JP2023058423A - ヒューマンサイバーフィジカル融合環境におけるデジタルオブジェクトアクセス方法及びシステム - Google Patents

ヒューマンサイバーフィジカル融合環境におけるデジタルオブジェクトアクセス方法及びシステム Download PDF

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Abstract

【課題】ヒューマンサイバーフィジカル融合環境におけるデジタルオブジェクトアクセス方法及びシステムを提供する。【解決手段】方法は、分散ハッシュテーブルＤＨＴに基づいてＰ２Ｐネットワークを構築し、Ｋａｄｅｍｌｉａアルゴリズムを利用して各ノードに対応するＫａｄルーティングテーブルを構築し、Ｋａｄルーティングテーブルにおける各ノードとターゲットノードとの論理距離に応じて、インデックス二分木を構築し、デジタルオブジェクトを記憶するノードがルートノードにメッセージを伝達する過程では、メッセージが通過するノードは該デジタルオブジェクトに対するリバースルーティングテーブルを構築する。それによりデータクエリ段階では、いずれのノードから出発してもＫａｄルーティングテーブルとリバースルーティングテーブルによってターゲットデータを見つけることができる。【選択図】図１

Description

本願は通信の技術分野に関し、特にヒューマンサイバーフィジカル融合環境におけるデジタルオブジェクトアクセス方法及びシステムに関する。
デジタルオブジェクトアーキテクチャＤＯＡ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｏｂｊｅｃｔ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ）は、チューリング賞を受賞し、インターネットの父であるロバート・カーン教授によって提案されたソフトウェアアーキテクチャであり、デジタルオブジェクトを中心としてオープン環境における情報システムリソース間の相互運用性を解決する。ＤＯＡは、リソースをデジタルオブジェクトとして抽象化し記述情報、状態情報及びデータエンティティの３つの部分にモデリングしてリソースの不均一性をシールドし、リソースとの対話挙動を検索、解析、アクセスの３つのステップにモデリングして対話の複雑さを低減させる。デジタルオブジェクトは、本質的にリソースエンティティのデータ抽象化であり、インターネット環境におけるリソースエンティティは情報システムにおけるファイル、テーブルなどのデータリソースを主とし、従来のＤＯＡはインターネット環境におけるデータリソースエンティティのアクセスサービスを実現する。
ヒューマンサイバーフィジカル融合環境とは、人間社会、物理世界及び情報システム間の境界が徐々に曖昧になって融合される新しい環境である。ヒューマンサイバーフィジカル融合環境におけるリソースはヒューマン、フィジカルエンティティを主とし、ヒューマンサイバーフィジカルデジタルオブジェクトを使用してヒューマンサイバーフィジカルリソースを抽象化することで、ヒューマン、フィジカルエンティティの多様さ、不均一さの特徴をシールドすることができる。
インターネット環境におけるクラウドサーバは、物理的位置が完全に集中していないが、その豊かな計算、ネットワークリソースにより情報空間において安定したデジタルオブジェクトアクセスサービスを提供して物理的位置の分散をシールドすることができる。しかしながら、ヒューマンサイバーフィジカル融合環境におけるヒューマン、フィジカルエンティティは、空間属性があり、複製不能であり、移動性が現実の世界によって制限される。ヒューマン、フィジカルエンティティは主に端末装置で生成、記憶、消費されるが、端末装置は物理的及びネットワーク空間に非常に分散しており、どのように分散空間におけるヒューマンサイバーフィジカルデジタルオブジェクトにアクセスするかはヒューマンサイバーフィジカル環境においてＤＯＡにとって解決を急ぐべき問題となっている。
本願は、ヒューマンサイバーフィジカル融合環境において分散空間におけるヒューマンサイバーフィジカルデジタルオブジェクトにリアルタイムにアクセスできないという問題を解決するために、ヒューマンサイバーフィジカル融合環境におけるデジタルオブジェクトアクセス方法及びシステムを提供する。
上記問題を解決するために、本願は以下の技術案を採用する。
第１態様によれば、本願の実施例は、
分散ハッシュテーブルＤＨＴに基づいて、各ノードが前記ノードに対応するノード識別子を含むＰ２Ｐネットワークを構築し、前記ノード識別子に応じて、Ｋａｄｅｍｌｉａアルゴリズムを利用して各ノードに対応するＫａｄルーティングテーブルを構築するステップと、
前記Ｐ２Ｐネットワークにおける任意のノードをターゲットノードとし、前記ターゲットノードに対応するＫａｄルーティングテーブルにおける各ノードと前記ターゲットノードとの論理距離を計算し、前記各ノードと前記ターゲットノードとの論理距離に応じて、インデックス二分木を構築するステップと、
前記インデックス二分木における任意のノードがデジタルオブジェクトのデータエンティティを取得する場合、前記ノードを近傍リポジトリノードとして決定するステップと、
前記近傍リポジトリノードは前記データエンティティに対して第１データ識別子を生成し、前記第１データ識別子が前記インデックス二分木のルートノードに到達するまで、前記第１データ識別子を前記近傍リポジトリノードの上位の親ノードに順に伝達し、前記親ノードと前記ルートノードに、前記第１データ識別子を含むリバースルーティングテーブルを構築させるステップと、
前記インデックス二分木における任意のノードが前記データエンティティに対するクエリ要求を取得する場合、前記ノードをクエリ開始ノードとして決定するステップと、
前記クエリ開始ノードは前記リバースルーティングテーブルが記憶されていない場合、前記Ｋａｄルーティングテーブルに従って、前記クエリ要求が前記第１データ識別子を含むリバースルーティングテーブルの親ノード又はルートノードに到達するまで、前記インデックス二分木においてその上位の親ノードに前記クエリ要求を順に転送するステップと、
前記第１データ識別子を含むリバースルーティングテーブルの親ノード又はルートノードは前記リバースルーティングテーブルに応じて、前記クエリ要求を前記近傍リポジトリノードに転送するステップと、
前記近傍リポジトリノードは前記クエリ要求に応じて、前記データエンティティの現在状態情報を前記クエリ開始ノードに返すステップと、を含む、ヒューマンサイバーフィジカル融合環境におけるデジタルオブジェクトアクセス方法を提供する。
本願の一実施例では、前記Ｐ２Ｐネットワークにおける任意のノードをターゲットノードとし、前記ターゲットノードに対応するＫａｄルーティングテーブルにおける各ノードと前記ターゲットノードとの論理距離を計算する前記ステップは、
以下の排他的論理和計算式を用いて、前記ターゲットノードに対応するＫａｄルーティングテーブルにおける各ノードと前記ターゲットノードとの論理距離を計算するステップを含む。
Figure 2023058423000002
式中、ｎｏｄｅ１はターゲットノード、ＩＤｎｏｄｅ１はターゲットノードのノード識別子、ｎｏｄｅ２はＫａｄルーティングテーブルにおける任意のノード、ＩＤｎｏｄｅ２はＫａｄルーティングテーブルにおける任意のノードのノード識別子、ｄ（ｎｏｄｅ１，ｎｏｄｅ２）はターゲットノードとＫａｄルーティングテーブルにおける任意のノードとの論理距離である。
本願の一実施例では、前記各ノードと前記ターゲットノードとの論理距離に応じて、インデックス二分木を構築する前記ステップは、
前記各ノードと前記ターゲットノードとの論理距離に応じて、前記インデックス二分木の第ｉ層のツリーノードを昇順又は降順で前記ターゲットノードとの論理距離が［２ｉ－１，２ｉ）（ｉは正の整数）の範囲にあるノードに順に保存するステップを含む。
本願の一実施例では、前記近傍リポジトリノードは前記データエンティティに対して第１データ識別子を生成し、前記第１データ識別子が前記インデックス二分木のルートノードに到達するまで、前記第１データ識別子を前記近傍リポジトリノードの上位の親ノードに順に伝達し、前記親ノードと前記ルートノードに、前記第１データ識別子を含むリバースルーティングテーブルを構築させるステップは、
前記近傍リポジトリノードはブルームフィルターに基づいてリバースルーティングテーブルを生成し、前記リバースルーティングテーブルはルーティングトリプレット＜ＩＤｎｏｄｅ，Ａｄｄｒｅｓｓ，Ｓｅｔ［ＢＦ Ｖｅｃｔｏｒ］＞（ＩＤｎｏｄｅは前記近傍リポジトリノードのノード識別子、Ａｄｄｒｅｓｓは前記近傍リポジトリノードのネットワークアドレス、Ｓｅｔ［ＢＦ Ｖｅｃｔｏｒ］は前記近傍リポジトリノードに含まれるデータ識別子セットである）を含むステップと、
前記近傍リポジトリノードは前記データエンティティの第１データ識別子を生成し、第１データ識別子を前記近傍リポジトリノードのＳｅｔ［ＢＦ Ｖｅｃｔｏｒ］に書き込み、上位の親ノードに前記第１データ識別子を伝達するステップと、
前記親ノードは前記第１データ識別子を取得する場合、前記親ノードに前記近傍リポジトリノードを指すリバースルーティングテーブルが含まれるか否かを判断するステップと、
含まれると、前記親ノードは前記第１データ識別子を前記親ノードのＳｅｔ［ＢＦ Ｖｅｃｔｏｒ］に書き込み、前記第１データ識別子を前記インデックス二分木のルートノードに到達するまで前記親ノードの次の親ノードに伝達し、前記親ノードと前記ルートノードに、前記第１データ識別子を含むリバースルーティングテーブルを構築させるステップと、
含まれていないと、前記親ノードはブルームフィルターに基づいて前記親ノードのルーティングトリプレットを生成し、前記第１データ識別子を前記親ノードのＳｅｔ［ＢＦ Ｖｅｃｔｏｒ］に書き込み、前記第１データ識別子を前記インデックス二分木のルートノードに到達するまで前記親ノードの次の親ノードに伝達し、前記親ノードと前記ルートノードに、前記第１データ識別子を含むリバースルーティングテーブルを構築させるステップと、を含む。
本願の一実施例では、前記クエリ開始ノードは前記リバースルーティングテーブルが記憶されていない場合、前記Ｋａｄルーティングテーブルに従って、前記クエリ要求が前記第１データ識別子を含むリバースルーティングテーブルの親ノード又はルートノードに到達するまで、前記インデックス二分木においてその上位の親ノードに前記クエリ要求を順に転送するステップは、
前記クエリ開始ノードは前記リバースルーティングテーブルが記憶されていない場合、前記Ｋａｄルーティングテーブルに従って、前記インデックス二分木においてその上位の親ノードに前記クエリ要求を順に転送し、前記クエリ要求は前記第１データ識別子及び前記クエリ開始ノードのノード識別子を含むステップと、
