第22回テストベッドネットワーク推進ワーキンググループ会合 2015-10-20	$m^{3}ie$ - StarBEDとマルチエージェント	
北陸先端科学技術大学院大学
高信頼ネットワークイノベーションセンター
篠田陽一
ロゴのパターン【基本】

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StarBEDプロジェクトの方向性	
• いくつかのキーワード	

StarBED技術の	  普及展開と高度化	サイバー	  フィジカル	  IoT	  WoT	

エージェント技術	  によるシミュレーションの高度化	  サイバー演習場	  構成技術の確立と	  ICT	  R&Dへのフィードバック	  ロゴのパターン【基本】

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耐災害ICT統合検証システムからの経験・知見	• PoC（概念実証）システム	
ー 災害時・耐災害のさまざまな技術のエミュレーションや実物を挿入して、総合的なエミュレーションを実施できる基盤を既存技術を元に試験的に構築。	
ー 災害シナリオに基づいて障害を注入する機構を試作し、災害時のICT環境を模倣。	
ー Interop Tokyo 2012 (SHIVA/Zero), 2013 (SHIVA/One)で動態デモ展示	ü 2012 : 事業者内OSPFの自動復旧・アクセスネットワークへの無線メッシュ技術の投入・無線対向リンクの投入によるBB復旧など	
ü 2013 : 事業者内OSPFの自動復旧・事業者間BGPの緊急接続(事業者間ロゴのパターン【基本】

ローミング)・マルチホップ無線技術による遠隔地のBB接続性復旧・車々間通信によるメッセージングのバケツ転送・耐遅延メッセンジャーアプリ	
02

3

SHIVA/Zero on StarBED
耐災害ICT技術の統合検証環境	  概念実証実装	  (2012)	

ロゴのパターン【基本】

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4	

SHIVA/One on StarBED	
耐災害ICT技術の統合検証環境	  概念実証実装	  (2013)	

ロゴのパターン【基本】

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SHIVA/One (2013)の構成要素	
マルチホップ無線による	遠隔地へのBB接続性回復	
(経路制御：OLSR)	

地形データに基づく	浸水地域計算	

事業者間の臨時接続	
（事業者間ローミング: BGP）	

アプリ状態表示	(IP電話)	

地形データに基づく見通し線の表示	
ロゴのパターン【基本】

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事業者内	ネットワークの	自動復旧(OSPF)	

アプリ状態表示	(耐遅延メッセンジャー)	
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車々間のすれ違い	
通信メッシュ
ネットワーク(OLSR)	

SHIVA概念実証(PoC)実装の構造	
無線メッシュ	

自然なマルチレイヤ統合検証(StarBED特性)	

UAV	

App	Web	

Twitter	

VoIP	

Pla3orm	PC・スマホ	車両	

Datalink	  &	  Nework	

プロバイダ網	

RISE	

Phys	

有線
Ether,Optic	

無線
Wi-Fi	

新規要素技術の自然な導入	
(StarBED特性)	

無線LTE	StarBED	  /	  JGN-­‐X	  Testbed	  Facility	

シナリオ発生器・ノード管理機構 	
ロゴのパターン【基本】

02

簡単な物理シミュレーション（地形データ）	

StarBED
Technologies	NERVF (2014)	
SHIVA/NERVFの新要素•

固定シナリオ＋動的な要素（インタラクティブなネットワークノードの追加）•

ターゲットシステム中への現実トラフィック（ビデオストリーム）の挿入

ロゴのパターン【基本】

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NERVF概念実証(PoC)実装の構造	
無線メッシュ	

自然なマルチレイヤ統合検証(StarBED特性)	

UAV	

オペレータの	  インタラクティブ	  操作	ロゴのパターン【基本】

App	Web	

Twitter	

VoIP	

Pla3orm	PC・スマホ	車両	

Datalink	  &	  Nework	

プロバイダ網	

RISE	

Phys	

有線
Ether,Optic	

無線
Wi-Fi	

新規要素技術の自然な導入	(StarBED特性)	

