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対称錐上の線形計画問題と大域的最適化

Research Project

Project/Area Number 15740054
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field General mathematics (including Probability theory/Statistical mathematics)
Research InstitutionThe University of Electro-Communications

Principal Investigator

村松 正和  電気通信大学, 電気通信学部, 助教授 (70266071)

Project Period (FY) 2003 – 2005
Project Status Completed (Fiscal Year 2005)
Budget Amount *help
¥3,100,000 (Direct Cost: ¥3,100,000)
Fiscal Year 2005: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2004: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2003: ¥1,500,000 (Direct Cost: ¥1,500,000)
Keywords対称錐 / 線形計画 / 大域的最適化 / 多項式計画問題 / 半正定値計画 / 2次錐計画 / ピボットアルゴリズム / 対象錐 / 多項式最適化 / ピボット / 内点法 / 整数計画
Research Abstract

今年度も多項式計画(大域的最適化)に関する研究と,2次錐計画に対するピボットアルゴリズムという2本をテーマに研究を行なった。両方とも対称錐上の線形計画問題に密接に関係するテーマである。
前年より続く東工大の小島教授,韓国Ewha Women's UniversityのKim教授,それに大学院生の脇氏らと共同研究をさらにすすめた。SDP緩和問題を作る際に,その疎性を利用して解くべき最適化問題のサイズを小さくするアイデアを論文にしたものはSIAM Journal on Optimizationに受理された。これにより,変数の数が多い大域的最適化問題(多項式計画問題)を解けるようになった。
また,そのアイデアに基づくソフトウエアSparsePOPをMATLABで実装し,公開している。従来の多項式計画のソフトウェアが15変数程度の問題までしか解けないのに比べ、SparsePOPは条件によっては1000変数の問題まで解くことができるようになった。
一方,対称錐計画問題の一種である2次錐計画に対しても,ピボットを用いたアルゴリズムの研究は続けている。理論的には,複数の2次錐を持つ場合の解析を行ない,ピボットアルゴリズムをすっきり記述できるようにした。この結果は現在投稿中である。また1つの錐の場合の実装を大学院生の栗田氏と共同で行ない、アルゴリズムの挙動を観察した。その結果,実装に関する様々な問題点が浮かび上がった。この結果は日本語の論文としてまとめ,統計数理に受理・掲載された。

Report

(3 results)
  • 2005 Annual Research Report
  • 2004 Annual Research Report
  • 2003 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2006 2005 Other

All Journal Article (6 results) Publications (2 results)

  • [Journal Article] A Pivoting Procedure for a Class of Second-Order Cone Programming2006

    • Author(s)
      Masakazu Muramatsu
    • Journal Title

      Optimization Methods and Software 21

      Pages: 295-314

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] An efficient support vector machine learning method with second-order cone programming for large-scale problems2005

    • Author(s)
      Rameswar Debnath
    • Journal Title

      Applied Intelligence 23

      Pages: 219-239

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] 2次錐計画のサブクラスに対する単体法的アルゴリズムにおけるピボット選択規則について2005

    • Author(s)
      栗田圭介
    • Journal Title

      統計数理 53

      Pages: 349-360

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] A Unified Class of Directly Solvable Semidefinite Programming Problms2005

    • Author(s)
      Masakazu Muramatsu
    • Journal Title

      Annals of Operations Research Vol.133

      Pages: 85-97

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Journal Article] Sums of Squares and Semidefinite Programming Relaxations for Polynomial Optimization Problems with Structured Sparsity

    • Author(s)
      Hayato Waki
    • Journal Title

      SIAM Journal on Optimization (To appear)

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] A Pivoting Procedure for a Class of Second-Order Cone Programming

    • Author(s)
      Masakazu Muramatsu
    • Journal Title

      Optimization Methods and Software To apear

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Publications] Masakazu Muramatsu, Tsunehiro Suzuki: "A New Second-Order Cone Relaxation for MAX-CUT Problems"Journal of Operations Research Society of Japan. 46. 164-177 (2003)

    • Related Report
      2003 Annual Research Report
  • [Publications] Masakazu Muramatsu: "A Unified Class of Directly Solvable SDP"Annals of Operations Research. (to appear).

    • Related Report
      2003 Annual Research Report

URL: 

Published: 2003-04-01   Modified: 2016-04-21  

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