2003 Fiscal Year Annual Research Report

自律的分散型計算としての分子計算

Research Project

Project/Area Number	14085204
Research Institution	Kyushu University
Principal Investigator	山下雅史九州大学, システム情報科学研究研究院, 教授 (00135419)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	朝廣雄一九州産業大学, 情報科学部, 助教授 (40304761) 定兼邦彦九州大学, 大学院・システム情報科学研究院, 助教授 (20323090) 櫻井幸一九州大学, 大学院・システム情報科学研究院, 教授 (60264066) 藤田聡広島大学, 工学部, 助教授 (40228995) 溝口佳寛九州大学, 大学院・数理学研究院, 助教授 (80209783)
Keywords	分子計算 / 分散計算 / ランダムウォーク / 発見的アルゴリズム / タイリング / 詰め込み問題
Research Abstract	分子計算には計算過程の物理的拘束や選択的ランダム性など,自律性が由来すると期待される魅力的な側面を有するものの,現在の所は,ごく大雑把に言えば,塩基間の相補性を計算規則とする超並列シラミ潰し探索に留まっている.そこで,分子計算の特徴を生かした分子プログラムの設計論の開発が焦眉の課題であり,これが本特定領域研究を行う目的の一つであった.分子計算の自然な見方の一つは個々の生体分子をエージェントとする自律的分散型システムと捉えることである.このようにすれば,分子計算をインターネットなどの計算機ネットワークや群ロボットシステムなど他の分散型システムと同じ観点から検討できるとともに,セルオートマトンやタイリングといった,計算機科学者にとってなじみの分野で蓄積されてきた多くの研究成果を自然に継承できると期待できる.これが申請者達の分子計算に対するアプローチ方法である. 本年度の研究成果のいくつかを概説する.山下は,自律的に動作する大量のコンポーネントから構成される自律分散システムの制御法について検討を行った.山下・定兼は,分子計算における計算速度の見積もりのために,分子の二次構造の変化をマルコフ過程とみなし,分子が安定状態に至るまでの時間の解析を目指した.また,定兼はDNA配列の高速検索のためのデータ構造とその構築アルゴリズムについて研究した.朝廣,藤田,小野,山下はDNA2次構造の反応障壁見積もりを最適化問題の観点から取り組み,このために必要となる発見的アルゴリズムの並列/分散化を検討した.櫻井は,一方向性関数と分子現象の非可逆性に関する調査研究を行った.貞広はタイリングに関する考察を行った.溝口は分子プログラミングのモデルを考える際の複数の遺伝子集合に対しての一括変換を表現するために,有効となる確率的グラフ書き換えシステムに関する考察を行った.

Research Products

(12 results)

All Other

All Publications (12 results)

[Publications] Y.Asahiro, M.Ishibashi, Masafumi Yamashita: "Independent and Cooperative Parallel Search Methods"Journal of Optimization Methods and Software. 18・2. 129-141 (2003)
[Publications] S.Ikeda, I.Kubo, N.Okumoto, M.Yamashita: "Impact of Local Topological Information on Random Walks on Finite Graphs"Proc.30th International Colloquium on Automata, Languages and Programming (ICALP2003). 1054-1067 (2003)
[Publications] S.Ikeda, I.Kubo, M.Yamashita: "Reducing the Hitting and the Cover Times of Random Walks on Finite Graphs by Local Topological Information"The 2003 International Conference on VLSI. 203-207 (2003)
[Publications] Kunihiko Sadakane: "New Text Indexing Functionalities of the Compressed Suffix Arrays"Journal of Algorithms. 48-2. 1054-1067 (2003)
[Publications] W.K.Hon, K.Sadakane, W.K.Sung: "Breaking a Time-and-Space Barrier in Constructing Full-Text Indices"Proc.IEEE FOCS. 251-260 (2003)
[Publications] W.K.Hon, T.W.Lam, K.Sadakane, W.K.Sung: "Constructing Compressed Suffix Arrays with Large Alphabets"Proc.ISAAC. 2906. 240-249 (2003)
[Publications] 石橋正裕, 小野廣隆, 朝廣雄一, 山下雅史: "メタ戦略アルゴリズムに対するロバストな並列化"数理解析研究所講究録. 1325. 1-7 (2003)
[Publications] 溝口佳寛, 森雅生: "グラフの集合を表現するラベル付グラフについて"火の国情報シンポジウム2004. CD-ROM. (2004)
[Publications] 貞広泰造: "ランダムタイリングの数値シミュレーション"数理解析研究所講究録. 印刷中. (2004)
[Publications] K.Fukushima, T.Tabata, K.Sakurai: "Proposal and Evaluation of Obfuscation Scheme for Java Source Codes by Partial Destruction of Encapsulation"International Symposium on Information Science and Electrical Engineering 2003 (ISEE 2003), Nov.2003.. 389-392 (2003)
[Publications] M.Mito, S.Fujita: "On Heuristics for Solving Winner Determination Problem in Combinatorial Auctions,"IEEE/WIC International Conference on Intelligent Agent Technology IAT2003. 25-31 (2003)
[Publications] S.Fujita, A.Nakatani: "A Vehicle Scheduler for On-Demand Bus Systems Based on a Heuristic Cost Estimation"IEEE 2003 International Conference on Intelligent Transportation Systems. ITS2003. 1194-1199 (2003)

