川端 明生（かわばた あきお）
| 所属 | 情報・知能工学系 |
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| 職名 | 教授 |
| 専門分野 | スイッチングシステム、並列分散処理システム、ネットワークアーキテクチャ、ネットワーク品質 |
| 学位 | 博士（工学） （電気通信大学） |
| 所属学会 | 電子情報通信学会, IEEE |
| kawabata.akio.oc@ ※アドレスの末尾に「tut.jp」を補完してください |
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| 研究室web | https://www.infnw.cs.tut.ac.jp/ |
| 研究者情報（researchmap） | 研究者情報 |
研究紹介
情報処理システムとネットワークを融合した研究課題に取り組んでいます。携帯電話サービス、Web会議、ネットワークゲーム、農業、交通など様々なIoT（Internet of Things)アプリケーション等のネットワークサービスは、ネットワークを介して提供され、ネットワークを介して情報処理されます。コンピュータ間を接続するネットワーク、ユーザとコンピュータをつなぐネットワークは、広い意味で情報処理システムの一部と言えます。また、ネットワークサービスでは、大容量で低遅延な操作を実現する快適性、場所を選ばず利用できる利便性、セキュリティリスクを気にせず利用できる安全性は、様々なサービスに共通に求められる要件です。コンピュータは高性能化し、ネットワークも高速化する時代に、ネットワークを情報処理システムの一部と捉えて、これらの快適性、利便性、安全性を実現するための情報処理システムの研究課題に取り組みます。
テーマ1：ネットワーク分散処理アーキテクチャ
概要
ネットワークを介して提供されるサービスの１つの課題は遅延です。ネットワークゲームなどでも、アプリケーションが動いている情報処理システムからの距離によって、遅延差による不公平が生じます。例えば、東京のサーバでアプリケーションが動いている場合、東京のユーザと沖縄のユーザでは、遅延の観点で沖縄のユーザが不利となります。これらの不公平性をなくすような情報処理システムは、ネットワーク内の情報処理システムの配置、アプリケーションの処理方法など全ユーザの遅延を最小にし、かつ、遅延を公平にするような仕組みが必要となります。ネットワーク分散処理システムの研究テーマでは、様々な利用シーンを想定し、広域ネットワークを介して提供されるサービスの低遅延化と遅延公平制御を実現する研究課題を扱います。
主な業績
・平木志虎, 大木英司, 川端明生, ユーザ参加予測に基づいた分散処理システム向けの低遅延なネットワーク設計法, IEICE 和文論文誌 J108-B(7) 2025年7月
・Reon Doai, Rie Hayashi, Tatsuya Matsukawa, Takeshi Seki, Takashi Miyamura, Akio Kawabata, Hybrid Hierarchical Network Design Scheme with Wavelength Conversion, IEICE Communications Express (ComEX)
・Masaki Oda, Akio Kawabata, Eiji Oki, Approximation Polynomial-Time Algorithms for Consistency-Aware Multi-Server Network Design in Delay-Sensitive Applications, IEEE Networking Letters, 2025年
・Shoya Imanaka, Akio Kawabata, Bijoy Chand Chatterjee, Eiji Oki, Polynomial-time server allocation algorithm in delay-sensitive internet-of-things monitoring services, Computer Networks, vol. 248, pp. 110504-110504, 2024年6月
・Akio Kawabata, Bijoy Chand Chatterjee, Eiji Oki, DSND: Delay-Sensitive Network Design Scheme for Multi-Service Slice Networks, IEEE Networking Letters, vol. 6, no. 2, pp. 143-147, 2024年6月
・Akio Kawabata, Bijoy Chand Chatterjee, Eiji Oki, CMND: Consistent-aware Multi-server Network Design Model for Delay-Sensitive Applications, IEICE Transactions on Communications, vol. E107-B, no. 3, pp. 321-329, 2024年3月
・Shoya Imanaka, Akio Kawabata, Bijoy Chand Chatterjee, Eiji Oki, Algorithm for Server Allocation in Delay-Sensitive Internet-of-Things Monitoring Services, International Conference on Computing, Networking and Communications (ICNC), 2024年1月
・Sanetora Hiragi, Bijoy Chand Chatterjee, Eiji Oki, Akio Kawabata, A Distributed Processing Communication Scheme for Real-Time Applications over Wide-Area Networks, IEEE 21st Consumer Communications & Networking Conference (CCNC), pp. 400-405, 2024年1月
・Akio Kawabata, Bijoy Chand, Chatterjee, Eiji Oki, MHND: Multi-homing network design model for delay sensitive applications, IEICE Transactions on Communications, vol. E106-B, no.11, pp. 1143-1153, 2023年11月
・Akio Kawabata, Takuya Tojo, Bijoy Chand, Chatterjee, Eiji Oki, A Network Design Scheme in Delay Sensitive Monitoring Services, IEICE Transactions on Communications E106-B(10) 2023年10月.
