ) |
| 発表年月日 | 2022-03-10 |
| 資料番号 | IT2021-109,ISEC2021-74,WBS2021-77,RCC2021-84 |
| 巻番号（vol） | vol.121 |
| 号番号（no） | IT-428,ISEC-429,WBS-430,RCC-431 |
| ページ範囲 | pp.155-160(IT), pp.155-160(ISEC), pp.155-160(WBS), pp.155-160(RCC), |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | 2022-03-03 (IT, ISEC, WBS, RCC) |