2003 Fiscal Year Annual Research Report

自律的分散型計算としての分子計算

Principal Investigator

山下 雅史 九州大学, システム情報科学研究研究院, 教授 (00135419)

Research Products

[Publications] Y.Asahiro, M.Ishibashi, Masafumi Yamashita: "Independent and Cooperative Parallel Search Methods"Journal of Optimization Methods and Software. 18・2. 129-141 (2003)

[Publications] S.Ikeda, I.Kubo, N.Okumoto, M.Yamashita: "Impact of Local Topological Information on Random Walks on Finite Graphs"Proc.30th International Colloquium on Automata, Languages and Programming (ICALP2003). 1054-1067 (2003)

[Publications] S.Ikeda, I.Kubo, M.Yamashita: "Reducing the Hitting and the Cover Times of Random Walks on Finite Graphs by Local Topological Information"The 2003 International Conference on VLSI. 203-207 (2003)

[Publications] Kunihiko Sadakane: "New Text Indexing Functionalities of the Compressed Suffix Arrays"Journal of Algorithms. 48-2. 1054-1067 (2003)

[Publications] W.K.Hon, K.Sadakane, W.K.Sung: "Breaking a Time-and-Space Barrier in Constructing Full-Text Indices"Proc.IEEE FOCS. 251-260 (2003)

[Publications] W.K.Hon, T.W.Lam, K.Sadakane, W.K.Sung: "Constructing Compressed Suffix Arrays with Large Alphabets"Proc.ISAAC. 2906. 240-249 (2003)

[Publications] 石橋正裕, 小野廣隆, 朝廣雄一, 山下雅史: "メタ戦略アルゴリズムに対するロバストな並列化"数理解析研究所講究録. 1325. 1-7 (2003)

[Publications] 溝口佳寛, 森雅生: "グラフの集合を表現するラベル付グラフについて"火の国情報シンポジウム2004. CD-ROM. (2004)

[Publications] 貞広泰造: "ランダムタイリングの数値シミュレーション"数理解析研究所講究録. 印刷中. (2004)

[Publications] K.Fukushima, T.Tabata, K.Sakurai: "Proposal and Evaluation of Obfuscation Scheme for Java Source Codes by Partial Destruction of Encapsulation"International Symposium on Information Science and Electrical Engineering 2003 (ISEE 2003), Nov.2003.. 389-392 (2003)

[Publications] M.Mito, S.Fujita: "On Heuristics for Solving Winner Determination Problem in Combinatorial Auctions,"IEEE/WIC International Conference on Intelligent Agent Technology IAT2003. 25-31 (2003)

[Publications] S.Fujita, A.Nakatani: "A Vehicle Scheduler for On-Demand Bus Systems Based on a Heuristic Cost Estimation"IEEE 2003 International Conference on Intelligent Transportation Systems. ITS2003. 1194-1199 (2003)

山下雅史九州大学, システム情報科学研究研究院, 教授 (00135419)