解空間のパラメータ化解析による計算困難性と容易性の解明
Publicly Offered Research
Project Area | A multifaceted approach toward understanding the limitations of computation |
Project/Area Number |
15H00849
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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Allocation Type | Single-year Grants |
Review Section |
Science and Engineering
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Research Institution | Tohoku University |
Principal Investigator |
伊藤 健洋 東北大学, 情報科学研究科, 准教授 (40431548)
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Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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Project Status |
Completed (Fiscal Year 2016)
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Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2016: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000)
Fiscal Year 2015: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
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Keywords | アルゴリズム / グラフ / 遷移問題 / 解空間の連結性 / 情報基礎 |
Outline of Annual Research Achievements |
本年度は,シュタイナー木の遷移問題について,その計算困難性と容易性を解析した.特に,スプリットグラフでは計算困難であるが,区間グラフでは計算容易であることを示しており,グラフ構造の観点から興味深い対比を与えている.すなわち,スプリットグラフはクリークが木(スター)構造を成しているグラフであり,区間グラフはクリークがパス構造を成しているグラフである.どちらのグラフも辺が密であり,比較的近い構造を持つが,その計算複雑さに差があることを示した. また,(リスト)辺彩色の遷移問題について,その計算困難性を示した.辺ごとに使用可能な色が限定されない辺彩色の遷移問題については,その計算困難性が一切知られていなかったが,本研究では初めて計算困難性を示すことに成功した.辺ごとに使用可能な色集合が与えられるリスト辺彩色の遷移問題は,従来研究では,彩色に使用できる色数が3色以下であれば計算容易であり,6色以上であれば計算困難であることが知られていた.すなわち,色数が4色と5色の場合は未解決であったが,本研究では,どちらも計算困難であることを証明した.これにより,色数に基づく計算困難性と容易性を完全に特徴づけることに成功した. これら(リスト)辺彩色の遷移問題に関する計算困難性の証明は,遷移問題における帰着手法の特徴を与えることで達成している.すなわち,帰着を構成する際に,解空間の連結性を「内部連結」と「外部連結」という二つの概念を用いて保証した.これにより,複雑な帰着の正当性を計算機によって検証することを可能とした.実際,本研究で与えた証明では,可能な辺彩色が約30万種類もあり,計算機による検証なしでは証明は難しかったであろう.
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Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(22 results)
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[Journal Article] Linear-Time Algorithm for Sliding Tokens on Trees2015
Author(s)
Erik D Demaine, Martin L Demaine, Eli Fox-Epstein, Duc A Hoang, Takehiro Ito, Hirotaka Ono, Yota Otachi, Ryuhei Uehara, and Takeshi Yamada
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Journal Title
Theoretical Computer Science
Volume: 600
Pages: 132-142
DOI
NAID
Related Report
Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] The Complexity of Dominating Set Reconfiguration2015
Author(s)
Arash Haddadan, Takehiro Ito, Amer E. Mouawad, Naomi Nishimura, Hirotaka Ono, Akira Suzuki, Youcef Tebbal
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Journal Title
Lecture Notes in Computer Science
Volume: 9214
Pages: 398-409
DOI
ISBN
9783319218397, 9783319218403
Related Report
Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Presentation] Efficient Stabilization of Cooperative Matching Games2016
Author(s)
Takehiro Ito, Naonori Kakimura, Naoyuki Kamiyama, Yusuke Kobayashi, Yoshio Okamoto
Organizer
15th International Conference on Autonomous Agents and Multi-Agent Systems (AAMAS 2016)
Place of Presentation
シンガポール (シンガポール共和国)
Year and Date
2016-05-11
Related Report
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[Presentation] The Complexity of Dominating Set Reconfiguration2015
Author(s)
Arash Haddadan, Takehiro Ito, Amer E. Mouawad, Naomi Nishimura, Hirotaka Ono, Akira Suzuki, Youcef Tebbal
Organizer
14th Algorithms and Data Structures Symposium (WADS 2015)
Place of Presentation
ビクトリア (カナダ)
Year and Date
2015-08-05
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