前記上位の親ノードにおけるＳｅｔ［ＢＦ Ｖｅｃｔｏｒ］に前記第１データ識別子が含まれていない場合、前記上位の親ノードは、前記クエリ要求が前記第１データ識別子を含むリバースルーティングテーブルの親ノード又はルートノードに到達するまで、前記クエリ要求を次の親ノードに伝達するステップと、を含む。
第２態様によれば、同じ発明アイディアに基づいて、本願の実施例は、
分散ハッシュテーブルＤＨＴに基づいて、各ノードが前記ノードに対応するノード識別子を含むＰ２Ｐネットワークを構築し、前記ノード識別子に応じて、Ｋａｄｅｍｌｉａアルゴリズムを利用して各ノードに対応するＫａｄルーティングテーブルを構築するように構成されるＰ２Ｐネットワーク構築モジュールと、
前記Ｐ２Ｐネットワークにおける任意のノードをターゲットノードとし、前記ターゲットノードに対応するＫａｄルーティングテーブルにおける各ノードと前記ターゲットノードとの論理距離を計算し、前記各ノードと前記ターゲットノードとの論理距離に応じて、インデックス二分木を構築するように構成されるインデックス二分木構築モジュールと、
前記インデックス二分木における任意のノードがデジタルオブジェクトのデータエンティティを取得する場合、前記ノードを近傍リポジトリノードとして決定するように構成される第１決定モジュールと、
前記近傍リポジトリノードに配置され、前記データエンティティに対して第１データ識別子を生成し、前記第１データ識別子が前記インデックス二分木のルートノードに到達するまで前記第１データ識別子を前記近傍リポジトリノードの上位の親ノードに順に伝達し、前記親ノードと前記ルートノードに、前記第１データ識別子を含むリバースルーティングテーブルを構築させるように構成されるリバースルーティングテーブル構築モジュールと、
前記インデックス二分木における任意のノードが前記データエンティティに対するクエリ要求を取得する場合、前記ノードをクエリ開始ノードとして決定するように構成される第２決定モジュールと、
前記クエリ開始ノードに配置され、前記リバースルーティングテーブルが記憶されていない場合、前記Ｋａｄルーティングテーブルに従って、前記クエリ要求が前記第１データ識別子を含むリバースルーティングテーブルの親ノード又はルートノードに到達するまで、前記インデックス二分木においてその上位の親ノードに前記クエリ要求を順に転送するフォワードクエリモジュールと、
前記第１データ識別子を含むリバースルーティングテーブルの親ノード又はルートノードに配置され、前記リバースルーティングテーブルに応じて、前記クエリ要求を前記近傍リポジトリノードに転送するように構成されるリバースクエリモジュールと、
前記近傍リポジトリノードに配置され、前記近傍リポジトリノードが前記クエリ要求に対して返すデジタルオブジェクト状態情報を前記クエリ開始ノードに返すように構成される情報返しバックモジュールと、を備える、ヒューマンサイバーフィジカル融合環境におけるデジタルオブジェクトアクセスシステムを提供する。
本願の一実施例では、前記インデックス二分木構築モジュールは、
以下の排他的論理和計算式を用いて、前記ターゲットノードに対応するＫａｄルーティングテーブルにおける各ノードと前記ターゲットノードとの論理距離を計算する距離計算サブモジュールを備える。
Figure 2023058423000003
式中、ｎｏｄｅ１はターゲットノード、ＩＤｎｏｄｅ１はターゲットノードのノード識別子、ｎｏｄｅ２はＫａｄルーティングテーブルにおける任意のノード、ＩＤｎｏｄｅ２はＫａｄルーティングテーブルにおける任意のノードのノード識別子、ｄ（ｎｏｄｅ１，ｎｏｄｅ２）はターゲットノードとＫａｄルーティングテーブルにおける任意のノードとの論理距離である。
本願の一実施例では、前記インデックス二分木構築モジュールは、
前記各ノードと前記ターゲットノードとの論理距離に応じて、前記インデックス二分木の第ｉ層のツリーノードを昇順又は降順で前記ターゲットノードとの論理距離が［２ｉ－１，２ｉ）（ｉは正の整数）の範囲にあるノードに順に保存するように構成されるツリー構築サブモジュールをさらに備える。
本願の一実施例では、前記リバースルーティングテーブル構築モジュールは、
前記近傍リポジトリノードに配置され、ブルームフィルターに基づいてリバースルーティングテーブルを生成するように構成され、前記リバースルーティングテーブルはルーティングトリプレット＜ＩＤｎｏｄｅ，Ａｄｄｒｅｓｓ，Ｓｅｔ［ＢＦ Ｖｅｃｔｏｒ］＞（ＩＤｎｏｄｅは前記近傍リポジトリノードのノード識別子、Ａｄｄｒｅｓｓは前記近傍リポジトリノードのネットワークアドレス、Ｓｅｔ［ＢＦ Ｖｅｃｔｏｒ］は前記近傍リポジトリノードに含まれるデータ識別子セットである）を含むリバースルーティングテーブル生成サブモジュールと、
前記近傍リポジトリノードに配置され、前記データエンティティの第１データ識別子を生成し、第１データ識別子を前記近傍リポジトリノードのＳｅｔ［ＢＦ Ｖｅｃｔｏｒ］に書き込み、上位の親ノードに前記第１データ識別子を伝達するように構成される第１伝達サブモジュールと、
前記親ノードが前記第１データ識別子を取得する場合、前記親ノードに前記近傍リポジトリノードを指すリバースルーティングテーブルが含まれるか否かを判断するように構成される判断サブモジュールと、
前記親ノードに配置され、前記親ノードに前記近傍リポジトリノードを指すリバースルーティングテーブルが含まれる場合、前記第１データ識別子を前記親ノードのＳｅｔ［ＢＦ Ｖｅｃｔｏｒ］に書き込み、前記第１データ識別子を前記インデックス二分木のルートノードに到達するまで次の親ノードに伝達し、前記親ノードと前記ルートノードに、前記第１データ識別子を含むリバースルーティングテーブルを構築させるように構成される第２伝達サブモジュールと、
前記親ノードに配置され、前記親ノードに前記近傍リポジトリノードを指すリバースルーティングテーブルが含まれていない場合、ブルームフィルターに基づいて前記親ノードのルーティングトリプレットを生成し、前記第１データ識別子を前記親ノードのＳｅｔ［ＢＦ Ｖｅｃｔｏｒ］に書き込み、前記第１データ識別子を前記インデックス二分木のルートノードに到達するまで次の親ノードに伝達し、前記親ノードと前記ルートノードに、前記第１データ識別子を含むリバースルーティングテーブルを構築させるように構成される第３伝達サブモジュールと、を備える。
本願の一実施例では、前記フォワードクエリモジュールは、
前記クエリ開始ノードに配置され、前記クエリ開始ノードに前記リバースルーティングテーブルが記憶されていない場合、前記Ｋａｄルーティングテーブルに従って上位の親ノードに前記クエリ要求を順に転送するように構成され、前記クエリ要求は前記第１データ識別子及び前記クエリ開始ノードのノード識別子を含む第４伝達サブモジュールと、
前記上位の親ノードに配置され、前記上位の親ノードにおけるＳｅｔ［ＢＦ Ｖｅｃｔｏｒ］に前記第１データ識別子が含まれていない場合、前記クエリ要求が前記第１データ識別子を含むリバースルーティングテーブルの親ノード又はルートノードに到達するまで、前記クエリ要求を次の親ノードに伝達するように構成される第５伝達サブモジュールと、を備える。
従来技術に比べて、本願は以下の利点を含む。
本願の実施例は、分散ハッシュテーブルＤＨＴに基づいてＰ２Ｐネットワークを構築し、Ｋａｄｅｍｌｉａアルゴリズムを利用してＰ２Ｐネットワークにおける各ノードに対応するＫａｄルーティングテーブルを構築し、Ｐ２Ｐネットワークにおけるいずれのノードをターゲットノードとしても、Ｋａｄルーティングテーブルにおける各ノードとターゲットノードとの論理距離に応じてインデックス二分木を構築することができ、それによりデジタルオブジェクトのデータエンティティがインデックス二分木における任意のノードに記憶されている場合、データエンティティに対応する第１データ識別子をルートノードに到達するまで該ノードから該ノードの上位の親ノードに順に伝達することができ、それにより第１データ識別子が通過するルートノードとすべての親ノードはいずれも第１データ識別子を含むリバースルーティングテーブルを構築する。インデックス二分木における任意のノードがデータエンティティに対するクエリ要求を取得する場合、即ち、状態クエリ段階にある場合、まず、Ｋａｄルーティングテーブルに基づいて、第１データ識別子を含むリバースルーティングテーブルの親ノード又はルートノードをクエリしたまでフォワードアドレッシングを行い、このようにして、第１データ識別子を含むリバースルーティングテーブルの親ノード又はルートノードはさらにリバースルーティングテーブルに従って、該データエンティティが見つかるまでリバースアドレッシングを直接行うことができ、最終的にデータエンティティの現在状態情報をクエリ開始ノードに返す。本願の実施例は、Ｋａｄルーティングテーブル及びリバースルーティングテーブルを構築して双方向ルーティングアドレッシングを行うことで、データアドレッシングの複雑さを増やすことなく、ＤＨＴに基づくＰ２Ｐネットワークにおけるデータエンティティのデータ識別子とその記憶位置との分離を実現し、デジタルオブジェクトのデータエンティティをＰ２Ｐネットワークにおける任意のノードに記憶することを可能にし、ヒューマンサイバーフィジカル融合環境におけるデジタルオブジェクトの空間的制約を満たすとともにデジタルオブジェクトのアクセス効率を向上させることができる。
本願の実施例におけるデジタルオブジェクトアーキテクチャの全体的なアーキテクチャの模式図である。 本願の実施例におけるヒューマンサイバーフィジカル融合環境におけるデジタルオブジェクトアクセス方法のステップのフローチャートである。 本願の実施例における双方向ルーティングに基づくデジタルオブジェクトインデックスの模式図である。 本願の実施例におけるヒューマンサイバーフィジカル融合環境におけるデジタルオブジェクトアクセスシステムの接続関係の模式図である。
以下、本発明の実施例の図面を参照しながら本発明の実施例の技術案を明確かつ完全に説明し、明らかなように、説明される実施例は単に本発明の一部実施例であり、すべての実施例ではない。本発明の実施例に基づいて、当業者が創造的な労働をせずに想到し得るほかの実施例はすべて本発明の保護範囲に属する。
なお、本実施例では、図１に示すように、デジタルオブジェクトアーキテクチャの全体的なアーキテクチャの模式図であり、ＤＯＡの全体的なアーキテクチャはデータモデル及び対話モデルの２つの部分に分けられる。
