研究概要

本研究では,中心性をエージェントの合理性の基準となる効用と捉え,その効用を高めることを目的としてネットワーク形成に参画するエージェント群によるネットワークの形成モデルを提案している.提案モデルでは,各エージェントが,現在のネットワークに追加するリンクを,全てのエージェントの投票(ボルダ方式)によって選ばれる.提案モデルでは,エージェントが効用とする中心性の違いによって,次のような特徴的なネットワーク構造が表れる.


Degree

Closeness

Betweenness

PageRank

上記の図は,ノード数Nが100,リンク数Kが105のネットワークを図示したものである.各図をクリックすることで,より大きなネットワーク図が別パネルにて表示され,各パネルは右上をクリックすることで閉じることができる.

ネットワークの中心性

ネットワークの中心性とは,ネットワークを構成するノードやエッジが,そのネットワーク内でどの程度中心的な立場であるかを表すことを目的とした指標である.そのため,何を持って中心とするのかによって多様な定義が可能である.おもに社会ネットワーク分析の分野にて様々な中心性の概念が提案されてきたが,現在では,Freeman によってまとめられた 3つの中心性(Degree, Closeness, Betweenness)と,計算機科学の分野にて注目をあつめた PageRank を合せた4つが代表的な中心性とされている.以下,これら4つの中心性について簡単に説明する.

  • Degree(次数中心性)
  • Closeness(距離の中心性)
  • Betweenness(媒介値中心性)
  • PageRank

本研究では,これらの中心性をネットワークの形成に関わるエージェントの合理性をみなしす.

エージェントの投票によるネットワーク形成モデル
課題
発表論文
論文誌,PostProceeding
中心性に着目した合理エージェントのネットワーク形成
松尾 豊, 篠田 孝祐, 中島 秀之
人工知能学会論文誌(2006),pp.122--132
Keyword: エージェントの合理性,成長するネットワーク
The socio-network model with agent-based approach
Kosuke Shinoda, Yutaka Matsuo, Hideyuki Nakashima ,Workshop on Agent-based Approaches in Economic and Social Complex Systems (LNCSXXXX),-,(to be appeared) national defence academy
KW: complex networks, multi-agent simulation, social network analysis
国際会議,国内会議(査読あり)
Emergence of Global Network Property based on Multi-agent Voting Model
Kosuke Shinoda, Yutaka Matsuo, Hideyuki Nakashima ,The Sixth International Joint Conference on Autonomous Agents and Multiagent Systems (AAMAS2007),2007,(to be appeared) national defence academy
Recent studies have shown that various models could explain the emergence of complex networks, such as scale-free and small-world networks. This paper proposes another novel model to generate complex networks using a multi-agent approach. Each node is considered as an agent, and based on voting by all agents, an edge is added newly. We use four different kinds of centrality measures as utilities of each agent. Depending on a utility to use, the resultant network differs significantly; typically closeness centrality generates a scale-free network, degree centrality generates a random graph, betweenness centrality rusults in a broad graph, and eigenvector centrality brings a complete subgraph. The paper illustrates the connection between local behavior of an agent and the global property as an entire network, which contributes various aspect of multi-agent applications.
KW: complex networks, multi-agent simulation, network centralities, voting model
The Structure of Networks are constructed by intention of node: growning network model with multi-agent approach
Kosuke Shinoda, Yutaka Matsuo, Hideyuki Nakashima
Workshop of Emergent Intelligence on Networked Agents (2006), pp.128--142
The socio-network model with agent-based approach
Kosuke Shinoda, Yutaka Matsuo, Hideyuki Nakashima
The Fourth International Workshop on Agent-based Approaches in Economic and Social Complex Systems (2005), USB
その他
合理的エージェントが創発するネットワーク
篠田 孝祐, 松尾 豊
WebマイニングとセマンティックWebワークショップ (2005), pp.89--95
中心性に着目した合理エージェントのネットワーク形成
松尾豊, 篠田孝祐, 中島秀之
合同エージェントワークショップ&シンポジウム JAWS2004 (2004), pp.14-19
参考文献
Degree
Closeness
Betweenness
PageRank