WIS2.0, Pub/Sub, 強化学習

自然言語モデルを活用した適応型メッセージスケジューリング

この研究では、次世代の世界気象IoTデータ交換システムである WMO情報システム2.0(WIS2.0) のブローカーにおいて、システム内のサブスクライバーが要求するメッセージの時間制約(デッドライン)を満たすための適応型メッセージ配信メカニズムを提案しています.
WIS2.0は世界規模の異種混在システムであり、各ブローカーはサブスクライバーごとに異なる時間制約やデータサイズを持つメッセージ(データ)配信の要求を処理する必要があります
そのため、パブリッシャーの配信タイミング、サブスクライバーの処理能力、ネットワーク帯域幅、メッセージの種類、データ量などを考慮したメッセージ配信のタイミングを適切な制御が必要となります.
そこで、本研究では強化学習(Reinforcement Learning)を活用したアプローチを採用し、パブリッシャーからのメッセージ到着パターン、サブスクライバーのアプリケーション層ACK(A-ACK)の遅延、送信ウィンドウサイズを監視することで、メッセージ送信の最適なタイミングを学習します.
さらに、A-ACKの遅延はメッセージの内容に依存するため、本手法ではメッセージの内容を自然言語で記述する「Topic」を活用し、A-ACKの応答時間を予測するコンテンツ認識型予測(content-aware prediction)を導入します.



関連論文

  • 小関廉, 廣森聡仁, and 山口弘純. "Pub/sub モデルにおけるリアルタイム配信に向けた強化学習ベースの制御手法の検討." 研究報告高度交通システムとスマートコミュニティ (ITS) 2022.10 (2022): 1-8.
  • 小関廉, 廣森聡仁, and 山口弘純. "言語モデルによる付加情報を用いた pub/sub システムのメッセージ制御." 研究報告マルチメディア通信と分散処理 (DPS) 2023.10 (2023): 1-8.
  • 小関廉, 廣森聡仁, and 山口弘純. "即時性の高い広域情報を扱う pub/sub システムにおける適応的メッセージ制御." 研究報告モバイルコンピューティングと新社会システム (MBL) 2023.34 (2023): 1-8.
  • Ozeki, Ren, Akihito Hiromori, and Hirozumi Yamaguchi. "Adaptive Pub/Sub Message Delivery for World Weather IoT." GLOBECOM 2023-2023 IEEE Global Communications Conference. IEEE, 2023.


研究内容全体へ戻る