データモデルについて、ＤＯＡはデジタルオブジェクトをそのアーキテクチャの基本的な要素とし、デジタルオブジェクトはリソースの抽象的な表現形式である。識別子は、デジタルオブジェクトの一意な識別マークであり、デジタルオブジェクトの記憶環境、アクセス環境、コンテンツの変化に伴って変化しない。１つの完全なデジタルオブジェクトは、記述情報、データエンティティ及び状態情報の３つの部分に分けられてもよく、それらはデジタルオブジェクトの識別子によって関連付けられ、同一の論理デジタルオブジェクトを指す。記述情報は、デジタルオブジェクトのアプリケーション、ビジネスに関連するメタデータを表し、アプリケーションのニーズに応じて所要のデジタルオブジェクトを検索することに用いられ、例えば、デジタルオブジェクトの用途、デジタルオブジェクトの分類などが挙げられる。エンティティは、デジタルオブジェクトの実際のコンテンツを表し、相互運用性の実際のターゲットである。状態情報は、デジタルオブジェクトの現在状態を表し、デジタルオブジェクトを検索、及び検証することに用いられ、デジタルオブジェクトの記憶位置、所有権情報、デジタルオブジェクトＨａｓｈなどを含む。１つの音楽ファイルのデジタルオブジェクトを例とする場合、その記述情報は音楽名、作者、収録アルバム、音楽スタイルなどの情報を含み、エンティティは実際のオーディオファイルであり、例えば、ｘｘｘ．ｍｐ３が挙げられ、状態情報はオーディオファイルの実際の記憶位置、オーディオファイルの実際の所有者及びオーディオファイルのコンテンツのＨａｓｈ値などの情報を含む。ヒューマンサイバーフィジカル融合環境において、デジタルオブジェクトを使用してヒューマンサイバーフィジカルリソースを抽象化し、統一されたリソースモデルを提供して、ヒューマンサイバーフィジカルリソースの不均一性をシールドすることができる。
対話モデルについて、デジタルオブジェクトモデルの３つの構成部分に対して、ＤＯＡは、それぞれ記述情報、エンティティ及び状態情報を管理するためのデジタルオブジェクトレジストリ（ＤＯ Ｒｅｇｉｓｔｒｙ）、デジタルオブジェクトリポジトリ（ＤＯ Ｒｅｐｏｓｉｔｏｒｙ）及び識別子解析システム（Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ／Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）の３つのコンポーネントを提案している。デジタルオブジェクトレジストリは、デジタルオブジェクトの記述情報を管理し、外部にデジタルオブジェクトのインデックス、検索サービスを提供することに用いられ、インデックスサービスはデジタルオブジェクトの記述情報及び識別子を入力とし、レジストリは入力情報に応じて該デジタルオブジェクトのインデックスを作成し、検索サービスは入力されたクエリキーワードに応じて、デジタルオブジェクトインデックスを検索し、マッチングするデジタルオブジェクト識別子を返す。デジタルオブジェクトリポジトリは実際にデジタルオブジェクトを記憶し、外部にデジタルオブジェクトのアクセスサービスを提供し、デジタルオブジェクトの追加、削除、変更、検索などの挙動を含む。識別子／解析システムは、デジタルオブジェクトの状態情報を管理し、識別子解析サービスを提供し、ターゲットデジタルオブジェクトの識別子に応じてデジタルオブジェクトの状態情報を返すことに用いられ、また、識別子解析システムはさらにデジタルオブジェクトの識別子割り当て作業を行うことに用いられる。ＤＯＡはさらに、これら３つのコンポーネントとの対話挙動を規範化するように２つの標準プロトコルを制定し、それぞれ、デジタルオブジェクトレジストリ、デジタルオブジェクトリポジトリと対話するデジタルオブジェクトインターフェースプロトコルＤＯＩＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｏｂｊｅｃｔ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）、及び識別子／解析システムと対話する識別子解析プロトコル（Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）である。ＤＯＩＰプロトコルは、デジタルオブジェクトに対するアクセス挙動を規範化し、相互運用性挙動の複雑さを軽減させるように、ヒューマンサイバーフィジカル環境においてヒューマンサイバーフィジカルリソースの相互運用性挙動の抽象化及び規範とすることができる。
インターネット環境において、デジタルオブジェクトは主に情報システムで生成され、テーブル、ドキュメント、ピクチャなど情報システムに存在しているデータから変換されてなり、例えば、現在、最も広く使用されているデジタルオブジェクトアプリケーションＤＯＩは、発表された論文に一意な識別子を割り当てデジタルオブジェクトとみなす。デジタルオブジェクトの表現について、従来のＤＯＡの実現では、デジタルオブジェクトを標準的なデータシリアル化フォーマット及び最小データ単位とみなし、データは属性、及び要素の２つの部分にフォーマット化され、属性はメタデータを表現し、実際のデータコンテンツは要素フィールドに格納され、その後、デジタルオブジェクトは一意な識別子が割り当てられて特定のデジタルオブジェクトリポジトリに一意に記憶される。デジタルオブジェクトのアクセスについて、デジタルオブジェクトリポジトリは一般的にクラウドサーバを主とし、外部に一意なネットワークポータルを介してデジタルオブジェクトのアクセスサービスを提供し、デジタルオブジェクトの識別子解析器の状態情報に応じてデジタルオブジェクトが現在位置しているリポジトリのサービスアドレスを取得し、さらにＤＯＩＰプロトコルによってデジタルオブジェクトの追加、削除、変更、検索を実現することができ、デジタルオブジェクトリポジトリへのアクセス方式は従来のオブジェクトデータベースへのアクセス方式と基本的に間違いがない。アクセス権限の管理について、デジタルオブジェクトリポジトリの管理者はローカルに記憶されているすべてのデジタルオブジェクトの所有者でもあり、すべてのデジタルオブジェクトに対する変更権限を持つ。
以上からわかるように、インターネット環境において、デジタルオブジェクトはインターネット情報システムにおけるエンティティ、例えば、テーブル、ドキュメント、ピクチャなどのデータの抽象的な表現であり、データは本質的にビットシーケンスであり、移動しやすく、複製が可能で、静的で変化が少ないという特徴を持つ。従って、ＤＯＡに基づいてインターネット環境におけるデータリソースエンティティのアクセスを効果的に実現することができる。
しかしながら、ヒューマンサイバーフィジカル融合環境において、ヒューマンサイバーフィジカルデジタルオブジェクトは空間的に分散する端末装置で生成、記憶、消費され、ヒューマンサイバーフィジカルデジタルオブジェクトへのアクセスには、最も重要なのは、分散しているターゲットデジタルオブジェクトを効率的に特定することである。インターネット環境におけるクラウドサーバは、その物理的位置が完全に集中していないが、その豊かな計算、ネットワークリソースにより情報空間において安定したデジタルオブジェクトアクセスサービスを提供して物理的位置の分散をシールドすることができる。しかしながら、端末装置は、その物理的空間がより分散しており、リソース制限により安定したアクセスポータルを提供することができない。ヒューマンサイバーフィジカルデジタルオブジェクトの主な動作環境として、端末装置は安定したヒューマンサイバーフィジカルデジタルオブジェクトアクセスサービスを提供することができない。
また、分散ハッシュテーブルＤＨＴ（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｈａｓｈ Ｔａｂｌｅ）に基づくＰ２Ｐ（Ｐｅｅｒ ｔｏ Ｐｅｅｒ）ネットワークは、効率的なデータアドレッシング方式により分散ストレージに広く使用されている。ＤＨＴでは、各関与ノードは１つの一意な識別子が割り当てられ、ローカルルーティングテーブルにほかの部分ノードの情報を記録し、ノードはローカルルーティングテーブルに応じてメッセージ転送のネクストホップノードを決定する。このようにして、ＤＨＴは完全分散化の方式によりメッセージをネットワーク全体における任意のターゲットノードに効率的に伝達することができる。一般的に言えば、ＤＨＴに基づくＰ２Ｐストレージは対数レベルのノード、データアドレッシングの複雑さに達することができ、ｌｏｇＮ回のメッセージルーティングだけで、任意のノードからターゲットデータが位置するノードを見つかることができ、ここでは、Ｎはネットワークにおけるノードの数である。ＤＨＴにおけるデータ検索は本質的にデータが位置するノードの検索でもあり、従って、従来のＤＨＴにおいて、一般的にデータとノードとの距離を定義し、且つデータをそのアルゴリズムで指定されるノード、一般的に距離が最も近いノードに格納する必要があり、こうしてこそＯ（ｌｏｇＮ）レベルのデータアクセスを実現することができる。
しかしながら、ヒューマンサイバーフィジカルデジタルオブジェクトは物理的空間において該デジタルオブジェクトを生成する端末装置から遠く離れることができない。一方では、端末装置はインターネットのＰ２Ｐノードのように任意のノードとルーティング関係を直接作成することができず、端末装置は一般的にＷＩＦＩ、ブルートゥース（登録商標）、ＺｉｇＢｅｅなどのモノのインターネットプロトコルによってその近くの携帯電話、ゲートウェイなどの装置としか接続を作成できず、他方では、ヒューマンサイバーフィジカルデジタルオブジェクトの適時性及びプライバシーのため、ヒューマンサイバーフィジカルデジタルオブジェクトを端末から遠く離れたノードに強制的に格納すると、アクセスされるデジタルオブジェクトが最新のものであることを確保できないだけでなく、プライバシー漏洩のリスクもある。
上記従来技術の欠陥に基づいて、従来のＤＯＡはヒューマンサイバーフィジカル融合環境において分散空間における任意のヒューマンサイバーフィジカルデジタルオブジェクトにリアルタイムかつ効果的にアクセスすることが困難であり、このため、本願の実施例は、双方向ルーティングに基づくヒューマンサイバーフィジカル融合環境におけるデジタルオブジェクトアクセス方法を提供することを目的とし、ＤＨＴに基づくＰ２Ｐネットワークにおけるデータエンティティのデータ識別子とその記憶位置との分離を実現し、さらにデジタルオブジェクトのデータエンティティをネットワーク全体における任意のノードに格納することを可能にし、ヒューマンサイバーフィジカル融合環境におけるデジタルオブジェクトの空間的制約を満たすとともに、Ｏ（ｌｏｇＮ）レベルのアクセス効率を実現することができる。
図２に示すように、本願のヒューマンサイバーフィジカル融合環境におけるデジタルオブジェクトアクセス方法であり、前記方法は以下のステップを含んでもよい。
ステップＳ１０１：分散ハッシュテーブルＤＨＴに基づいて、各ノードがノードに対応するノード識別子を含むＰ２Ｐネットワークを構築し、ノード識別子に応じて、Ｋａｄｅｍｌｉａアルゴリズムを利用して各ノードに対応するＫａｄルーティングテーブルを構築する。