無線LTE	StarBED	  /	  JGN-­‐X	  Testbed	  Facility	

シナリオ実行器・ノード管理機構 	
02

簡単な物理シミュレーション（地形データ）	  ノードモビリティ発生器	

StarBED
Technologies	NERVFのエージェント解釈
Node Xapp

tcpip

statusreporterolsrlink emulator (ipfw)

dynamiQ

datalink (ether)

Mobility Generator
XM
Node X

Node X

Loc= #,#NERVFの内部構成	

OLSR= {status = up,neighbors = { … }}Visualizer
X

ロゴのパターン【基本】

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NERVFの内部構成(エージェントモデル)	
10	  JAIST-NICT研究センターが目指す m3ie
（Massive Multi-layer Multi-agent Integrated Emulation）	
自然なマルチレイヤ統合検証(StarBED特性)	

無線メッシュ	
UAV	

App	

Web	

Twitter	

VoIP	

Pla3orm	PC・スマホ	車両	

Datalink	  &	  Nework	

プロバイダ網	RISE	

新規要素技術の自然な導入	
(StarBED特性)	

マルチエージェント指向	による自然なエンティティ記述	
Phys	

有線
Ether,Optic	

無線
Wi-Fi	

無線LTE	StarBED	  /	  JGN-­‐X	  Testbed	  Facility	

StarBED
Technologies	

さまざまなシミュレーション機構との融合連携と	相互フィードバック	

ロゴのパターン【基本】

物理シミュレーション等	  （e.g.:	  地震・津波の影響）	
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社会統計シミュレーション等	  社会心理シミュレーション	  （e.g.:	  人のふるまい・人流）	

ScientificSimulations	
消費電力	  シミュレーション	

新規環境要因の導入	

m3ieのチャレンジとインパクト(１)• 実時間性と規模追従性の両立– 大半のマルチエージェント指向シミュレーターは、シングルスレッドで動作する（シミュレーションが要求のため？）– ICTシステムエミュレーターと組み合わせて動作させるためには、実時間性が要求される。
– 実時間性を担保したうえで、さらに規模追従性が要求される。
– マルチエージェント指向シミュレーターの並列化– マルチエージェントコミュニティへのフィードバック

ロゴのパターン【基本】

0212	  m3ieのチャレンジとインパクト(２)• シミュレーター間インターフェース– さまざまなシミュレーションは、独自の入出力データ形式を持つ。
– あるシミュレーションの出力を他のシミュレーションの入力とするためにはデータ形式変換が必要。
– データ項目に関する暗黙の仮定という問題。
– データ項目の不足という問題。
– シミュレーター間インターフェースの定式化・記述方法の標準化。
– 容易に再現可能なシミュレーション。
– シミュレーションに集中することによるシミュレーション科学自体の高度化。
ロゴのパターン【基本】

0213	  m3ieのチャレンジとインパクト(３)• シミュレータ間同期・エラーの検出と伝搬– 複数のシミュレータが時間軸上で同期して動作する必要がある。
– プル（ポーリング） v.s. プッシュ
– 粒度・精度の動的な変更能力。
– データ交換実時間動作（あるいはシミュレーションが定めた時間）から逸脱した・あるいは逸脱しそうな場合の処理。

ロゴのパターン【基本】

02

14	  

m3ie への路（未知）StarBEDにおけるエージェント型エミュレーションの経験
互いに通信して自身の移動経路を決定するモーションプランニングロボッ
トのエミュレーション（最大１０００台）	
次世代アクティブタグによる個人位置推定システム（最大５００タグ）	
家庭における電気利用量のシミュレーション基盤技術	

マルチエージェントコミュニティの知見	

ロゴのパターン【基本】

機能拡張性・規模拡張性に優れたエージェント型エミュレーション	  と	  さまざまな科学技術・社会シミュレーションを融合したプラットフォーム	  の実現	02

ロゴのパターン【基本】

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