1995 Fiscal Year Annual Research Report
半正定値計画問題に対する高速数値計算手法に関する基礎研究
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07680456
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
小島 政和 東京工業大学, 大学院・情報理工学研究科, 教授 (90092551)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
信太 正之 神奈川大学, 工学部, 助手 (20271364)
矢島 安敏 東京工業大学, 大学院・情報理工学研究科, 講師 (80231645)
原 辰次 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 教授 (80134972)
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| Keywords | 半正定値計画問題 / 数理計画 / 内点法 / 線形計画 / 組合せ最適化 |
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| Research Abstract |
本研究の目的『主双対内点法を半正定値計画問題を解く実用的な数値解法として発展させる』に沿って以下の研究を行った.
1.研究代表者の小島等のグループが提案した線形計画問題の高速解法を半正定値計画問題に拡張し,その実験用ソフトウエアをMathematicaを用いて試作し,Power Machintosh状で改良のための数値実験を行った.
2.上記1で試作したソフトウエアを改良し,C++言語で書き直し,3種類のワークステイションSPARC Station,Silicon Graphis,SONY RISC NEWSに実装した.この際,大規模な半正定値計画問題を計算効率よく高速に解くため,過疎なデータ構造を扱えるような工夫を組み込んだ.このソフトウエアは誰でも使えるように公開している.
3.上記2のソフトウエアを組み合わせ最適化問題(グラフ分割問題,2次割り当て問題,最大クリーク問題等)や非凸2次計画問題から生ずるさまざまな半正定値計画問題に適用し,計算実験を続けている.
4.これまでの実験を等して,提案した方法は局所的な収束性に難があることが判明した.これを改良するために2つの方法
(a)予測子修正子法の組み込み
(b)新しい探索方向
を提案し,その理論的な基礎作りをした。
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[Publications] S.Mizuno,M.Kojima and M.J.Todd: "Infeasible-Interior-Point Primal-Dual Potential-Reduction Alogorithms for Linear Programming" SIAM Jounal on Optimization. 5〔1〕. 13-51 (1995)
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[Publications] 小島,政和: "Semidefinite programmingと内点法" Proceedings of the 39th Annual Conference of the Institute of System,Control and Information Engineers. 33-40 (1995)
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[Publications] M.Shida,S.Shindoh and M.Kojima: "Centers of Monotone Semidefinite Complementarity Problems" 最適化:モデリングとアルゴリズム7統計数理研究所共同研究リポート. 〔77〕. 89-94 (1995)
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[Publications] 古屋貴行,平林隆一,小島政和: "半正定値計画問題の組み合わせ最適化問題への応用" 最適化:モデリングとアルゴリズム7統計数理研究所共同研究リポート. 〔77〕. 95-104 (1995)
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[Publications] M.Kojima: "Basic Lemmas in Polynomial-Time Infeasible-Interior-Point Methods for Linear Programs" Annals of Opearations REsearch. (掲載予定).
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[Publications] M.Kojima,S.Shindoh and S.Hara: "Interior-Point Methods for the Monotone Linear Complementarity Problem in Symmetric Matrices" SIAM Journal on Optimization. (掲載予定).