なお、本実施例では、ＤＨＴに基づくＰ２Ｐネットワークにおいて、各関与ノードにはネットワーク全体における１つの一意な識別子が割り当てられ、一般的に固定長さのハッシュ値（Ｈａｓｈ）である。Ｋａｄｅｍｌｉａアルゴリズムでは、各ノードに１つの長さが１６０ｂｉｔのノード識別子ＩＤｎｏｄｅを割り当てるとともに、ノード間の距離ｄを２つのノードのハッシュ値の排他的論理和と定義する。
Ｋａｄｅｍｌｉａアルゴリズムでは、各ノードはいずれもローカルで１つのＫａｄルーティングテーブルを維持し、Ｋａｄルーティングテーブルは１６０個のＫ－バケット（Ｋ－ｂｕｃｋｅｔ）からなり、各Ｋ－バケットにはｋ個のほかのノードのルーティングアイテムが格納され、ルーティングアイテムは＜ＩＤｎｏｄｅ，Ａｄｄｒｅｓｓ＞の形式で表され、新しいノードを発見すると、ローカルノードｎｏｄｅｌｏｃａｌは該ノードとの距離に従って該ノードを異なるＫ－バケットに配置し、第ｉ個のＫ－バケットには距離が［２ｉ，２ｉ＋１）の範囲にあるノードが保存され、Ｋ－バケットにおけるルーティングアイテム数がｋを超えると、ノードに最も長い時間応答していないルーティングアイテムを置換する。ノード識別子がＩＤｔａｒｇｅｔのターゲットノードｎｏｄｅｔａｒｇｅｔの検索メッセージを受信すると、ｎｏｄｅｌｏｃａｌはＩＤｔａｒｇｅｔとの距離ｄ（ｎｏｄｅｌｏｃａｌ，ｎｏｄｅｔａｒｇｅｔ）を計算し、メッセージを対応するＫ－バケットにおけるターゲットとの距離が最も近いα個のノードに転送し、αはメッセージ転送ノードの数であり、メッセージ並行性とも呼ばれる。Ｋ－バケットの構築ルールに従って、ネクストホップノードｎｏｄｅｎｅｘｔとｎｏｄｅｔａｒｇｅｔとの距離はｄ（ｎｏｄｅｎｅｘｔ，ｎｏｄｅｔａｒｇｅｔ）≦ｄ（ｎｏｄｅｌｏｃａｌ，ｎｏｄｅｔａｒｇｅｔ）／２を満たし、即ち、メッセージをネクストホップノードｎｏｄｅｎｅｘｔに転送するたびに、ネクストホップノードｎｏｄｅｎｅｘｔとターゲットノードｎｏｄｅｔａｒｇｅｔとの距離は少なくとも半分短縮し、それによりｌｏｇＮホップ内でメッセージを任意のノードからターゲットノードに転送できることを確保することができる。なお、メッセージ並行性αを向上させることでノードがメッセージを伝達する時に選択する隣接ノードの数を増やし、それによりクエリの成功率及び効率を向上させるようにしてもよい。
Ｋａｄルーティングテーブルでは、メッセージはターゲットノードとの距離が遠いノードからターゲットノードとの距離が近いノードへ伝達され、従って、本明細書では、Ｋａｄｅｍｌｉａに基づくアドレッシングは「フォワードアドレッシング」と呼ばれ、ノードのＫａｄｅｍｌｉａルーティングテーブルは「フォワードルーティングテーブル」と呼ばれる。
ステップＳ１０２：Ｐ２Ｐネットワークにおける任意のノードをターゲットノードとし、ターゲットノードに対応するＫａｄルーティングテーブルにおける各ノードとターゲットノードとの論理距離を計算し、各ノードとターゲットノードとの論理距離に応じて、インデックス二分木を構築する。
なお、本実施例では、デジタルオブジェクトのデータエンティティがＫａｄｅｍｌｉａアルゴリズムに基づくＰ２Ｐにおけるノードに記憶されると、データエンティティｄａｔａにも１つのデータ識別子ＩＤｄａｔａが割り当てられる。ＤＨＴはデータエンティティｄａｔａのデータ識別子ＩＤｄａｔａに応じてネットワーク全体におけるデータエンティティとの距離が最も近いＫ個のノードを選択し、Ｋ個のデータのコピーをそれぞれこれらＫ個のノードに記憶し、データクエリを行う際に、ネットワーク全体ｄ（ｄａｔａ，ｎｏｄｅ）における最も小さいノードを見つけるだけでターゲットデータを見つけることができる。このようにして、ＤＨＴによるデータエンティティｄａｔａのクエリ要求は識別子がＩＤｄａｔａのノードに対する検索とみなすことができ、任意のノードから最大でｌｏｇＮ回のメッセージルーティングだけでターゲットデータを見つけることができる。Ｐ２Ｐストレージでは、ノード間のメッセージ伝達遅延はデータアドレッシングの主なオーバーヘッドであり、従って、ＤＨＴに基づくＰ２Ｐストレージはデータアドレッシングの効率を大幅に向上させることができる。しかしながら、ＤＨＴのこの特性によって、データはその識別子に従ってネットワーク全体における距離が最も近いノードに格納する必要があり、従って、ノードの記憶空間、帯域幅及び可用性の不均一性に応じてデータエンティティを適切なノードに格納することは不可能であり、その結果、データアクセスの効率は多くの場合、記憶ネットワークにおける弱いノードに依存する。従って、ＤＨＴに基づくＰ２Ｐストレージネットワークでは、データアクセス効率の向上には、まず、データエンティティのデータ識別子とその記憶位置との分離を実現する必要がある。
ＤＨＴに基づくＰ２Ｐネットワークにおけるデータエンティティのデータ識別子とその記憶位置との分離を実現するために、本実施形態では、ターゲットノードとＫａｄルーティングテーブルにおける各ノードとの距離に基づいて、Ｋａｄルーティングテーブルのノード間のルーティング関係をインデックス二分木の形式に変換する。具体的には、ステップＳ１０２は以下の具体的なサブステップを含んでもよい。
サブステップＳ１０２－１：Ｐ２Ｐネットワークにおける任意のノードをターゲットノードとし、以下の排他的論理和計算式を用いて、ターゲットノードに対応するＫａｄルーティングテーブルにおける各ノードとターゲットノードとの論理距離を計算する。
Figure 2023058423000004
式中、ｎｏｄｅ１はターゲットノード、ＩＤｎｏｄｅ１はターゲットノードのノード識別子、ｎｏｄｅ２はＫａｄルーティングテーブルにおける任意のノード、ＩＤｎｏｄｅ２はＫａｄルーティングテーブルにおける任意のノードのノード識別子、ｄ（ｎｏｄｅ１，ｎｏｄｅ２）はターゲットノードとＫａｄルーティングテーブルにおける任意のノードとの論理距離である。
一例では、ＩＤｎｏｄｅ１が００１１０、ＩＤｎｏｄｅ２が００１１１である場合、式（１）でｄ（ｎｏｄｅ１，ｎｏｄｅ２）＝００１を算出し、即ち、ｎｏｄｅ１とｎｏｄｅ２との論理距離は１である。
サブステップＳ１０２－２：各ノードとターゲットノードとの論理距離に応じて、インデックス二分木の第ｉ層のツリーノードを昇順又は降順でターゲットノードとの論理距離が［２ｉ－１，２ｉ）（ｉは正の整数）の範囲にあるノードに順に保存する。
図３に示すように、本願の実施例における双方向ルーティングに基づくデジタルオブジェクトインデックスの模式図であり、図３に示すノードネットワークのスケールはＮ＝１５である。
図３の図３（ａ）に示すように、インデックス二分木のルートノードはネットワーク全体におけるターゲットノードとの距離が最も近いノードであり、該ルートノードのインデックス二分木での階層は第１層であり、第２層はターゲットノードとの論理距離が［２１，２２）の範囲にあるノードであり、即ち、ターゲットノードとの距離が２、３のノードであり、第３層はターゲットノードとの論理距離が［２２，２３）の範囲にあるノードであり、即ち、ターゲットノードとの距離が４、５、６、７のノードであり、以下同様であり、各階層のノードを取得した後、これらのノードを昇順又は降順で配列し、距離が大きいノードから距離が小さいノードに向ける方向で、インデックス二分木を構築する。
なお、実際の応用では、一部のノードが無効であるなどの場合があり得るため、インデックス二分木は必ずしもフルツリーではなく、図３におけるターゲットノードとの距離が５のノードが無効であると、データアドレッシング過程では、ターゲットノードとの距離が１０のノードはターゲットノードとの距離が２のノードに直接ジャンプすることができ、この場合、データアドレッシングの効率が向上し、又は、ターゲットノードの距離が１のノードが無効であると、ターゲットノードとの距離が最も近いノードとターゲットノードとの距離は２、３又はほかの距離などであり得る。
従って、インデックス二分木がフルツリーであると、「最悪の場合」に属し、即ち、ターゲットノードにジャンプするには、理論上の最大ジャンプ数が必要である場合である。ゆえに、理解できるように、図３におけるインデックス二分木は単なる一例であり、本実施形態ではツリーの具体的な構造を特に限定しない。
ステップＳ１０３：インデックス二分木における任意のノードがデジタルオブジェクトのデータエンティティを取得する場合、ノードを近傍リポジトリノードとして決定する。
本実施形態では、ＤＨＴはデータエンティティｄａｔａのデータ識別子ＩＤｄａｔａに応じてネットワーク全体におけるデータエンティティとの距離が最も近いｋ個のノードを選択し、ｋ個のデータコピーをそれぞれこれらｋ個のノードに記憶し、従って、インデックス二分木における任意のノードはいずれもデータエンティティを記憶する近傍リポジトリノードとして機能できる。
ステップＳ１０４：近傍リポジトリノードはデータエンティティに対して第１データ識別子を生成し、第１データ識別子がインデックス二分木のルートノードに到達するまで、第１データ識別子を近傍リポジトリノードの上位の親ノードに順に伝達し、親ノードとルートノードに、第１データ識別子を含むリバースルーティングテーブルを構築させる。
本実施形態では、引き続き図３の図３（ａ）に示すように、ターゲットノードとの距離が１０のノード（以下、１０号ノードと略称）を例とし、データエンティティを記憶する近傍リポジトリノードとし、近傍リポジトリノードはデータ記憶段階では、データエンティティに対応する第１データ識別子を生成し、第１データ識別子を上位の親ノードに伝達し、即ち、ターゲットノードとの距離が５（以下、５号ノードと略称）のノードに伝達し、続いて、５号ノードは、第１データ識別子がインデックス二分木のルートノードに到達するまで、第１データ識別子をターゲットノードとの距離が２のノード（以下、２号ノードと略称）に伝達し、即ち、ターゲットノードとの距離が１のノード（以下、ルートノードと略称）に到達するまで、ターゲットノードとの距離が２のノードに伝達する。
このように、ルートノードが第１データ識別子に対応するデータエンティティに対するクエリ要求を受信すると、ルートノードはデータエンティティが２号ノードのルーティングテーブルに存在することをわかり、２号ノードはデータエンティティが５号ノードのルーティングテーブルに存在することをわかり、５号ノードはデータエンティティが１０号ノードのルーティングテーブルに存在することをわかり、１０号ノードまでリバースクエリし、最終的に、１０号ノードで所要のデータエンティティが見つかる。従って、リバースルーティングテーブルのアドレッシング過程は「リバースアドレッシング」と呼ばれてもよい。
ステップＳ１０５：インデックス二分木における任意のノードがデータエンティティに対するクエリ要求を取得する場合、ノードをクエリ開始ノードとして決定する。
なお、本実施形態では、任意のインデックス二分木における任意のノードはいずれもクエリ要求の開始ノードとして機能できる。