・Akio Kawabata, Bijoy Chand, Chatterjee, Eiji Oki, A Network Design Approach Considering Data Consistency for Delay-Sensitive Distributed Processing Systems, IEEE International Conference on Communications(ICC), pp. 3060-3065, 2023年5月.
・Akio Kawabata, Bijoy Chand Chatterjee, Eiji Oki, MHND: Multi-Homing Network Design Model for Delay Sensitive Distributed Processing Applications, IEEE Consumer Communications & Networking Conference (CCNC) pp. 348-353 2023年1月9日.
キーワード
テーマ2：ネットワークサービス処理システム
概要
現在のネットワークは携帯電話サービスを提供する移動体ネットワーク、自宅のInternet回線を提供する固定ネットワーク、アプリケーションが動作するクラウドと独立に運用管理されています。ユーザ端末もスマートフォンにアプリを入れ、自宅のパソコンにもアプリを入れ、データもそれぞれの端末に保存されています。例えば、スマートフォンで動作させていたゲームやWeb会議を自宅のパソコンでストレスなく継続したり、パソコンやスマートフォンを買い替えても、まったく同じ環境が即座に再現できる環境の実現には多くの課題があります。ネットワークサービス処理システムの研究テーマでは、安心に利用できる安全性や場所やデバイスを選ばず利用できる利便性を備え、このような環境を実現するネットワークサービス処理システムの認証方式、データ配備法、ネットワークアーキテクチャなどの研究課題を扱います。
主な業績
Akio Kawabata, Managed IP Network for Triple-Play Services, The 9th International Conference on Advanced Informatics: Concepts, Theory and Applications (ICAICTA2022) 2022年9月28日
キーワード
テーマ3：超低遅延光ネットワーク
概要
大容量で低遅延なネットワーク環境のためには、ネットワークの作り方自体を変えていく必要があります。現在のネットワークは、大まかには情報を宛先毎に振り分けるスイッチングシステムと情報を遠くに伝達するための伝送システムで、情報伝達機能を実現しています。スイッチングシステムは、細かい粒度で宛先を選択できる一方で、情報をバッファリングするため遅延を増大する要因にもなりえます。大容量で低遅延なネットワーク実現の１つのアプローチは、遅延を増大する要因になりえるスイッチングシステムを利用せずにフルメッシュで接続するネットワークを構成することです。ただし、単純なフルメッシュ構成では、接続可能な拠点数に制限が出たり、細かい粒度の宛先選択ができなかったりと課題があります。超低遅延光ネットワークの研究テーマでは、これらの課題を解決する階層化ネットワークや、少ない波長数を効率的に利用する光波長ネットワーク構成法などの研究課題を扱います。
キーワード
担当授業科目名(科目コード)
情報ネットワーク(B13610070, B13630490)、ネットワークアーキテクチャ特論(M23620190)、プログラミング演習（B11510120, B14533110, B15530070）