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不確かさを有するグラフにおける確率的リスクの解明

Research Project

Project/Area Number 16J09440
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Mathematical informatics
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

大坂 直人  東京大学, 情報理工学系研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2016-04-22 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Fiscal Year 2017: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2016: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywordsアルゴリズム / ネットワーク / ソーシャルネットワーク / 確率的ダイナミクス / 情報拡散 / リスク制御
Outline of Annual Research Achievements

29年度は、前年度に引き続き、巨大なネットワークにおける拡散過程を扱うデータ構造の省メモリ化、また、ランダムウォークにもとづく重要度に関するネットワーク構造最適化について取り組んだ。

【拡散過程を扱うデータ構造の省メモリ化】
数億辺以上を有する巨大なグラフデータを扱う際には、その処理に必要な計算時間及びメモリ使用量が問題となる。ネットワーク上の拡散過程を扱うためには、Reverse reachable (RR) setと呼ばれるデータ構造とその拡張が一つの主流となっている。RR setは理論的にはグラフサイズにほぼ比例した空間使用量で様々な問題に対して精度保証を持った計算結果を得られる一方、実用的には中規模のグラフデータにおいても膨大なメモリ使用量を必要とすることが問題とされてきた。本研究では、RR setを省メモリで保持するための手法を開発した。提案手法はRR setの表現形式を工夫しある種の圧縮を施す。実験的評価により、既存の実装に比較して、メモリ使用量が数千倍節約されることを確認した。この研究を遂行するにあたり、2018年2月にカナダに訪問し、University of Victoriaの共同研究者とともに議論を行った。
【ランダムウォークにもとづく頂点重要度改善のためのネットワーク構造最適化方法の研究】
ランダムウォークは、拡散と並び、グラフ上の代表的なダイナミクスである。特に、ランダムウォークにもとづき頂点重要度を測る重要度指標にPageRankがある。本研究では、特定頂点のPageRank値を改善するために、ネットワーク構造を最適化する方法の研究を行った。理論的な結果としては、この問題を厳密に計算することは困難な一方、PageRank値の高い頂点から改善対象の頂点へ辺を追加していくことで、効果的な改善に繋がることを実験的に検証した。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2018 2017 2016 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 4 results) Presentation (1 results)

  • [Int'l Joint Research] University of Victoria(カナダ)

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Journal Article] On the Power of Tree-Depth for Fully Polynomial FPT Algorithms2018

    • Author(s)
      Yoichi Iwata, Tomoaki Ogasawara, Naoto Ohsaka
    • Journal Title

      Proceedings of the 35th Symposium on Theoretical Aspects of Computer Science (STACS)

      Volume: -

    • DOI

      10.4230/LIPIcs.STACS.2018.41

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Portfolio Optimization for Influence Spread2017

    • Author(s)
      Naoto Ohsaka and Yuichi Yoshida
    • Journal Title

      Proceedings of the 26th International Conference on World Wide Web (WWW'17)

      Volume: - Pages: 977-985

    • DOI

      10.1145/3038912.3052628

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Coarsening Massive Influence Networks for Scalable Diffusion Analysis2017

    • Author(s)
      Naoto Ohsaka, Tomohiro Sonobe, Sumio Fujita, and Ken-ichi Kawarabayashi
    • Journal Title

      Proceedings of the 2017 ACM SIGMOD International Conference on Management of Data (SIGMOD'17)

      Volume: -

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Dynamic Influence Analysis in Evolving Networks2016

    • Author(s)
      Naoto Ohsaka, Takuya Akiba, Yuichi Yoshida, and Ken-ichi Kawarabayashi
    • Journal Title

      Proceedings of the VLDB Endowment (PVLDB)

      Volume: 9 Issue: 12 Pages: 1077-1088

    • DOI

      10.14778/2994509.2994525

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Maximizing Time-Decaying Influence in Social Networks2016

    • Author(s)
      Naoto Ohsaka, Yutaro Yamaguchi, Naonori Kakimura, and Ken-ichi Kawarabayashi
    • Journal Title

      Proceedings of the 26th European Conference on Machine Learning and 19th Principles and Practice of Knowledge Discovery in Databases (ECML-PKDD'16)

      Volume: - Pages: 132-147

    • DOI

      10.1007/978-3-319-46128-1_9

    • ISBN
      9783319461274, 9783319461281
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] 媒介中心性に基づくシャプレイ値の高速近似計算アルゴリズム2016

    • Author(s)
      上里晃平、大坂直人、平石秀史
    • Organizer
      夏のLAシンポジウム2016
    • Place of Presentation
      かんぽの宿 大和平群(奈良県生駒郡)
    • Related Report
      2016 Annual Research Report

URL: 

Published: 2016-05-17   Modified: 2024-03-26  

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