ステップＳ１０６：クエリ開始ノードはリバースルーティングテーブルが記憶されていない場合、Ｋａｄルーティングテーブルに従って、クエリ要求が第１データ識別子を含むリバースルーティングテーブルの親ノード又はルートノードに到達するまで、インデックス二分木においてその上位の親ノードにクエリ要求を順に転送する。
本実施形態では、Ｋａｄルーティングテーブルのアドレッシングルールに従ってアドレッシングを行うことは、フォワードアドレッシング過程であり、具体的には、メッセージをネクストホップノードｎｏｄｅｎｅｘｔに転送するたびに、ネクストホップノードｎｏｄｅｎｅｘｔとターゲットノードｎｏｄｅｔａｒｇｅｔとの距離は少なくとも半分短縮する。図３の図３（ｂ）に示すように、ターゲットノードとの距離が７のノード（以下、７号ノードと略称）をクエリ開始ノードとし、Ｋａｄルーティングテーブルのアドレッシングルールに従って、７号ノードはターゲットノードとの距離が３のノード（以下、３号ノードと略称）にクエリ要求を転送し、３号ノードはルートノードにクエリ要求を転送する。
なお、本実施形態では、フォワードアドレッシング過程では、ルートノードが「最悪の場合」、即ち、ルートノードに到達するには最大ジャンプ数が必要である場合であることをクエリした。クエリ開始ノードが４号ノードである場合、１回ジャンプするだけで第１データ識別子を含むリバースルーティングテーブルの２号ノードを見つけ、２号ノードでリバースアドレッシングを開始することができ、それによりルートノードにジャンプする必要がない。
さらになお、本実施形態では、クエリ開始ノードがちょうどリバースルーティングテーブルを記憶しているもの、例えば、ルートノード、２号ノード又は５号ノードである場合、直接リバースルーティングテーブルに応じて第１データ識別子に対応するデータエンティティを見つけることができる。
ステップＳ１０７：第１データ識別子を含むリバースルーティングテーブルの親ノード又はルートノードはリバースルーティングテーブルに応じて、クエリ要求を近傍リポジトリノードに転送する。
本実施形態では、クエリ要求が第１データ識別子に対するリバースルーティングテーブルを含む親ノード又はルートノードに転送されると、対応する親ノード又はルートノードはリバースルーティングテーブルに応じて第１データ識別子に対応するデータエンティティを直接見つけることができる。
ステップＳ１０８：近傍リポジトリノードはクエリ要求に応じて、データエンティティの現在状態情報をクエリ開始ノードに返す。
本実施形態では、インデックス二分木に基づいて、クエリ要求はフォワードルーティングテーブル及びリバースルーティングテーブルによって必ずｌｏｇＮホップ内に近傍リポジトリノードに到達することができ、Ｏ（ｌｏｇＮ）レベルのアクセス効率を実現し、近傍リポジトリノードはクエリ要求に応じて、データエンティティの現在状態情報をクエリ開始ノードに返し、デジタルオブジェクトに対するデータエンティティの状態クエリを完了する。
本願の実施例に係る双方向ルーティングに基づくヒューマンサイバーフィジカル融合環境におけるデジタルオブジェクトアクセス方法は、ピアツーピアネットワークアーキテクチャを用いたＰ２Ｐネットワークに基づいて、デジタルオブジェクトのデータエンティティを記憶し、さらに空間的に分散する対応する端末装置間の接続を実現し、ヒューマンサイバーフィジカルデジタルオブジェクトアクセス環境を構築し、また、ｋ個のデータコピーをそれぞれこれらｋ個のノードに記憶する定数レベルのマルチバックアップの方式によってヒューマンサイバーフィジカルデジタルオブジェクトのデータエンティティを定数個のノードにバックアップし、それによりデジタルオブジェクトアクセスの高可用性を保証し、最後に、分散ハッシュテーブルＤＨＴ技術を用いて端末装置に対応するノード間の接続関係を最適化し、双方向ルーティング技術によってデジタルオブジェクトインデックスアルゴリズムを作成し、ＤＨＴに基づくＰ２Ｐネットワークにおけるデータエンティティのデータ識別子とその記憶位置との分離を実現し、デジタルオブジェクトのデータエンティティをＰ２Ｐネットワークにおける任意のノードに記憶することを可能にし、ヒューマンサイバーフィジカルデジタルオブジェクトを生成端末から遠く離れたノードに格納することによるプライバシー漏洩のリスクを回避し、ヒューマンサイバーフィジカル融合環境におけるデジタルオブジェクトの空間的制約を満たすとともに、デジタルオブジェクトのアクセス効率を向上させ、また、アクセスされたデジタルオブジェクトが最新のものであることを確保する。
実行可能な実施形態では、ステップＳ１０４は具体的には以下のサブステップを含んでもよい。
サブステップＳ１０４－１：近傍リポジトリノードはブルームフィルターに基づいてリバースルーティングテーブルを生成し、リバースルーティングテーブルはルーティングトリプレット＜ＩＤｎｏｄｅ，Ａｄｄｒｅｓｓ，Ｓｅｔ［ＢＦ Ｖｅｃｔｏｒ］＞（ＩＤｎｏｄｅは近傍リポジトリノードのノード識別子、Ａｄｄｒｅｓｓは近傍リポジトリノードのネットワークアドレス、Ｓｅｔ［ＢＦ Ｖｅｃｔｏｒ］は近傍リポジトリノードに含まれるデータ識別子セットである）を含む。
なお、本実施形態では、ブルームフィルター（Ｂｌｏｏｍ Ｆｉｌｔｅｒ）はバイナリベクトルデータ構造であり、構造が単純で空間の複雑さが小さいランダムデータ構造でもあり、空間及び時間効率に優れ、セットを正確に表し、「要素ｘがセットＡにあるか否か」のような判定を回答することができる。
なお、Ｂｌｏｏｍ Ｆｉｌｔｅｒに基づいて生成されるリバースルーティングテーブルにおけるＳｅｔ［ＢＦ Ｖｅｃｔｏｒ］はベクトルセットの形式でルーティングアイテムにおけるデータ識別子セットを記憶し、つまり、Ｂｌｏｏｍ Ｆｉｌｔｅｒを用いて複数のデータエンティティにそれぞれ対応するデータ識別子をすべてノードのＳｅｔ［ＢＦ Ｖｅｃｔｏｒ］に記憶するとともに、複数のデータエンティティの記憶及びクエリの要件を満たすことができる。
サブステップＳ１０４－２：近傍リポジトリノードはデータエンティティの第１データ識別子を生成し、第１データ識別子を近傍リポジトリノードのＳｅｔ［ＢＦ Ｖｅｃｔｏｒ］に書き込み、上位の親ノードに第１データ識別子を伝達する。
サブステップＳ１０４－３：親ノードは第１データ識別子を取得する場合、親ノードに近傍リポジトリノードを指すリバースルーティングテーブルが含まれるか否かを判断する。
サブステップＳ１０４－４：含まれると、親ノードは第１データ識別子を親ノードのＳｅｔ［ＢＦ Ｖｅｃｔｏｒ］に書き込み、第１データ識別子をインデックス二分木のルートノードに到達するまで親ノードの次の親ノードに伝達し、親ノードとルートノードに、第１データ識別子を含むリバースルーティングテーブルを構築させる。
サブステップＳ１０４－５：含まれていないと、親ノードはブルームフィルターに基づいて親ノードのルーティングトリプレットを生成し、第１データ識別子を親ノードのＳｅｔ［ＢＦ Ｖｅｃｔｏｒ］に書き込み、第１データ識別子をインデックス二分木のルートノードに到達するまで親ノードの次の親ノードに伝達し、親ノードとルートノードに、第１データ識別子を含むリバースルーティングテーブルを構築させる。
本実施形態では、第１データ識別子が通過する各ノードはいずれもＢｌｏｏｍ Ｆｉｌｔｅｒに基づいて１つのリバースルーティングテーブルを生成し、リバースルーティングテーブルはルーティングトリプレット＜ＩＤｎｏｄｅ，Ａｄｄｒｅｓｓ，Ｓｅｔ［ＢＦ Ｖｅｃｔｏｒ］＞を含む。
一例では、図３（ａ）に示すように、１０号ノードを近傍リポジトリノードとし、１０号ノードは、まず、Ｂｌｏｏｍ Ｆｉｌｔｅｒに基づいてリバースルーティングテーブルを生成し、第１データ識別子を１０号ノードのＳｅｔ［ＢＦ Ｖｅｃｔｏｒ］に書き込み、第１データ識別子を５号ノードに伝達する。５号ノードは１０号ノードに対するルーティングアイテムが含まれるか否かを判断する。含まれると、新しいルーティングトリプレットを再構築する必要がなく、第１データ識別子を５号ノードのＳｅｔ［ＢＦ Ｖｅｃｔｏｒ］に直接書き込み、第１データ識別子を２号ノードに伝達し、含まれていないと、新しいルーティングトリプレットを生成した後、第１データ識別子を５号ノードのＳｅｔ［ＢＦ Ｖｅｃｔｏｒ］に書き込み、第１データ識別子を２号ノードに伝達する。さらにリバースルーティングテーブルによって必ず第１データ識別子に対応するデータエンティティが位置する近傍リポジトリノードをリバースクエリすることができることを確保する。
本実施形態では、ブルームフィルターの記憶オーバーヘッド、記憶複雑さ及び判定複雑さが定数レベルであるため、リバースルーティングテーブルの構築要件を満たすとともに、リバースルーティングテーブルの記憶オーバーヘッドを減少させることができる。
なお、Ｂｌｏｏｍ Ｆｉｌｔｅｒは一定の偽陽性の確率があり、即ち、セットに属さない要素に対して該要素がこのセットに属すると判定する確率があるが、Ｂｌｏｏｍ Ｆｉｌｔｅｒの偽陽性は本実施形態におけるデータアドレッシングの正確率に影響を及ぼすことがない。その理由として、リバースアドレッシング過程では、ターゲットデータがリバースルーティングテーブルにあると、必ずアドレッシングメッセージをデータ記憶ノードに近い隣接ノードに伝達することができ、従って、Ｂｌｏｏｍ Ｆｉｌｔｅｒの偽陽性は正確なリバースアドレッシングパスに影響を及ぼすことがない。Ｂｌｏｏｍ Ｆｉｌｔｅｒの偽陽性によってメッセージが誤ったノードに転送される確率があるが、リバースアドレッシングの複雑さにのみ影響を及ぼし、且つ最大で２ｌｏｇＮホップ後に停止し、従って、Ｂｌｏｏｍ Ｆｉｌｔｅｒに基づくリバースルーティングテーブルは最悪の場合であってもＯ（ｌｏｇＮ）レベルのアクセス効率を実現することができる。
実行可能な実施形態では、ステップＳ１０６は以下の具体的なサブステップを含んでもよい。
サブステップＳ１０６－１：クエリ開始ノードはリバースルーティングテーブルが記憶されていない場合、Ｋａｄルーティングテーブルに従って、インデックス二分木においてその上位の親ノードにクエリ要求を順に転送し、クエリ要求は第１データ識別子及びクエリ開始ノードのノード識別子を含む。
本実施形態では、クエリ開始ノードのノード識別子をクエリ要求に書き込むことで、ターゲットデータである第１データ識別子に対応するデータエンティティを検索した場合、データエンティティの状態情報をクエリ開始ノードに直接返すことができる。
サブステップＳ１０６－２：上位の親ノードにおけるＳｅｔ［ＢＦ Ｖｅｃｔｏｒ］に第１データ識別子が含まれていない場合、クエリ要求が第１データ識別子を含むリバースルーティングテーブルの親ノード又はルートノードに到達するまで上位の親ノードはクエリ要求を次の親ノードに伝達する。
本実施形態では、フォワードルーティングを行う過程では、同様にＢｌｏｏｍ Ｆｉｌｔｅｒに基づいて第１データ識別子が上位の親ノードのＳｅｔ［ＢＦ Ｖｅｃｔｏｒ］に存在するか否かを判断し、存在すると、上位の親ノードに第１データ識別子に対するリバースルーティングテーブルが存在することを示し、この場合、リバースルーティングテーブルに応じて直接リバースアドレッシングを行い、存在しないと、ルートノードへのクエリ要求の伝達を継続する。
