レジリエントなネットワーク増強の自律分散メカニズムの解明

近年の統計物理学の知見等から、ネットワークの基本機能である連結性は、木構造に一旦なってしまうと脆く、逆に木構造になりにくい程、耐性が強いことが理論的に示唆されている。そこで、従来の場当たり的な対処ではなく、より良い（レジリエンス：しなやかな復活力を持つ）ネットワークの再構築を目指す科学的根拠を探るべく、いかなる故障や災害に遭遇しても、出来る限り木構造にならない為にループを強化するには、どんな構築や修復が望ましいかを明らかにする。初年度で、ループに関連する代替経路の実用的な計数法を提案し、攻撃耐性強化の鍵となる最小次数ノード結合の妥当性を数値的に明らかにした。今年度は更に以下の成果を得た。・国内の基幹通信網や（災害時等における物資輸送のための陸続きの）EU国間ネットワークを対象に、災害や攻撃等で途切れた経路の代替として機能できる非交差経路の組合せ数を、数理物理学における無閉路有向グラフに対する経路和行列法で実用的に求められることを示した（国際学術論文誌1件、国際会議1件）。・既存の構造を保持したまま、出来るだけ攻撃耐性を強化できるリンク追加法として個別に考えられきた、遠距離ノード結合と最小次数ノード結合の役割を明らかにし（国際学術論文誌1件、国内研究会1件）、母関数による理論解析の糸口も掴んだ（国内研究会1件）。さらに、最小次数ノード結合を含む逆優先的選択による次数分布の連続変化で結合耐性と通信効率を両立させ（国際学術論文誌1件）、分布幅の最小極限のレギュラー構造の最適性を見出した（国際会議1件）。・空間的な攻撃に対しての最小次数ノード結合の、攻撃耐性や自己修復法の効果（国際会議1件、国内研究会2件）、連鎖的な過負荷故障への強固な耐性を数値的に調べた（国内研究会1件）。また、ネットワーク構造と関連した感染症や情報伝搬への応用も試みた（国際学術論文誌2件、国内研究会1件）。

近年の統計物理学の知見等から、ネットワークの基本機能である連結性は、木構造に一旦なってしまうと脆く、逆に木構造になりにくい程、耐性が強いことが理論的に示唆されている。そこで、従来の場当たり的な対処ではなく、より良い（レジリエンス：しなやかな復活力を持つ）ネットワークの再構築を目指す科学的根拠を探るべく、いかなる故障や災害に遭遇しても、出来る限り木構造にならない為にループを強化するには、どんな構築や修復が望ましいかを明らかにする。初年度で、ループに関連する代替経路の実用的な計数法を提案し、攻撃耐性強化の鍵となる最小次数ノード結合の妥当性を数値的に明らかにした。今年度は更に以下の成果を得た。・国内の基幹通信網や（災害時等における物資輸送のための陸続きの）EU国間ネットワークを対象に、災害や攻撃等で途切れた経路の代替として機能できる非交差経路の組合せ数を、数理物理学における無閉路有向グラフに対する経路和行列法で実用的に求められることを示した（国際学術論文誌1件、国際会議1件）。・既存の構造を保持したまま、出来るだけ攻撃耐性を強化できるリンク追加法として個別に考えられきた、遠距離ノード結合と最小次数ノード結合の役割を明らかにし（国際学術論文誌1件、国内研究会1件）、母関数による理論解析の糸口も掴んだ（国内研究会1件）。さらに、最小次数ノード結合を含む逆優先的選択による次数分布の連続変化で結合耐性と通信効率を両立させ（国際学術論文誌1件）、分布幅の最小極限のレギュラー構造の最適性を見出した（国際会議1件）。・空間的な攻撃に対しての最小次数ノード結合の、攻撃耐性や自己修復法の効果（国際会議1件、国内研究会2件）、連鎖的な過負荷故障への強固な耐性を数値的に調べた（国内研究会1件）。また、ネットワーク構造と関連した感染症や情報伝搬への応用も試みた（国際学術論文誌2件、国内研究会1件）。