ルートノードには必ず第１データ識別子のリバースルーティングテーブルが含まれるため、クエリ開始ノードがどのノードであるかにかかわらず、最終的に必ず限られた回数のジャンプで第１データ識別子に対するリバースルーティングテーブルをクエリしてリバースルーティングを行うことができ、それによりデータエンティティのアクセスを実現する。
本実施形態では、本願の実施例に係るヒューマンサイバーフィジカル融合環境におけるデジタルオブジェクトアクセス方法に対してアルゴリズムオーバーヘッドの分析を行うことで、本実施形態はいずれのノードから出発してもターゲットデータを見つけることができるとともに、時間、記憶、ネットワークのオーバーヘッドがいずれも低いことを証明する。
アドレッシング複雑さの分析について、Ｋａｄｅｍｌｉａアルゴリズムに基づいて構築された構造化Ｐ２Ｐネットワークにおいて、あるデータに対して有向非循環グラフを得ることができ、本実施形態におけるリバースルーティングテーブルの構築プロセスは任意のノードからルートノードへのルーティング過程とみなされてもよく、長さが最大ｌｏｇＮであり、従って、リバースルーティングテーブル構築アルゴリズムの複雑さはＯ（ｌｏｇＮ）である。デジタルエンティティに対するアドレッシングプロセスはフォワード及びリバースの２つの段階に分けられてもよく、フォワード段階は任意のノードからルートノードへのルーティングであるが、リバース段階はルートノードから有向非循環グラフの辺に沿って逆方向ルーティングする過程であり、長さも最大ｌｏｇＮであり、従って、本実施形態のアドレッシング複雑さはＯ（ｌｏｇＮ）である。
アドレッシング効率に対する偽陽性の影響：Ｂｌｏｏｍ Ｆｉｌｔｅｒの偽陽性はアドレッシングの正確性及び複雑さに影響を及ぼすことがなく、一定の冗長メッセージ（同一メッセージは複数回伝達される場合、複数のメッセージとみなされる）を増やすだけである。偽陽性の確率を適切に設定することで、偽陽性による冗長メッセージ量が大きなネットワークオーバーヘッドを引き起こさないことを確保できる。
ノードスケールがＮのネットワークの場合、ノード識別子は少なくともｌｏｇＮ個のビットを含み、即ち、各ノードはローカルでｌｏｇＮ個のＫ－バケットを有する必要があり、各Ｋ－バケットは最大でｋ個の隣接ノードを有し、ｋはノードルーティングテーブルの容量であり、それにより各ノードフォワードルーティングテーブルにおけるルーティングアイテムの数が最大でｋ×ｌｏｇＮであることを得る。ノード間の接続関係の構築がランダムであり、フォワードルーティングテーブルにおけるルーティング関係の分布が均一であると仮定すると、対称性のルールに従って、ノードリバースルーティングテーブルに含まれる隣接ノードの数もｋ×ｌｏｇＮである。また、偽陽性の確率ｐがあるため、リバースアドレッシング過程における各ホップによって発生する可能性のある偽陽性アドレッシングメッセージの分岐数はｋｐ×ｌｏｇＮであることが望ましい。すべてのリバースアドレッシングはｌｏｇＮホップ内に停止し、第１ホップで生成される偽陽性メッセージは最大でｌｏｇＮホップを通過し、第２ホップで生成される偽陽性メッセージは最大でｌｏｇＮ－１ホップを通過し、以下同様である。ゆえに、偽陽性による冗長メッセージ量は最大で以下の通りである。
Figure 2023058423000005
式中、Ｒは冗長メッセージ量、ｋはノードルーティングテーブルの容量、ｐは偽陽性の確率、Ｎはノードスケールである。
ノードスケールが１０００、Ｋ－バケットの容量が２０のＫａｄｅｍｌｉａ記憶ネットワークの場合、偽陽性の確率を０．００１とすると、１回のクエリではリバースルーティングテーブルの偽陽性によって生成される冗長メッセージ量は最大で約１０個である。また、偽陽性による冗長アドレッシングは正確なアドレッシングパスと並行し、従って、クエリの応答時間に影響を及ぼすことがない。
本実施形態における記憶オーバーヘッドは主にリバースルーティングテーブルにおけるＢｌｏｏｍ Ｆｉｌｔｅｒが占める空間に反映され、本実施形態は、異なるネットワークスケールＮ、データ量Ｍ及びメッセージ並行性αの場合に平均してノードごとにリバースルーティングテーブルに含まれるＢｌｏｏｍ Ｆｉｌｔｅｒベクトルの数を評価することで、本実施形態の記憶オーバーヘッドを評価する。シミュレーション実験を行ったところ、平均してノードごとにリバースルーティングテーブルに含まれるＢｌｏｏｍ Ｆｉｌｔｅｒベクトルの数はα及びＭの増加に伴って増加し、且つ最終的に安定する傾向があることがわかった。例として、Ｎ＝１０００、α＝３の記憶ネットワークにおいて、Ｍが１００００に達すると、平均してノードごとに含まれるＢｌｏｏｍ Ｆｉｌｔｅｒベクトルの数が約６０である。仮に、各Ｂｌｏｏｍ Ｆｉｌｔｅｒに含まれる要素の数が１０００であることが望ましく、偽陽性の確率ｐ＝０．００１であると仮定すると、Ｂｌｏｏｍ Ｆｉｌｔｅｒベクトルが占める記憶空間は、
Figure 2023058423000006
である。
従って、平均してノードごとのリバースルーティングテーブルの総オーバーヘッドは約６０＊Ｓ＝８６４Ｋｂｉｔｓだけである。
以上のように、本実施形態に係る双方向ルーティング技術に基づくヒューマンサイバーフィジカル融合環境におけるデジタルオブジェクトアクセス方法は、データアドレッシングの複雑さを増やすことなく、データエンティティのデータ識別子とその記憶位置との分離を実現し、デジタルオブジェクトのデータエンティティをＰ２Ｐネットワークにおける任意のノードに記憶することを可能にし、いずれのノードから出発してもターゲットデータを見つけることができるだけでなく、本実施形態における時間、記憶、ネットワークオーバーヘッドはいずれも低い。
第２態様によれば、図４に示すように、同じ発明アイディアに基づいて、本願の実施例はヒューマンサイバーフィジカル融合環境におけるデジタルオブジェクトアクセスシステム６００を提供し、
分散ハッシュテーブルＤＨＴに基づいて、各ノードがノードに対応するノード識別子を含むＰ２Ｐネットワークを構築し、ノード識別子に応じて、Ｋａｄｅｍｌｉａアルゴリズムを利用して各ノードに対応するＫａｄルーティングテーブルを構築するように構成されるＰ２Ｐネットワーク構築モジュール６０１と、
Ｐ２Ｐネットワークにおける任意のノードをターゲットノードとし、ターゲットノードに対応するＫａｄルーティングテーブルにおける各ノードとターゲットノードとの論理距離を計算し、各ノードとターゲットノードとの論理距離に応じて、インデックス二分木を構築するように構成されるインデックス二分木構築モジュール６０２と、
インデックス二分木における任意のノードがデジタルオブジェクトのデータエンティティを取得する場合、ノードを近傍リポジトリノードとして決定するように構成される第１決定モジュール６０３と、
近傍リポジトリノードに配置され、データエンティティに対して第１データ識別子を生成し、第１データ識別子がインデックス二分木のルートノードに到達するまで第１データ識別子を近傍リポジトリノードの上位の親ノードに順に伝達し、親ノードとルートノードに、第１データ識別子を含むリバースルーティングテーブルを構築させるように構成されるリバースルーティングテーブル構築モジュール６０４と、
インデックス二分木における任意のノードがデータエンティティに対するクエリ要求を取得する場合、ノードをクエリ開始ノードとして決定するように構成される第２決定モジュール６０５と、
クエリ開始ノードに配置され、リバースルーティングテーブルが記憶されていない場合、Ｋａｄルーティングテーブルに従って、クエリ要求が第１データ識別子を含むリバースルーティングテーブルの親ノード又はルートノードに到達するまで、インデックス二分木においてその上位の親ノードにクエリ要求を順に転送するフォワードクエリモジュール６０６と、
第１データ識別子を含むリバースルーティングテーブルの親ノード又はルートノードに配置され、リバースルーティングテーブルに応じてクエリ要求を近傍リポジトリノードに転送するように構成されるリバースクエリモジュール６０７と、
近傍リポジトリノードに配置され、近傍リポジトリノードがクエリ要求に対して返すデジタルオブジェクト状態情報をクエリ開始ノードに返すように構成される情報返しバックモジュール６０８と、を備える。
本願の一実施例では、インデックス二分木構築モジュール６０２は、
以下の排他的論理和計算式を用いて、ターゲットノードに対応するＫａｄルーティングテーブルにおける各ノードとターゲットノードとの論理距離を計算する距離計算サブモジュールを備える。
Figure 2023058423000007
式中、ｎｏｄｅ１はターゲットノード、ＩＤｎｏｄｅ１はターゲットノードのノード識別子、ｎｏｄｅ２はＫａｄルーティングテーブルにおける任意のノード、ＩＤｎｏｄｅ２はＫａｄルーティングテーブルにおける任意のノードのノード識別子、ｄ（ｎｏｄｅ１，ｎｏｄｅ２）はターゲットノードとＫａｄルーティングテーブルにおける任意のノードとの論理距離である。
本願の一実施例では、インデックス二分木構築モジュール６０２は、
各ノードとターゲットノードとの論理距離に応じて、インデックス二分木の第ｉ層のツリーノードを昇順又は降順でターゲットノードとの論理距離が［２ｉ－１，２ｉ）（ｉは正の整数）の範囲にあるノードに順に保存するように構成されるツリー構築サブモジュールをさらに備える。
本願の一実施例では、リバースルーティングテーブル構築モジュール６０４は、
近傍リポジトリノードに配置され、ブルームフィルターに基づいてリバースルーティングテーブルを生成するように構成され、リバースルーティングテーブルはルーティングトリプレット＜ＩＤｎｏｄｅ，Ａｄｄｒｅｓｓ，Ｓｅｔ［ＢＦ Ｖｅｃｔｏｒ］＞（ＩＤｎｏｄｅは近傍リポジトリノードのノード識別子、Ａｄｄｒｅｓｓは近傍リポジトリノードのネットワークアドレス、Ｓｅｔ［ＢＦ Ｖｅｃｔｏｒ］は近傍リポジトリノードに含まれるデータ識別子セットである）を含むリバースルーティングテーブル生成サブモジュールと、
近傍リポジトリノードに配置され、データエンティティの第１データ識別子を生成し、第１データ識別子を近傍リポジトリノードのＳｅｔ［ＢＦ Ｖｅｃｔｏｒ］に書き込み、上位の親ノードに第１データ識別子を伝達するように構成される第１伝達サブモジュールと、
親ノードが第１データ識別子を取得する場合、親ノードに近傍リポジトリノードを指すリバースルーティングテーブルが含まれるか否かを判断するように構成される判断サブモジュールと、
親ノードに配置され、親ノードに近傍リポジトリノードを指すリバースルーティングテーブルが含まれる場合、第１データ識別子を親ノードのＳｅｔ［ＢＦ Ｖｅｃｔｏｒ］に書き込み、第１データ識別子をインデックス二分木のルートノードに到達するまで次の親ノードに伝達し、親ノードとルートノードに、第１データ識別子を含むリバースルーティングテーブルを構築させるように構成される第２伝達サブモジュールと、
親ノードに配置され、親ノードに近傍リポジトリノードを指すリバースルーティングテーブルが含まれていない場合、ブルームフィルターに基づいて親ノードのルーティングトリプレットを生成し、第１データ識別子を親ノードのＳｅｔ［ＢＦ Ｖｅｃｔｏｒ］に書き込み、第１データ識別子をインデックス二分木のルートノードに到達するまで次の親ノードに伝達し、親ノードとルートノードに、第１データ識別子を含むリバースルーティングテーブルを構築させるように構成される第３伝達サブモジュールと、を備える。
本願の一実施例では、フォワードクエリモジュール６０６は、
クエリ開始ノードに配置され、クエリ開始ノードにリバースルーティングテーブルが記憶されていない場合、Ｋａｄルーティングテーブルに従って、上位の親ノードにクエリ要求を順に転送するように構成され、クエリ要求は第１データ識別子及びクエリ要求開始ノードのノード識別子を含む第４伝達サブモジュールと、
上位の親ノードにおけるＳｅｔ［ＢＦ Ｖｅｃｔｏｒ］に第１データ識別子が含まれるか否かを判断するように構成される第２判断サブモジュールと、
上位の親ノードに配置され、上位の親ノードにおけるＳｅｔ［ＢＦ Ｖｅｃｔｏｒ］に第１データ識別子が含まれる場合、第１データ識別子に対応するデジタルオブジェクト状態情報をクエリ開始ノードに返すように構成される第５伝達サブモジュールと、
上位の親ノードに配置され、上位の親ノードにおけるＳｅｔ［ＢＦ Ｖｅｃｔｏｒ］に第１データ識別子が含まれていない場合、クエリ要求が第１データ識別子を含むリバースルーティングテーブルの親ノード又はルートノードに到達するまで、クエリ要求を上位の親ノードの次の親ノードに伝達するように構成される第６伝達サブモジュールと、を備える。
なお、本願の実施例のヒューマンサイバーフィジカル融合環境におけるデジタルオブジェクトアクセスシステム６００の特定の実施形態について、上記本願の実施例のヒューマンサイバーフィジカル融合環境におけるデジタルオブジェクトアクセス方法の特定の実施形態を参照すればよく、ここでは重複説明を省略する。
当業者は、本発明の実施例が方法、装置、又はコンピュータープログラム製品として提供され得ることを理解すべきである。従って、本発明の実施例は、完全にハードウェアの実施例、完全にソフトウェアの実施例、またはソフトウェアとハードウェアの態様を組み合わせた実施例の形をとることができる。さらに、本発明の実施例は、コンピュータで使用可能なプログラムコードを含むコンピュータで使用可能な記憶媒体（ディスク記憶装置、ＣＤ－ＲＯＭ、光学記憶装置などを含むがこれらに限定されない）上に実施できる１つまたは複数のコンピュータプログラム製品の形態をとることができる。
本発明の実施例は、本願の実施例に係る方法、端末装置（システム）、及びコンピュータープログラム製品のフローチャートおよび／またはブロック図を参照して説明される。コンピュータープログラム命令でフローチャートおよび／またはブロック図における各フローおよび／またはブロック、及びフローチャートおよび／またはブロック図におけるフローおよび／またはブロックの組み合わせを実現することができる。これらのコンピュータープログラム命令を汎用コンピューター、専用コンピューター、組み込みプロセッサ又は他のプログラム可能なデータ処理端末装置のプロセッサに提供して機械を生成することができ、これにより、コンピューター又は他のプログラム可能なデータ処理端末装置のプロセッサによって実行される命令は、フローチャートの１つのフロー又は複数のフローおよび／またはブロック図の１つのブロック又は複数のブロックに指定される機能を実現するための装置を生成する。
これらのコンピュータープログラム命令は、コンピューター又は他のプログラム可能なデータ処理端末装置が特定の方法で動作するように指示することができるコンピュータ可読メモリに記憶されてもよく、これにより、当該コンピューター可読メモリに記憶される命令は命令装置を含む製品を生成し、当該命令装置は、フローチャートの１つのフロー又は複数のフローおよび／またはブロック図の１つのブロック又は複数のブロックに指定される機能を実現する。
これらのコンピュータプログラム命令は、コンピューターまたは他のプログラム可能なデータ処理端末装置にロードすることもでき、その結果、一連の操作ステップがコンピューター又は他のプログラム可能な処理端末装置で実行されて、コンピュータで実現される処理を生成することもできる。これにより、コンピューター又は他のプログラム可能な処理端末装置上で実行される命令は、フローチャートの１つのフロー又は複数のフローおよび／またはブロック図の１つのブロック又は複数のブロックに指定される機能を実現するためのステップを提供する。
本発明の実施例の好ましい実施例が説明されてきたが、当業者は、基本的な発明の概念が知ると、これらの実施例に他の変更および修正を加えることができる。したがって、添付の特許請求の範囲は、好ましい実施例と、本発明の実施例の範囲内にあるすべての変更および修正を含むと解釈されることを意図している。
ただし、明細書では、第１および第２などの関係用語は、あるエンティティまたは操作を別のエンティティまたは操作と区別するためにのみ使用され、必ずしもこれらのエンティティまたは操作間にそのような実際の関係または順序が存在することを要求または暗示することない。さらに、「備える」、「含む」またはそれらの任意の他の変形は、非排他的な包含をカバーすることを意図している。そのため、一連の要素を含む過程、方法、物品、または端末デバイスには、それらの要素だけでなく、明示的にリストされていない他の要素、またはそのような過程、方法、物品、または端末デバイスに固有の要素も含まれる。さらなる制限なしに、「１つの．．．を含む」という句によって定義される要素は、前記要素を含む過程、方法、物品、または端末デバイスにおける他の同じ要素の存在を排除するものではない。
以上、本発明に係るヒューマンサイバーフィジカル融合環境におけるデジタルオブジェクトアクセス方法及びシステムが詳細に説明され、本明細書では、特定の例により、本発明の原理および実施形態が説明されたが、上記の実施例の説明は、本発明の方法とそのコアアイデアを理解するためにのみ使用され、また、当業者にとって、本発明の思想に基づいて、具体的な実施形態及び適用範囲は変更が可能である。要約すると、本明細書の内容は、本発明の限定として解釈されるべきではない。
６００－ヒューマンサイバーフィジカル融合環境におけるデジタルオブジェクトアクセスシステム；６０１－Ｐ２Ｐネットワーク構築モジュール；６０２－インデックス二分木構築モジュール；６０３－第１決定モジュール；６０４－リバースルーティングテーブル構築モジュール；６０５－第２決定モジュール；６０６－フォワードクエリモジュール；６０７－リバースクエリモジュール；６０８－情報返しバックモジュール。

Claims (10)

  1. ヒューマンサイバーフィジカル融合環境におけるデジタルオブジェクトアクセス方法であって、
    分散ハッシュテーブルＤＨＴに基づいて、各ノードが前記ノードに対応するノード識別子を含むＰ２Ｐネットワークを構築し、前記ノード識別子に応じて、Ｋａｄｅｍｌｉａアルゴリズムを利用して各ノードに対応するＫａｄルーティングテーブルを構築するステップと、
    前記Ｐ２Ｐネットワークにおける任意のノードをターゲットノードとし、前記ターゲットノードに対応するＫａｄルーティングテーブルにおける各ノードと前記ターゲットノードとの論理距離を計算し、前記各ノードと前記ターゲットノードとの論理距離に応じて、インデックス二分木を構築するステップと、
    前記インデックス二分木における任意のノードがデジタルオブジェクトのデータエンティティを取得する場合、前記ノードを近傍リポジトリノードとして決定するステップと、
    前記近傍リポジトリノードは前記データエンティティに対して第１データ識別子を生成し、前記第１データ識別子が前記インデックス二分木のルートノードに到達するまで、前記第１データ識別子を前記近傍リポジトリノードの上位の親ノードに順に伝達し、前記親ノードと前記ルートノードに、前記第１データ識別子を含むリバースルーティングテーブルを構築させるステップと、
    前記インデックス二分木における任意のノードが前記データエンティティに対するクエリ要求を取得する場合、前記ノードをクエリ開始ノードとして決定するステップと、
    前記クエリ開始ノードは前記リバースルーティングテーブルが記憶されていない場合、前記Ｋａｄルーティングテーブルに従って、前記クエリ要求が前記第１データ識別子を含むリバースルーティングテーブルの親ノード又はルートノードに到達するまで、前記インデックス二分木においてその上位の親ノードに前記クエリ要求を順に転送するステップと、
    前記第１データ識別子を含むリバースルーティングテーブルの親ノード又はルートノードは前記リバースルーティングテーブルに応じて、前記クエリ要求を前記近傍リポジトリノードに転送するステップと、
    前記近傍リポジトリノードは前記クエリ要求に応じて、前記データエンティティの現在状態情報を前記クエリ開始ノードに返すステップと、を含む、ことを特徴とするヒューマンサイバーフィジカル融合環境におけるデジタルオブジェクトアクセス方法。
  2. 前記Ｐ２Ｐネットワークにおける任意のノードをターゲットノードとし、前記ターゲットノードに対応するＫａｄルーティングテーブルにおける各ノードと前記ターゲットノードとの論理距離を計算する前記ステップは、
    以下の排他的論理和計算式を用いて、前記ターゲットノードに対応するＫａｄルーティングテーブルにおける各ノードと前記ターゲットノードとの論理距離を計算するステップを含む、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
    Figure 2023058423000008
    式中、ｎｏｄｅ１はターゲットノード、ＩＤｎｏｄｅ１はターゲットノードのノード識別子、ｎｏｄｅ２はＫａｄルーティングテーブルにおける任意のノード、ＩＤｎｏｄｅ２はＫａｄルーティングテーブルにおける任意のノードのノード識別子、ｄ（ｎｏｄｅ１，ｎｏｄｅ２）はターゲットノードとＫａｄルーティングテーブルにおける任意のノードとの論理距離である。
  3. 前記各ノードと前記ターゲットノードとの論理距離に応じて、インデックス二分木を構築する前記ステップは、
    前記各ノードと前記ターゲットノードとの論理距離に応じて、前記インデックス二分木の第ｉ層のツリーノードを昇順又は降順で前記ターゲットノードとの論理距離が［２ｉ－１，２ｉ）（ｉは正の整数）の範囲にあるノードに順に保存するステップを含む、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
  4. 前記近傍リポジトリノードは前記データエンティティに対して第１データ識別子を生成し、前記第１データ識別子が前記インデックス二分木のルートノードに到達するまで、前記第１データ識別子を前記近傍リポジトリノードの上位の親ノードに順に伝達し、前記親ノードと前記ルートノードに、前記第１データ識別子を含むリバースルーティングテーブルを構築させるステップは、
    前記近傍リポジトリノードはブルームフィルターに基づいてリバースルーティングテーブルを生成し、前記リバースルーティングテーブルはルーティングトリプレット＜ＩＤｎｏｄｅ，Ａｄｄｒｅｓｓ，Ｓｅｔ［ＢＦ Ｖｅｃｔｏｒ］＞（ＩＤｎｏｄｅは前記近傍リポジトリノードのノード識別子、Ａｄｄｒｅｓｓは前記近傍リポジトリノードのネットワークアドレス、Ｓｅｔ［ＢＦ Ｖｅｃｔｏｒ］は前記近傍リポジトリノードに含まれるデータ識別子セットである）を含むステップと、
    前記近傍リポジトリノードは前記データエンティティの第１データ識別子を生成し、第１データ識別子を前記近傍リポジトリノードのＳｅｔ［ＢＦ Ｖｅｃｔｏｒ］に書き込み、上位の親ノードに前記第１データ識別子を伝達するステップと、
    前記親ノードは前記第１データ識別子を取得する場合、前記親ノードに前記近傍リポジトリノードを指すリバースルーティングテーブルが含まれるか否かを判断するステップと、
    含まれると、前記親ノードは前記第１データ識別子を前記親ノードのＳｅｔ［ＢＦ Ｖｅｃｔｏｒ］に書き込み、前記第１データ識別子を前記インデックス二分木のルートノードに到達するまで前記親ノードの次の親ノードに伝達し、前記親ノードと前記ルートノードに、前記第１データ識別子を含むリバースルーティングテーブルを構築させるステップと、
    含まれていないと、前記親ノードはブルームフィルターに基づいて前記親ノードのルーティングトリプレットを生成し、前記第１データ識別子を前記親ノードのＳｅｔ［ＢＦ Ｖｅｃｔｏｒ］に書き込み、前記第１データ識別子を前記インデックス二分木のルートノードに到達するまで前記親ノードの次の親ノードに伝達し、前記親ノードと前記ルートノードに、前記第１データ識別子を含むリバースルーティングテーブルを構築させるステップと、を含む、ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
  5. 前記クエリ開始ノードは前記リバースルーティングテーブルが記憶されていない場合、前記Ｋａｄルーティングテーブルに従って、前記クエリ要求が前記第１データ識別子を含むリバースルーティングテーブルの親ノード又はルートノードに到達するまで、前記インデックス二分木においてその上位の親ノードに前記クエリ要求を順に転送するステップは、
    前記クエリ開始ノードは前記リバースルーティングテーブルが記憶されていない場合、前記Ｋａｄルーティングテーブルに従って、前記インデックス二分木においてその上位の親ノードに前記クエリ要求を順に転送し、前記クエリ要求は前記第１データ識別子及び前記クエリ開始ノードのノード識別子を含むステップと、
    前記上位の親ノードにおけるＳｅｔ［ＢＦ Ｖｅｃｔｏｒ］に前記第１データ識別子が含まれていない場合、前記上位の親ノードは、前記クエリ要求が前記第１データ識別子を含むリバースルーティングテーブルの親ノード又はルートノードに到達するまで、前記クエリ要求を次の親ノードに伝達するステップと、を含む、ことを特徴とする請求項４に記載の方法。
  6. ヒューマンサイバーフィジカル融合環境におけるデジタルオブジェクトアクセスシステムであって、
    分散ハッシュテーブルＤＨＴに基づいて、各ノードが前記ノードに対応するノード識別子を含むＰ２Ｐネットワークを構築し、前記ノード識別子に応じて、Ｋａｄｅｍｌｉａアルゴリズムを利用して各ノードに対応するＫａｄルーティングテーブルを構築するように構成されるＰ２Ｐネットワーク構築モジュールと、
    前記Ｐ２Ｐネットワークにおける任意のノードをターゲットノードとし、前記ターゲットノードに対応するＫａｄルーティングテーブルにおける各ノードと前記ターゲットノードとの論理距離を計算し、前記各ノードと前記ターゲットノードとの論理距離に応じて、インデックス二分木を構築するように構成されるインデックス二分木構築モジュールと、
    前記インデックス二分木における任意のノードがデジタルオブジェクトのデータエンティティを取得する場合、前記ノードを近傍リポジトリノードとして決定するように構成される第１決定モジュールと、
    前記近傍リポジトリノードに配置され、前記データエンティティに対して第１データ識別子を生成し、前記第１データ識別子が前記インデックス二分木のルートノードに到達するまで前記第１データ識別子を前記近傍リポジトリノードの上位の親ノードに順に伝達し、前記親ノードと前記ルートノードに、前記第１データ識別子を含むリバースルーティングテーブルを構築させるように構成されるリバースルーティングテーブル構築モジュールと、
    前記インデックス二分木における任意のノードが前記データエンティティに対するクエリ要求を取得する場合、前記ノードをクエリ開始ノードとして決定するように構成される第２決定モジュールと、
    前記クエリ開始ノードに配置され、前記リバースルーティングテーブルが記憶されていない場合、前記Ｋａｄルーティングテーブルに従って、前記クエリ要求が前記第１データ識別子を含むリバースルーティングテーブルの親ノード又はルートノードに到達するまで、前記インデックス二分木においてその上位の親ノードに前記クエリ要求を順に転送するフォワードクエリモジュールと、
    前記第１データ識別子を含むリバースルーティングテーブルの親ノード又はルートノードに配置され、前記リバースルーティングテーブルに応じて、前記クエリ要求を前記近傍リポジトリノードに転送するように構成されるリバースクエリモジュールと、
    前記近傍リポジトリノードに配置され、前記近傍リポジトリノードが前記クエリ要求に対して返すデジタルオブジェクト状態情報を前記クエリ開始ノードに返すように構成される情報返しバックモジュールと、を備える、ことを特徴とするヒューマンサイバーフィジカル融合環境におけるデジタルオブジェクトアクセスシステム。
  7. 前記インデックス二分木構築モジュールは、
    以下の排他的論理和計算式を用いて、前記ターゲットノードに対応するＫａｄルーティングテーブルにおける各ノードと前記ターゲットノードとの論理距離を計算する距離計算サブモジュールを備える、ことを特徴とする請求項６に記載のシステム。
    Figure 2023058423000009
    式中、ｎｏｄｅ１はターゲットノード、ＩＤｎｏｄｅ１はターゲットノードのノード識別子、ｎｏｄｅ２はＫａｄルーティングテーブルにおける任意のノード、ＩＤｎｏｄｅ２はＫａｄルーティングテーブルにおける任意のノードのノード識別子、ｄ（ｎｏｄｅ１，ｎｏｄｅ２）はターゲットノードとＫａｄルーティングテーブルにおける任意のノードとの論理距離である。
  8. 前記インデックス二分木構築モジュールは、
    前記各ノードと前記ターゲットノードとの論理距離に応じて、前記インデックス二分木の第ｉ層のツリーノードを昇順又は降順で前記ターゲットノードとの論理距離が［２ｉ－１，２ｉ）（ｉは正の整数）の範囲にあるノードに順に保存するように構成されるツリー構築サブモジュールをさらに備える、ことを特徴とする請求項６に記載のシステム。
  9. 前記リバースルーティングテーブル構築モジュールは、
    前記近傍リポジトリノードに配置され、ブルームフィルターに基づいてリバースルーティングテーブルを生成するように構成され、前記リバースルーティングテーブルはルーティングトリプレット＜ＩＤｎｏｄｅ，Ａｄｄｒｅｓｓ，Ｓｅｔ［ＢＦ Ｖｅｃｔｏｒ］＞（ＩＤｎｏｄｅは前記近傍リポジトリノードのノード識別子、Ａｄｄｒｅｓｓは前記近傍リポジトリノードのネットワークアドレス、Ｓｅｔ［ＢＦ Ｖｅｃｔｏｒ］は前記近傍リポジトリノードに含まれるデータ識別子セットである）を含むリバースルーティングテーブル生成サブモジュールと、
    前記近傍リポジトリノードに配置され、前記データエンティティの第１データ識別子を生成し、第１データ識別子を前記近傍リポジトリノードのＳｅｔ［ＢＦ Ｖｅｃｔｏｒ］に書き込み、上位の親ノードに前記第１データ識別子を伝達するように構成される第１伝達サブモジュールと、
    前記親ノードが前記第１データ識別子を取得する場合、前記親ノードに前記近傍リポジトリノードを指すリバースルーティングテーブルが含まれるか否かを判断するように構成される判断サブモジュールと、
    前記親ノードに配置され、前記親ノードに前記近傍リポジトリノードを指すリバースルーティングテーブルが含まれる場合、前記第１データ識別子を前記親ノードのＳｅｔ［ＢＦ Ｖｅｃｔｏｒ］に書き込み、前記第１データ識別子を前記インデックス二分木のルートノードに到達するまで次の親ノードに伝達し、前記親ノードと前記ルートノードに、前記第１データ識別子を含むリバースルーティングテーブルを構築させるように構成される第２伝達サブモジュールと、
    前記親ノードに配置され、前記親ノードに前記近傍リポジトリノードを指すリバースルーティングテーブルが含まれていない場合、ブルームフィルターに基づいて前記親ノードのルーティングトリプレットを生成し、前記第１データ識別子を前記親ノードのＳｅｔ［ＢＦ Ｖｅｃｔｏｒ］に書き込み、前記第１データ識別子を前記インデックス二分木のルートノードに到達するまで次の親ノードに伝達し、前記親ノードと前記ルートノードに、前記第１データ識別子を含むリバースルーティングテーブルを構築させるように構成される第３伝達サブモジュールと、を備える、ことを特徴とする請求項６に記載のシステム。
  10. 前記フォワードクエリモジュールは、
    前記クエリ開始ノードに配置され、前記クエリ開始ノードに前記リバースルーティングテーブルが記憶されていない場合、前記Ｋａｄルーティングテーブルに従って上位の親ノードに前記クエリ要求を順に転送するように構成され、前記クエリ要求は前記第１データ識別子及び前記クエリ開始ノードのノード識別子を含む第４伝達サブモジュールと、
    前記上位の親ノードに配置され、前記上位の親ノードにおけるＳｅｔ［ＢＦ Ｖｅｃｔｏｒ］に前記第１データ識別子が含まれていない場合、前記クエリ要求が前記第１データ識別子を含むリバースルーティングテーブルの親ノード又はルートノードに到達するまで、前記クエリ要求を次の親ノードに伝達するように構成される第５伝達サブモジュールと、を備える、ことを特徴とする請求項９に記載のシステム。

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